PAGNINILAY NG ILAW: MGA ELEMENTO, BATAS AT APLIKASYON - PISIKAL - 2025

Ang pagmuni-muni ng ilaw ay ang optical na palatandaan kung saan ang isang sinag ng ilaw ay nagbabago ng direksyon at masasalamin kapag pinindot nito ang paghihiwalay na ibabaw ng dalawang media, nang hindi na tumatawid sa nasabing ibabaw.

Ito ay isang pangunahing kababalaghan na nangyayari sa kalikasan at na napag-aralan na sa klasikal na Greece. Gayunpaman, ang mga batas na namamahala sa salamin ng ilaw ay hindi binigkas hanggang sa maayos sa ikalabing siyam na siglo. Ito ay ang siyentipikong Dutch na si W. Snell na nagtukoy sa mga batas ng parehong pagmuni-muni at pagwika. Sa ganitong paraan, ang mga batas na ito ay tinawag na Batas ng Snell.

Pagninilay ng ilaw sa tubig. Pixabay

Ang repleksyon mismo ay isang pangkalahatang kababalaghan na nakakaapekto sa lahat ng mga alon, kahit na ang kaso ng ilaw ay ang pinaka kinatawan. Sa tuwing ang ilaw ay bumagsak sa isang katawan, nangyayari ang isang salamin. Depende sa kung aling mga kulay ng spectrum ang sumisipsip ng katawan at kung alin ang sumasalamin nito, nakikita natin ang katawan ng isang kulay o iba pa.

Ang repleksyon ay naroroon din sa ating pang-araw-araw na buhay sa mga bagay tulad ng araw-araw na pagbuo ng mga imahe sa mga salamin. Ang mga larawang ito ay maaaring maipaliwanag mula sa mga batas ng pagmuni-muni. Maaari rin itong makita sa mga imahe na sumasalamin sa ibabaw ng tubig, bagaman sa kasong ito nangyayari rin ang kababalaghan ng pagwawasto.

Mga elemento

Kapag pinag-aaralan ang pagmuni-muni ng ilaw, ang mga sumusunod na elemento ay dapat isaalang-alang: ilaw, ang dalawang media, ang paghihiwalay ng media, ang insidente ng sinag, ang sinag ng sinag at ang normal sa ibabaw ng paghihiwalay. .

Sa pisika, ang term light ay kasama ang buong larangan ng radiation na kasama sa electromagnetic spectrum, na may term na nakikita na ilaw na nakalaan para sa bahagi ng spectrum na nakikita ng mata ng tao.

Sa pagmuni-muni, ang dalawang paraan ay dapat makilala. Ang una ay ang daluyan kung saan naglalakbay ang alon. Ang pangalawa alinman ay hindi tumawid dito o kung ito ay, nangyayari ang pagwawasto ng alon. Sa pagitan ng dalawang media ay ang tinatawag na paghihiwalay ng media.

Ang normal ay isang linya na patayo sa eroplano ng paghihiwalay ng media. Ang sinag ng insidente ay tinatawag na sinag ng ilaw na umaabot sa paghihiwalay sa pamamagitan ng unang daluyan. Para sa bahagi nito, ang sumasalamin na sinag ay ang isa na naipakita matapos ang insidente na sinalpukan ng sinag na ito sa ibabaw.

Batas ng pagmuni-muni

Bagaman si Euclid ang una na naglathala ng mga batas ng pagmuni-muni noong ika-3 siglo BC, ang katotohanan ay noong 1621, kasama ang Dutch astronomer at matematiko na si Willebrord Snell van Royen, nang ang mga kasalukuyang batas ng pagmuni-muni at pagwawasto ay itinatag. .

Ang dalawang batas ng pagmuni-muni ay tinalakay sa ibaba.

Unang batas

Ang unang batas ay naitala sa sumusunod na pahayag: ang insidente ray, normal (o patayo sa eroplano) at ang nakalarawan na sinag ay nasa parehong eroplano ng espasyo.

Mga anggulo ng magaan na pagmuni-muni. Walang ibinigay na may-akda na nababasa ng makina. Ipinagpalagay ni Arvelius (batay sa mga paghahabol sa copyright).

Pangalawang batas

Ang pangalawang batas ng pagmuni-muni ay nagsasabi na ang anggulo ng pagmuni-muni ay pareho sa anggulo ng saklaw.

Prinsipyo ni Fermat

Ang parehong mga nakaraang dalawang batas ng pagmuni-muni, pati na rin ang mga batas ng pagwawasto, ay maaaring ibawas mula sa prinsipyo ni Fermat. Ang prinsipyong ito ay nagsasabi na ang landas na sinusundan ng isang sinag ng ilaw sa pagitan ng dalawang lugar sa kalawakan ay palaging ang tumatagal ng pinakamaikling posibleng panahon.

Kabuuang panloob na pagmuni-muni ng ilaw

Ang kabuuang panloob na pagmuni-muni ng ilaw ay nangyayari kapag ang ilaw ay nakakatugon sa isang daluyan na may isang indeks ng pagwawasto, n ₂ , mas mababa kaysa sa daluyan kung saan ito natagpuan, n ₁ . Sa kasong ito, ang ilaw ay hindi makadaan sa paghihiwalay ng parehong media at ganap na masasalamin.

Siyempre, nangyayari lamang ito para sa mga anggulo ng saklaw na mas malaki kaysa sa tinatawag na kritikal na anggulo.

Ang kabuuang panloob na pagmuni-muni ay ang sanhi ng mga sparkle na maaaring makita sa isang hiwa na brilyante.

Mga uri ng pagmuni-muni

Ang repleksyon ay maaaring maging ng ilang mga uri: specular, nagkakalat o halo-halong. Kung ang isang uri ng pagmuni-muni o iba pang nagaganap ay nakasalalay sa pangunahing uri ng ibabaw sa landas nito.

Tukoy na salamin

Kapag bumagsak ang ilaw sa isang makinis, makintab na ibabaw, nangyayari ang specular na salamin.

Magkakalat ng pagmuni-muni

Sa halip, kapag ang ilaw ay bumagsak sa isang hindi nabuong ibabaw, ang pagmuni-muni ay nangyayari sa lahat ng mga direksyon sa kalawakan. Sinasabi, kung gayon, nagkaroon ng nagkakalat na pagmuni-muni.

Mariacasandra

Halo-halong pagmuni-muni

Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan nito, ang halo-halong pagmuni-muni ay nangyayari kapag nangyayari ang isang kumbinasyon ng naunang dalawa.

Aplikasyon

Ang salamin ng ilaw ay may iba't ibang mga application. Kaya, halimbawa, ang kababalaghan ng kabuuang pagmuni-muni ay ginagamit sa kung ano ang kilala bilang ang Porro prisma, na ginagamit sa paggawa ng mga binocular.

Ang kabuuang salamin ay ginagamit din para sa pagpapalaganap ng ilaw sa mga cable optic cable. Sa gayon, kung mayroon kang isang koneksyon sa internet ng hibla sa iyong tahanan, dapat mong malaman na ang bahagi ng responsibilidad para sa pagtangkilik nito ay dahil sa kabuuang pagmuni-muni ng ilaw.

Retroreflection

Ang Retroreflection ay isang application ng light pagmuni-muni, na binubuo ng sumasalamin sa ilaw patungo sa pinagmulan o pinagmulan, anuman ang anggulo ng saklaw nito. Upang makamit ito, ginagamit ang mga flat ibabaw na sumasalamin.

Ang isang tiyak na aplikasyon ng retroreflection ay sa mga palatandaan ng trapiko. Pinapayagan nito ang ilaw mula sa mga headlight na maipakita nang direkta sa direksyon ng pinagmulan. Kaya, ang signal ay lilitaw na pinahusay upang ang driver ay tatanggap ng babala ng panganib.

Eksperimento

Ang kababalaghan ng magaan na pagmuni-muni ay maaaring mapatunayan sa ilang simpleng mga eksperimento sa bahay tulad ng isang iminumungkahi namin sa ibaba. Maaari mo itong gawin sa bahay nang walang anumang panganib at makita kung paano ang pisika ay nasa iyong mga daliri.

Kabuuang panloob na pagmuni-muni ng ilaw na eksperimento

Upang maisagawa ang eksperimento na ito kailangan mo lamang ng isang baso, tubig, gatas at isang laser pointer.

Una, punan ang baso ng tubig, pagkatapos ay magdagdag ng ilang patak ng gatas. Kapag ito ay tapos na, ang laser pointer ay nakatutok sa baso sa ibaba ng antas ng tubig. Sa ganitong paraan, ang ilaw na sinag mula sa pointer ay dadaan sa tubig at makikita sa ibabaw ng tubig na may hangin.

Bukod dito, salamat sa mga patak ng gatas na natunaw sa tubig, posible na sundin ang kumpletong landas ng ilaw na alon at maingat na obserbahan kapwa ang insidente ng sinag at ang sinag na sinag. Sa anumang kaso, ang perpekto ay isagawa ang eksperimento sa isang silid na may kaunting ilaw upang mas mapahalagahan ang pattern ng nakalarawan na alon.

Mga Sanhi

Tulad ng ipinaliwanag namin dati, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay magaganap kapag ang ilaw ay pumasa mula sa isang daluyan na may mas mataas na repraktibo na index sa isa na may mas mababang index. Sa parehong paraan, upang mangyari ito, ang ilaw ay kailangang makaapekto sa paghihiwalay ng media na may anggulo na mas malaki kaysa sa tinatawag na kritikal na anggulo.

konklusyon

Ang pagmuni-muni ng ilaw ay isang likas na kababalaghan na kasama natin araw-araw sa ating buhay. Ganito, sa ganoong sukat, na nakikita natin ang mga kulay salamat dito. Mayroong katibayan ng pag-aaral nito na nasa klasikal na Greece, kahit na hindi hanggang sa ikalabing siyam na siglo kasama si Snell na ang mga patakaran na namamahala sa ito ay nagsimula na tukuyin.

Sa kasalukuyan, ang mga aplikasyon nito ay marami at iba-iba. Ang ilan, tiyak na hindi mo naisip ang mga ito, at sila ay kasangkot sa hindi inaasahang mga proseso tulad ng paghahatid ng impormasyon sa pamamagitan ng mga fiber optic cable.

Hindi lamang ang pisika ay nasa lahat ng bagay kapag nakapaligid ito sa amin, ang ilaw din ay hindi magkakahiwalay na sinamahan tayo sa aming pagtuklas ng katotohanan. Hindi walang kabuluhan, salamat sa kanya na nakikita natin ang mundo sa ating paligid.

Mga Sanggunian

1. Banayad (nd). Sa Wikipedia. Nakuha noong Pebrero 27, 2019, mula sa en.wikipedia.org.
2. Burke, John Robert (1999). Pisika: ang likas na katangian ng mga bagay. Mexico DF: Mga Internasyonal na Thomson Editor.
3. Kabuuang panloob na pagmuni-muni (nd). Sa Wikipedia. Nakuha noong Pebrero 28, 2019, mula sa en.wikipedia.org.
4. Banayad (nd). Sa Wikipedia. Nakuha noong Marso 1, 2019, mula sa en.wikipedia.org.
5. Lekner, John (1987). Teorya ng Pagninilay, ng Electromagnetic at Particle Waves. Springer.