Kila mtu anajua au angalau kusikia kuwa nuru ina sifa ya kurudisha nyuma na kuakisi. Lakini tu kanuni za optics za kijiometri na wimbi zinaweza kueleza jinsi, au tuseme kwa msingi gani, hii hutokea. Na mafundisho haya yote yanatokana na dhana ya "ray", ambayo ilianzishwa na Euclid karne tatu kabla ya enzi yetu. Kwa hivyo boriti ni nini, kwa kusema kisayansi?
Mhimili ni mstari ulionyooka ambao mawimbi ya mwanga husogea. Jinsi, kwa nini - maswali haya yanajibiwa na kanuni za optics ya kijiometri, ambayo ni sehemu ya optics ya wimbi. Mwisho, kama mtu anavyoweza kudhani, huchukulia miale kama mawimbi.
Mifumo ya optics ya kijiometri
Sheria ya uenezi wa mstatili: miale katika hali ya aina sawa huelekea kueneza kwa njia ya mstatili. Hiyo ni, mwanga husafiri kwenye njia fupi zaidi iliyopo kati ya nukta mbili. Unaweza hata kusema kwamba boriti ya mwanga inatafuta kujiokoa wakati. Sheria hii inaelezea matukio ya kivuli na penumbra.
Kwa mfano, ikiwa chanzo cha mwanga chenyewe ni kidogo kwa ukubwa au kiko katika umbali mkubwa kiasi kwamba inawezaukubwa unaweza kupuuzwa, boriti ya mwanga huunda vivuli vilivyo wazi. Lakini ikiwa chanzo cha mwanga ni kikubwa au karibu sana, basi miale ya mwanga huunda vivuli visivyo na giza na vivuli kiasi.
Sheria ya Uenezi Huru
Miale nyepesi huwa na kueneza isivyotegemeana. Hiyo ni, hazitaathiriana kwa njia yoyote ikiwa zinaingiliana au kupita kwa kila mmoja kwa njia ya homogeneous. Miale inaonekana kutojua kuwepo kwa miale mingine.
Sheria ya Kutafakari
Hebu fikiria kwamba mtu anaelekeza kiashirio cha leza kwenye kioo. Bila shaka, boriti itaonyeshwa kutoka kioo na itaenea kwa njia nyingine. Pembe kati ya perpendicular kwa kioo na ray ya kwanza inaitwa angle ya matukio, angle kati ya perpendicular kwa kioo na ray ya pili inaitwa angle ya kutafakari. Pembe hizi ni sawa.
Miundo ya macho ya kijiometri hufichua hali nyingi ambazo hakuna hata anayezifikiria. Kwa mfano, sheria ya kuakisi inaeleza kwa nini tunaweza kujiona kwenye kioo "moja kwa moja" jinsi tulivyo, na kwa nini uso wake uliopinda hutengeneza taswira tofauti.
Mfumo:
a - angle ya matukio, b - angle ya kuakisi.
a=b
Sheria ya kinzani
Mwale wa matukio, miale ya mwonekano na sehemu inayoelekea kwenye kioo ziko kwenye ndege moja. Ikiwa sine ya pembe ya tukio imegawanywa na sine ya pembe ya kinzani, basi thamani n inapatikana, ambayo ni thabiti kwa midia zote mbili.
n inaonyesha ni pembe gani boriti kutoka kati ya kwanza inapita hadi ya pili, na jinsi utunzi wa media hizi unavyohusiana.
Mfumo:
i - pembe ya tukio. r - angle ya refractive. n21 - faharasa refractive.
dhambi i/dhambi r=n2/ 1= n21
Sheria ya ugeuzaji nyuma wa mwanga
Sheria ya ugeuzaji nuru inasema nini? Ikiwa boriti itaenea kwenye njia iliyofafanuliwa vyema katika mwelekeo mmoja, basi itarudia njia ile ile katika mwelekeo tofauti.
matokeo
Miundo ya optics ya kijiometri katika umbo lililorahisishwa hueleza jinsi miale ya mwanga inavyofanya kazi. Hakuna chochote kigumu katika hili. Ndiyo, kanuni na sheria za macho ya kijiometri hupuuza baadhi ya sifa za ulimwengu, lakini umuhimu wake kwa sayansi hauwezi kupuuzwa.
