Բևեռացման հարցերի օրինակ

Բևեռացման օրինակելի հարցեր

Բևեռացումը ֆիզիկայի կարևոր երևույթ է, որը նկարագրում է լուսային ալիքների կողմնորոշումը: Բևեռացման մասին խոսելիս մենք հաճախ լուսային ալիքներին անվանում ենք էլեկտրամագնիսական ալիքներ, որոնք կարող են տատանվել տարբեր ուղղություններով: Այս համատեքստում բևեռացումը վերաբերում է այս ալիքների ընդունած կոնկրետ կողմնորոշմանը: Այս հոդվածը խորությամբ կքննարկի բևեռացման հասկացությունը և կներկայացնի մի քանի օրինակելի խնդիրներ՝ նյութի ըմբռնումը պարզաբանելու համար:

Բևեռացման հիմնական հասկացությունը

Բևեռացումը տեղի է ունենում, երբ լույսի ալիքները տատանվում են որոշակի ուղղությամբ: Սովորաբար տեսանելի լույսը տատանվում է բազմաթիվ ուղղություններով, ուղղահայաց իր տարածման ուղղությանը: Այնուամենայնիվ, բևեռացման միջոցով մենք կարող ենք սահմանափակել այդ տատանումների ուղղությունը: Բևեռացումը կարող է առաջանալ մի քանի մեթոդներով, ինչպիսիք են բևեռացումը անդրադարձման, կրկնակի բեկման և բևեռացնող ֆիլտրերի օգտագործման միջոցով:

1. Բևեռացում անդրադարձման միջոցով. Երբ լույսը անդրադարձվում է դիէլեկտրիկ մակերևույթից, օրինակ՝ ջրից կամ ապակուց, անդրադարձված լույսը կարող է մասամբ բևեռացված լինել։
2. Կրկնակի բեկում. Որոշ բյուրեղային նյութեր, ինչպիսին է կալցիտը, կարող են լույսը բաժանել երկու փնջերի, որոնք բևեռացված են միմյանց նկատմամբ որոշակի անկյան տակ։
3. Բևեռացնող ֆիլտրեր. Բևեռացնող ֆիլտրերը թույլ են տալիս անցնել միայն մեկ ուղղությամբ բևեռացված լույսին՝ վերացնելով մյուս ուղղություններով բևեռացված լույսը:

Բացի այդ, բևեռացումը կարող է տեղի ունենալ բնական կամ արհեստականորեն: Առօրյա կյանքում բևեռացնող ֆիլտրեր օգտագործող արևային ակնոցները տարածված գործնական օրինակ են:

Բևեռացման օրինակելի հարցեր

Բևեռացման մասին ավելի խորը հասկանալու համար քննարկենք հետևյալ օրինակները.

Հարց 1. Բևեռացում բևեռացնող ֆիլտրով

Հարց՝
Եթե ​​սկզբնական ինտենսիվությամբ (I_0) ոչ բևեռացված լույսի փունջ անցնում է բևեռացնող ֆիլտրի միջով, որքա՞ն է ֆիլտրից դուրս եկող լույսի ինտենսիվությունը։

Լուծում.
Երբ ոչ բևեռացված լույսն անցնում է բևեռացնող ֆիլտրի միջով, ելքային լույսի ինտենսիվությունը կարգավորվում է Մալուսի օրենքով։ Ոչ բևեռացված լույսի դեպքում սկզբնական ինտենսիվության կեսը կանցնի ֆիլտրի միջով։

\[
I = \frac{1}{2} I_0
\]

Այսպիսով, ֆիլտրից դուրս եկող լույսի ինտենսիվությունը սկզբնական ինտենսիվության կեսն է, այսինքն՝ \(0,5 I_0 \)։

Հարց 2. Երկու բևեռացնող ֆիլտրեր՝ գլխավոր առանցքի նկատմամբ անկյուններով

Հարց՝
Որքա՞ն է լույսի վերջնական ինտենսիվությունը, որն անցնում է երկու բևեռացնող ֆիլտրերի միջով, որոնք դասավորված են միմյանց նկատմամբ ≤ 30°C անկյան տակ։ Լույսի սկզբնական ինտենսիվությունը ≤ 0 է։

Լուծում.
Երկու բևեռացնող ֆիլտրերի համար, որոնց բևեռացման առանցքների միջև կա թետա անկյուն, երկրորդ ֆիլտրով անցնելուց հետո լույսի ինտենսիվությունը տրվում է հետևյալ բանաձևով՝

\[
I = I_0 \cos^2 \theta
\]

Մուտքագրելով \( \theta = 30^\circ \) արժեքը՝

\[
I = I_0 \cos^2 30^\circ = I_0 \left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2 = I_0 \frac{3}{4}
\]

Այսպիսով, վերջնական ինտենսիվությունը \( \frac{3}{4} I_0 \) է։

Հարց 3. Բևեռացում անդրադարձման միջոցով

Հարց՝
Լույսը ջրի մակերեսին հարվածում է անկման անկյան տակ (53^\circ \): Եթե ջրի բեկման ցուցիչը 1,33 է, որոշեք Բրյուսթերի անկյունը և ստուգեք, թե արդյոք լույսը կատարյալ բևեռացված է:

Լուծում.
Բրյուսթերի անկյունը (\( \the_B \)) առաջանում է, երբ անդրադարձած լույսը կատարյալ բևեռացված է և կարող է հաշվարկվել հետևյալ բանաձևով.

\[
\tan \theta_B = n
\]

Որտեղ n-ը երկրորդ միջավայրի (այս դեպքում՝ ջրի) բեկման ցուցիչն է։

\[
\tan \theta_B = 1,33 \ենթադրում է \theta_B = \tan^{-1}(1,33) \մոտավորապես 53^\circ
\]

Քանի որ անկման անկյունը \( 53^\circ \) է, որը նույնն է, ինչ Բրյուսթերի անկյունը, անդրադարձած լույսը կլինի կատարյալ բևեռացված։

Քննարկում

Վերոնշյալ երեք օրինակային խնդիրներից կարող ենք տեսնել տարբեր իրավիճակներ, որտեղ կիրառվում է բևեռացման հասկացությունը: Առաջին և երկրորդ խնդիրներում Մալուսի օրենքը և ֆիլտրերի միջև եղած անկյունը ազդում են բևեռացնող ֆիլտրով անցնող լույսի ինտենսիվության վրա: Երրորդ խնդիրում Բրյուսթերի անկյունը որոշում է այն պայմանները, որոնց դեպքում անդրադարձված լույսը կատարյալ բևեռացված է: Այս հիմնական հասկացությունների հասկացումը կարևոր է օպտիկայի և բևեռացումն օգտագործող տեխնոլոգիաների, ինչպիսիք են տեսախցիկները, աստղադիտակները և օպտիկամանրաթելային կապի սարքերը, հետագա կիրառությունների համար:

Բևեռացման կիրառություն

Բևեռացումն ունի բազմազան գործնական կիրառություններ: Լուսանկարչությունում բևեռացնող ֆիլտրերը օգնում են նվազեցնել շողացումը և բարձրացնել պատկերների կոնտրաստը: LCD էկրաններում բևեռացումն օգտագործվում է ցուցադրվող լույսն ու գույնը կառավարելու համար: Բևեռացումն օգտագործվում է նաև լարվածության չափման և նյութի նույնականացման համար՝ բևեռացման սպեկտրոսկոպիայի միջոցով:

Եզրակացություն

Բևեռացումը կարևորագույն օպտիկական հասկացություն է, որը ներառում է լույսի ալիքների տատանման ուղղությունը: Բևեռացման հասկացողությունը և դրա կառավարման եղանակները կարևոր են տեխնոլոգիական բազմազան կիրառություններում: Նկարագրված օրինակների միջոցով մենք սովորեցինք, թե ինչպես կարող է լույսի ինտենսիվությունը ազդվել բևեռացնող ֆիլտրի կողմից և ինչպես է Բրյուսթերի անկյունը ստեղծում կատարյալ բևեռացման պայմաններ: Այս ասպեկտները հասկանալով՝ մենք կարող ենք ավելի լավ գնահատել բևեռացման դերը առօրյա տեխնոլոգիայում և գիտությունում: