Одбивање (физика): Разлика помеѓу преработките

Интерактивен преглед на историјата

[непроверена преработка]

← Постаро уредување Поново уредување →

Избришана содржина Додадена содржина

НагледноВикитекст

Во редови

Преработка од 21:44, 20 март 2016

Рефлексија е промена во насока на бранот на интерфејс помеѓу две различни медиуми , така што бранот се враќа во медиумот од каде што потекнува. Чести примери вклучуваат одраз на светлина, звук и водени бранови. Законот за одбивање вели дека за спекуларниот одраз на аголот на бранот на кој има површина еднаква со таа на аголот на која таа се рефлектира . Огледалата имааѕ спекуларниот одраз .

Во акустиката , одбивањето предизвикува одеци и се користи во хидролокатор. Во областа на геологијата , важно е за студијата на сеизмичките бранови . Одбивањето е забележано со површински бранови во водни тела. Одбивањето е забележано со многу видови на електромагнетни бранови , покрај видливата светлина. Одраз на VHF и повисоки фреквенции е важно за радио пренос и за радар. Дури и тешки Х- зраци и гама зраци може да се одрази на плитки агли со специјални " пасат " огледала ..

Одбивање од светлина

Одбивањето на светлината е или спекуларно (огледало -како) или дифузно ( задржување на енергија , но губи на сликата ), во зависност од природата на интерфејс. Во спекуларниот одраз на фазата на рефлектираната бранови зависи од изборот на потеклото на координати, но во однос на фазата помеѓу s и p (ТЕ и ТМ) поларизации е утврден од страна на својствата на медиумите и на интерфејс меѓу нив.^[1]

Огледалото обезбедува повеќе заеднички модели за спекуларниот светлински одраз , и обично се состои од стакло на состојбата со метален слој каде одразот всушност се случува . Одбивањето е подобрено во метали за сузбивање на бран ширење надвор од нивната кожна длабочина. Одбивањето , исто така, се јавува на површината на транспарентен медиум, како што се вода или стакло.

Со издадената замислена линија низ точката O нормално на огледалото , позната како нормала, може да се мери аголот на инциденца , θi и аголот на размислување, θr . Законот на размислување вели дека θi = θr , или со други зборови,  аголот на инциденцата е еднаков на аголот на одразот ..

Всушност, рефлексија на светлината може да се случи кога светлината патува од еден медиум на даден индекс на рефракција на медиум со различен индекс на рефракција. Во најопшт случај , одреден дел од светлината се рефлектира од интерфејсот , а остатокот се прекршува . Решавање Максвеловите равенки за светлина зраци удираат меѓа им овозможува на изведувањето на равенките на Френсел , која може да се користи за да се предвиди колку од светлина се рефлектира , и колку е рефлектирана во дадена ситуација . Ова е аналогно на импеданса, Несогласување на патот во електрично коло предизвикува одраз на сигнали. Вкупната внатрешна рефлексија на светлината од погуста медиум се случува ако аголот на инциденцата е над критичниот агол.

Вкупната внатрешна рефлексија се користи како средство за фокусирање бранови кои не можат ефикасно да се одрази со заеднички средства. Х-зраци, телескопи се изградени , преку создавање на конвергенција "тунел" за бранови. Како бранови комуницирате при ниски агол со површината на овој тунел тие се одразуваат кон точка на фокус ( или кон друга интеракција со површина од тунелот, на крајот се насочени кон детекторот во фокус). Конвенционалниот рефлектор ќе биде бескорисен како Х-зраците , едноставно ќе помине низ наменетиот фар.

Кога светлината се одбива од еден материја погуста (со поголем индекс на рефракција ) од надворешната средина , тоа се подложува на поларитетот на инверзија. Спротивно на тоа, помалку густа , понизок индекс на рефракција материјал ќе ја рефлектираат светлината во фаза. Ова е важен принцип во областа на тенките оптика .

Спекуларниот одраз формира слики. Одраз од рамна површина претставува огледало на сликата , кои се чини дека да се укине од лево кон десно , бидејќи не се споредат слика гледаме на она што ние ќе видиме дали ќе се ротира во позиција на сликата. Спекуларниот одраз на криви површина формира слика која може да се зголемува или намалува ; криви огледала имаат оптичка моќност. Таквите огледала може да имаат површини кои се сферични или параболични .

Закони за одбивање

Ако рефлектирачката површина е многу лесно, рефлексија на светлината, која се јавува се нарекува спекуларниот или редовни рефлексија. Законите на одбивање се следниве:

Зраци на инцидентот, се гледа зраци и нормално на површината на одбивање на местото на лагата инциденца во ист авион.
Аголот која зраци инцидент прави со нормален е еднаков на аголот кој го гледа зраци прави на истиот нормално.
Рефлектираните зраци и ray инцидент се на спротивни страни од нормално.

Овие три закони може да се изведат од Френселовите равенки.

Механизам

Во класичната електродинамика, светлина се смета како електромагнетни бранови, која е опишана од страна на Максвеловите равенки. Инцидентот на светловите бранови врз материјал предизвикуваат мали осцилации на поларизација на поединечни атоми (или осцилација на електрони, на метали), со што секоја честичка да зрачи мала средно бран во сите правци, како дипол антена. Сите овие бранови додадени на спекуларниот одраз и рефракција, според принципот на Хајгенс-Френсел.

Во случај на диелектрици, како што се стакло, електричното поле на светлината делува на електроните во материјалот, и се движат електроните генерираат полиња и да станат нови радијатори. Прекршеното светло во стакло е комбинација на напред зрачење на електроните и светлината инцидент. Одбиената светлина е комбинација на назад зрачење на сите на електрони.

Во металите, електроните без обврзувачки енергија се нарекуваат слободни електрони. Кога овие електрони осцилираат со инцидентот светлина, фазна разлика помеѓу нивнота поле на зрачење и на терен инцидентот е π (180 °), па напред зрачење откажа инцидентот светлина, и назад зрачење е само рефлексија на светлината.

Интеракција светлосни разлика во однос на фотони е тема на квантната електродинамика, и е опишана во детали од страна на Ричард Фејнман во популарната книга QED: На чудна теорија на светлината и материјата.

Дифузно одбивање

Кога светлината паѓа на површината на една (не-метални) материја таа одбиена надвор во сите правци се должи на повеќе рефлексии од микроскопски неправилности во внатрешноста на материјал (на пример, жито граници на поликристални материјал, или на границите од органска материја мобилен или влакна ) и од страна на нејзината површина, и ако тоа е грубо. Така, на сликата не е формирана. Ова се нарекува дифузно одбивање. Точниот облик на рефлексија зависи од структурата на материјалот. Еден заеднички модел за дифузна рефлексија е Ламбертовото одбивање, во која на светлина се рефлектира со еднакви светлости (во фотометрија) или зрачења (во radiometry) во сите правци, како што е дефинирано од страна на косинус законот на Ламберт.

Светлината испратена до нашите очи од страна на повеќето од објектите што ги гледаме е поради дифузна рефлексија од нивната површина, така што ова е нашиот примарен механизам на физички набљудување.^[2]

Ретро одбивање

Некои површини подложат на ретро одбивање. Во структурата на овие површини е таква што светлината е вратена во насока од каде што доаѓа.

Кога летаат над облаците осветлени од сончева светлина регионот виден околу сенка на авионот ќе се појави посветла, и сличен ефект може да се види од роса на трева. Ова делумно ретроодбивање е создадена од страна на рефракција на својства на површина,криви капки и рефлексивни својства на задната страна на капки.

Некои животни 'ретината дејствуваат како ретро одбивање, како ова ефикасно подобрува на животните за ноќно гледање. Бидејќи леќите на нивните очи менувате реципрочно патиштата на влезните и излезни светлини,ефектот е дека очите дејствува како силен ретро одбивање, понекогаш се гледа во текот на ноќта при одење во шуми со фенерче.

Едноставн ретро одбивање може да се направи со ставање на три обични огледала заемно нормални еден на друг (агол рефлектор). Сликата произведена е инверзна на една произведена од само еден огледало. Површина може да се направи делумно ретро одбивање со депонирање на слој од ситни рефракциони сфери на неа, или преку создавање на мали пирамидални структури. И во двата случаи предизвикува внатрешна рефлексија на светлината да се рефлектира назад од каде што потекнува. Ова се користи за да се направи сообраќајна сигнализација и автомобил регистарски таблички ја рефлектираат светлината претежно назад во правецот од каде што доаѓа. Во оваа молба совршено ретро одбивање да не сакате тоа, со оглед на светлината, тогаш ќе бидат насочени назад во фаровите на автомобилите одзади, наместо на очите на возачот.

Повеќе одбивања

Кога светлината се одбива од огледало, се појавува една слика. Две огледала поставени точно лице во лице даваат изглед на бесконечен број на слики по права линија. На повеќе слики кои гледаат помеѓу две огледала, кои седат во еден агол на едните и другите во текот на еден круг. Центарот на кругот што се наоѓа на имагинарното пресекот на огледала. На плоштадот на четири огледала поставени лице в лице ќе даде изглед на бесконечен број на слики наредени во авионот. На повеќе слики гледа помеѓу четири ретровизори монтажа пирамида, во кој секој пар огледала седи агол едни на други, се наоѓаат повеќе од една сфера. Ако основата на пирамидата се правоаголна форма, сликите се шири во текот на дел од тор.^[3]

Комплекс на коњугирано одбивање

Во овој процес (што е исто така познат како фаза на конјугација), светло одбиено точно назад во правецот од каде што доаѓа како резултат на нелинеарен оптички процес. Не само во насока на светлината се намалува, но вистинските странични бранови се обратни.Коњугат рефлектор може да се користи за отстранување на аберации од зрак од тоа како одраз и потоа полагање на размислување преку аберации на оптика по втор пат.

Други видови на одбивање

Неутрон одбивање

Материјали кои се рефлектираат неутрони, на пример, берилиум, се користи во нуклеарни реактори и нуклеарно оружје. Во физички и биолошки науки, одразот на неутрони надвор од атоми во рамките на материјал, најчесто се користи за да се утврди внатрешната структура на материјалот.

Звучни одбивања

Кога еден надолжен звук бран штрајкови рамна површина, звукот се рефлектира на кохерентен начин, под услов димензија на рефлективна површина е голема во однос на брановата должина на звук. Имајте на ум дека разбирлив звук има многу широк фреквентен опсег (од 20 до околу 17000 Hz), а со тоа и многу широк спектар на бранови должини (од околу 20 mm до 17 м). Како резултат на тоа, целокупната природа на рефлексија варира во зависност од текстура и структура на површината. На пример, порозни материјали ќе ја апсорбираат некои енергии, и груби материјали (каде груба е во однос на брановата должина) имаат тенденција да размислуваат во многу насоки, да растера енергија, наместо да го одразуваат кохерентно. Ова води во полето на архитектурата акустика, бидејќи природата на овие рефлексии е од клучно значење за аудитивни чувство на простор. Во теоријата на надворешноста ублажување на бучавата, рефлексивни големина површина благо од концептот на бучава бариера преку покривање на некои звук во спротивна насока.

Сеизмички одбивања

Сеизмичките бранови произведени од земјотреси или други извори (како што експлозии) може да се гледаат од слоевите во Земјата. Студијата на длабоките рефлексии на бранови предизвикани од земјотреси сеизмолозите е дозволено да се утврди на слоевит структура на Земјата. Поплитки рефлексии се користат во одразот сеизмологија да студираат на Земјината кора, генерално, а особени се изгледите за нафта и природен гас депозити.

References

↑ Lekner, John (1987). Theory of Reflection, of Electromagnetic and Particle Waves. Springer. ISBN 9789024734184.
↑ Mandelstam, L.I. (1926). „Light Scattering by Inhomogeneous Media“. Zh. Russ. Fiz-Khim. Ova. 58: 381.
↑ I. Moreno (2010). „Output irradiance of tapered lightpipes“ (PDF). JOSA A. 27 (9): 1985. Bibcode:2010JOSAA..27.1985M. doi:10.1364/JOSAA.27.001985.

External links

Acoustic reflection
Animations demonstrating optical reflection by QED
Simulation on Laws of Reflection of Sound By Amrita University

[1] Lekner, John (1987). Theory of Reflection, of Electromagnetic and Particle Waves. Springer. ISBN 9789024734184.

[y-2] Mandelstam, L.I. (1926). „Light Scattering by Inhomogeneous Media“. Zh. Russ. Fiz-Khim. Ova. 58: 381.

[3] I. Moreno (2010). „Output irradiance of tapered lightpipes“ (PDF). JOSA A. 27 (9): 1985. Bibcode:2010JOSAA..27.1985M. doi:10.1364/JOSAA.27.001985.

[1]

[2]

[3]

@@ Ред 1: / Ред 1: @@
 [[Податотека:Mount_Hood_reflected_in_Mirror_Lake,_Oregon.jpg|thumb|Одбивање на планината во езерото.]]
-Рефлексија е промена во насока на бранот на интерфејс помеѓу две различни медиуми , така што на бранот се враќа во медиумот од каде што потекнува. Чести примери вклучуваат одраз на светлина, звук и водени бранови. Законот за одбивање вели дека за спекуларниот одраз на аголот на кој бран е инцидентот на површина еднаква на аголот на кој таа се рефлектира . Огледала изложат спекуларниот одраз .
+Рефлексија е промена во насока на бранот на интерфејс помеѓу две различни медиуми , така што  бранот се враќа во медиумот од каде што потекнува. Чести примери вклучуваат одраз на светлина, звук и водени бранови. Законот за одбивање вели дека за спекуларниот одраз на аголот на  бранот на кој  има површина еднаква со таа на аголот на која таа се рефлектира . Огледалата имааѕ спекуларниот одраз .
- Во акустиката , одбивањето предизвикува одеци и се користи во хидролокатор. Во областа на геологијата , важно е во студијата на сеизмичките бранови . Одбивањето е забележано со површински бранови во водни тела. Одбивањето е забележано со многу видови на електромагнетни бранови , покрај видливата светлина. Одраз на VHF и повисоки фреквенции е важно за радио пренос и за радар. Дури и тешко Х- зраци и гама зраци може да се одрази на плитки агли со специјални " пасат " огледала ..
+ Во акустиката , одбивањето предизвикува одеци и се користи во хидролокатор. Во областа на геологијата , важно е за студијата на сеизмичките бранови . Одбивањето е забележано со површински бранови во водни тела. Одбивањето е забележано со многу видови на електромагнетни бранови , покрај видливата светлина. Одраз на VHF и повисоки фреквенции е важно за радио пренос и за радар. Дури и тешки Х- зраци и гама зраци може да се одрази на плитки агли со специјални " пасат " огледала ..
 == Одбивање од светлина ==
@@ Ред 8: / Ред 8: @@
  Одбивањето на светлината е или спекуларно (огледало -како) или дифузно ( задржување на енергија , но губи на сликата ), во зависност од природата на интерфејс. Во спекуларниот одраз на фазата на рефлектираната бранови зависи од изборот на потеклото на координати, но во однос на фазата помеѓу s и p (ТЕ и ТМ) поларизации е утврден од страна на својствата на медиумите и на интерфејс меѓу нив.<ref>{{Шаблон:Наведена книга|last = Lekner|first = John|title = Theory of Reflection, of Electromagnetic and Particle Waves|publisher = Springer|year = 1987|isbn = 9789024734184}}</ref>
- Огледалото  обезбедува повеќе заеднички модел за спекуларниот светлински  одраз , и обично се состои од стакло на состојбата со метален слој каде одраз всушност се случува . Одбивањето е подобрено во метали за сузбивање на бран ширење надвор од нивната кожна длабочина. Одбивањето , исто така, се јавува на површината на транспарентен медиуми, како што се вода или стакло.
+ Огледалото  обезбедува повеќе заеднички модели за спекуларниот светлински  одраз , и обично се состои од стакло на состојбата со метален слој каде одразот всушност се случува . Одбивањето е подобрено во метали за сузбивање на бран ширење надвор од нивната кожна длабочина. Одбивањето , исто така, се јавува на површината на транспарентен медиум, како што се вода или стакло.
 [[Податотека:Reflection_angles.svg|left|frame|Диаграм на одбивање]]
- Во дијаграмот на левата , а светлина зраци PO штрајкови вертикално огледало во точката О, и се гледаат зраците  OQ . Со издадената замислена линија низ точката O нормално на огледалото , позната како нормала, може да се мери аголот на инциденца , θi и аголот на размислување, θr . Законот на размислување вели дека θi = θr , или со други зборови, на аголот на инциденцата е еднаква на аголот на одразот ..
+ Со издадената замислена линија низ точката O нормално на огледалото , позната како нормала, може да се мери аголот на инциденца , θi и аголот на размислување, θr . Законот на размислување вели дека θi = θr , или со други зборови,  аголот на инциденцата е еднаков на аголот на одразот ..
- Всушност, рефлексија на светлината може да се случи кога светлината патува од еден медиум на дадена индекс на рефракција на медиум со различен индекс на рефракција. Во најопшт случај , одреден дел од светлина се рефлектира од интерфејсот , а остатокот се прекршува . Решавање Максвеловите равенки за светлина зраци удираат меѓа им овозможува на изведувањето на равенки Fresnel , која може да се користи за да се предвиди колку од светлина се рефлектира , и колку е рефлектирана во дадена ситуација . Ова е аналогно на импеданса Несогласување на патот во електрично коло предизвикува одраз на сигнали. Вкупната внатрешна рефлексија на светлината од погуста медиум се случува ако на аголот на инциденцата е над критичното агол.
+ Всушност, рефлексија на светлината може да се случи кога светлината патува од еден медиум на даден индекс на рефракција на медиум со различен индекс на рефракција. Во најопшт случај , одреден дел од светлината се рефлектира од интерфејсот , а остатокот се прекршува . Решавање Максвеловите равенки за светлина зраци удираат меѓа им овозможува на изведувањето на равенките на Френсел , која може да се користи за да се предвиди колку од светлина се рефлектира , и колку е рефлектирана во дадена ситуација . Ова е аналогно на импеданса, Несогласување на патот во електрично коло предизвикува одраз на сигнали. Вкупната внатрешна рефлексија на светлината од погуста медиум се случува ако  аголот на инциденцата е над критичниот агол.
  Вкупната внатрешна рефлексија се користи како средство за фокусирање бранови кои не можат ефикасно да се одрази со заеднички средства. Х-зраци, телескопи се изградени , преку создавање на конвергенција "тунел" за бранови. Како бранови комуницирате при ниски агол со површината на овој тунел тие се одразуваат кон точка на фокус ( или кон друга интеракција со површина од тунелот, на крајот се  насочени кон детекторот во фокус). Конвенционалниот рефлектор ќе биде бескорисен како Х-зраците , едноставно ќе помине низ наменетиот фар.