Cov rog xav txog ntawm lub teeb. Txoj cai ntawm rog xav txog ntawm lub teeb. Tag nrho cov rog xav txog ntawm lub teeb

Ib txhia kev cai ntawm physics yog ib qho nyuaj rau xav txog tej yam tsis muaj kev siv ntawm saib. Qhov no siv tsis tau rau tag nrho cov ib txwm teeb ntog on txawv khoom. Yog li ntawd nyob rau hauv tus ciam ntawm ob lub xov xwm, muaj ib tug kev hloov nyob rau hauv cov kev taw qhia ntawm lub teeb rays, Yog hais tias qhov no tsis pub tshaj yog loj dua lub wavelength. Thaum no reflected teeb tshwm sim thaum ib tug ib feem ntawm nws lub zog rov qab mus rau hauv lub thawj nruab nrab. Yog hais tias ib feem ntawm cov rays txeem mus rau ib tug sib txawv ib puag ncig, nws yog lawv refraction. Nyob rau hauv physics, tus khiav ntawm lub teeb zog teeb meem rau tus ciam ntawm ob tug sib txawv xov xwm, hu ua qhov teeb meem, tab sis ib tug uas rov qab los los ntawm nws nyob rau hauv thawj ib puag ncig - reflected. Nws yog tus kwv tij txoj hauj lwm ntawm cov rays sij ntawm txoj cai ntawm xav mus xav thiab refraction ntawm lub teeb.

cov ntsiab lus uas

Lub kaum ntawm qhov teeb meem beam thiab txoj kab perpendicular mus rau lub interface ntawm ob xov xwm, cov zoo tu qab tso kwj mus rau lub point ntawm cov xwm txheej ntawm lub teeb lub zog yog hu ua lub kaum sab xis ntawm cov xwm txheej. Muaj lwm yam tseem ceeb qhia. Qhov no thiaj yuav lub kaum sab xis. Nws tshwm sim nruab nrab ntawm cov thaws rov los txoj sab ci thiab lub perpendicular txoj kab, txo kom nws taw tes rau ntawm cov xwm txheej. Lub teeb yuav propagate nyob rau hauv ib tug ncaj kab xwb nyob rau hauv ib tug homogeneous ib puag ncig. Txawv xov xwm nyob rau hauv ntau txoj kev nqus thiab muaj kev cuam tshuam lub teeb emission. reflectance nqi xa mus rau raws li characterizing lub reflectivity ntawm cov khoom. Nws qhia tau hais tias ntau npaum li cas lub teeb tawg coj mus rau qhov chaw lub zog ntawm qhov nruab nrab yuav yog tus uas yuav coj nws los ntawm lub thaws rov los tawg. Qhov no piv nyob rau ib tug xov tooj ntawm lwm yam, ntawm cov tseem ceeb tshaj plaws yog lub kaum sab xis ntawm cov xwm txheej thiab muaj pes tsawg leeg ntawm cov tawg. Tag nrho cov rog xav txog ntawm lub teeb tshwm sim thaum nws ntaus tus kwv los yog tshuaj yeeb dej caw nrog ib paab nto. Piv txwv li, qhov no tshwm sim thaum ntaus rays rau ib tug nyias zaj duab xis ntawm cov kua mercury thiab nyiaj tso rau hauv lub khob. Tag nrho cov rog xav txog ntawm lub teeb rau cov kev xyaum no tshwm sim feem ntau heev.

kev cai

Cov kev cai ntawm thiaj thiab refraction ntawm lub teeb tau formulated los ntawm Euclid tseem nyob rau hauv lub III caug xyoo. BC. e. Tag nrho cov ntawm lawv tau tsim experimentally thiab yooj yim paub tseeb hais tias los ntawm ib tug txhob txwm geometric hauv paus ntsiab lus ntawm Huygens. Raws li qhov no arbitrary point ntawm qhov nruab nrab uas los rau hauv lub perturbation nws nruab nrab yog ib qhov chaw ntawm ob vuag.

Cov thawj txoj kev cai thiaj yuav ntawm lub teeb: teeb meem thiab xav beam thiab ib tug perpendicular txoj kab rau tus ciam ntawm cov xov xwm zoo tu qab tso nyob rau hauv cov xwm txheej taw tes ntawm lub teeb beam cov txheej txheem ntawm nyob rau hauv ib tug dav hlau. Nyob rau reflecting nto dav hlau yoj, nthwv dej nto uas yog ib daim hlab.

Lwm txoj cai hais tias lub kaum sab xis ntawm thiaj sib npaug lub kaum sab xis ntawm cov xwm txheej ntawm lub teeb. Qhov no yog vim hais tias lawv muaj nrog perpendicular qhia. Raws li lub hauv paus ntsiab ntawm koob pheej ntawm lawv ntawm cov vajvoos peb sab, nws hais ntxiv hais tias lub kaum sab xis ntawm cov xwm txheej sib npaug lub kaum sab xis ntawm thiaj. Nws yog ib qho yooj yim los ua pov thawj hais tias lawv pw nyob rau hauv tib lub dav hlau perpendicular mus rau lub kab, zoo tu qab tso los ntawm cov xov xwm interface ntawm tus taw tes ntawm cov xwm txheej. Tej yam tseem ceeb cai tuav rau qhov rov qab lub teeb. Vim lub reversibility ntawm lub zog beam propagating raws li txoj kev ntawm thiaj, yuav thaws rov los nyob rau hauv txoj kev ntawm qhov teeb meem.

Properties reflecting lub cev

Feem coob ntawm cov khoom tsuas muaj kev cuam tshuam cov teeb meem teeb beam rau lawv. Txawm li cas los, lawv tsis yog ib tug qhov chaw ntawm lub teeb. Zoo ci ntsa iab lub cev yog kom meej meej pom los ntawm tag nrho cov sab, txij li thaum cov tawg reflected ntawm tus nto thiab ua li khiav ri nyob rau hauv txawv kev qhia. Qhov no tshwm sim yog raug xa mus rau raws li diffuse (tawg khiav ri niab) thiaj. Nws tshwm sim thaum lub teeb nyob rau hauv tej ntxhib saum npoo av. Yuav kom txiav txim txoj kev ntawm lub beam reflected los ntawm lub cev nyob rau hauv nws lub dav hlau ntawm cov xwm txheej yog nqa tawm txog ntawm qhov chaw. Ces, nrog rau kev hwm rau lub tsev nws ces kaum ntawm cov xwm txheej thiab thiaj.

diffuse reflectance

Tsuas ua tsaug rau lub hav zoov ntawm ua li khiav ri (diffuse) rog xav txog ntawm lub teeb lub zog, peb paub qhov txawv ntawm cov khoom uas yog tsis muaj peev xwm sawv ntawm emitting teeb. Tej lub cev yuav tsum tau kiag li tsis muaj neeg pom rau peb, yog hais tias tus dispersion ntawm lub rays yuav pes tsawg.

Diffuse rog xav txog ntawm lub teeb zog tsis ua rau tib neeg tsis xis nyob rau hauv lub ob lub qhov muag. Qhov no stems los ntawm qhov tseeb hais tias tsis yog txhua txhua ntawm lub teeb rov qab mus rau tus thawj ib puag ncig. Yog li ntawd cov daus qhia txog 85% ntawm lub tawg los ntawm lub dawb daim ntawv - 75%, zoo ntawm dub suede - tsuas yog 0.5%. Thaum lub teeb yog reflected los ntawm ntau ntxhib chaw beams yog qhia across nyob rau hauv kev sib raug zoo rau ib leeg. Nyob ntawm seb raws li qhov uas lub chaw muaj kev cuam tshuam lub teeb rays yog hu ua matt los yog daim iav. Tseem, cov ntsiab lus yog txheeb ze. Cov tib nto tej zaum yuav specular thiab matte txawv wavelengths ntawm teeb meem teeb. Qhov chaw uas tusyees disperses lub beams nyob rau hauv txawv kev qhia, nws yog suav tias yog kiag li matte. Txawm tias qhov xwm ntawm cov khoom muaj me ntsis, nws yog heev nyob ze rau qhov unglazed iav, daus, nqus daim ntawv.

specular thiaj

Specular reflected teeb beams txawv los ntawm lwm yam hom nyob rau hauv uas lub caij nplooj zeeg zog beams mus rau ib tug tus nto ntawm ib tug predetermined lub yog thaws rov los nyob rau hauv ib tug coj. Qhov no tshwm sim yog paub tag nrho cov uas ib zaug enjoyed daim iav lub rays ntawm lub teeb. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no nws yog ib tug xav nto. Yuav kom qhov no qeb yuav, thiab lwm yam lub cev. Yuav kom mirror (reflecting) chaw muaj xws li tag nrho cov optically du khoom yog qhov ntev ntawm inhomogeneities thiab asperities rau lawv muaj tsawg tshaj li 1 micron (tsis pub tshaj qhov ntau ntawm teeb wavelength). Rau tag nrho xws chaw yog siv tau cov kev cai ntawm lub teeb thiaj.

Thiaj teeb los ntawm kev sib mirroring chaw

Cov kos duab feem ntau siv lub nkhaus daim iav nrog ib tug xav nto (kheej kheej tsom iav). Tej khoom yog lub cev muaj ib tug duab ntawm ib kheej kheej ya. Parallelism ntawm lub rays nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm thiaj ntawm lub teeb los ntawm tej chaw no heev ntxhov. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, muaj ob hom ntawm tsom iav:

• concave - kev cuam tshuam lub teeb ntawm lub puab nto ntawm lub kheej kheej ya, xa mus rau raws li khaws tseg, vim thaum uas tig mus teeb beams tom qab thiaj yuav los ntawm lawv yog sau ntawm ib tug taw tes;

• convex - kev cuam tshuam teeb ntawm lub txheej saum npoo, thaum uas tig mus kab teeb dispersed rau lub sab, lub convex daim iav yog li ntawd hu ua tawg ri niab.

Options rog xav txog ntawm lub teeb rays

Nqaj teeb meem yuav luag thaum uas tig mus rau qhov chaw, cia li ib tug me ntsis nphav nws, thiab ces yog reflected los ntawm heev obtuse kaum sab xis. Ces nws tseem yog txoj kev ntawm ib tug heev tsawg trajectory situated maximally mus rau qhov chaw. Nqaj teeb meem yuav luag mas reflected nyob rau hauv ib tug mob kaum sab xis. Cov kev taw qhia ntawm cov thaws rov los beam yog twb ze rau txoj kev uas qhov teeb meem beam, uas siab raws li cov kev cai ntawm physics.

refraction ntawm lub teeb

Thiaj yog zoo txog mus rau lwm cov phenomena geometrical optics, xws li refraction thiab tag nrho cov sab hauv thiaj. Feem ntau, cov teeb kis tau los ntawm tus ciam ntawm ob xov xwm. Lub refraction ntawm lub teeb yog cov kev hloov nyob rau hauv cov kev taw qhia ntawm cov kho qhov muag tawg. Nws tshwm sim thaum uas nws kis tau los ntawm ib tug nruab nrab mus rau lwm lub. Refraction ntawm lub teeb muaj ob tug qauv:

• ib tug nqaj dua los ntawm tus ciam ntawm cov xov xwm, situated nyob rau hauv ib tug dav hlau uas kis los ntawm tus perpendicular mus rau qhov chaw thiab qhov teeb meem beam;

• lub kaum sab xis ntawm cov xwm txheej thiab refraction yog txuas.

Refraction yog yeej ib txwm nrog cov rog xav txog ntawm lub teeb. Tus nqi ntawm lub zog reflected thiab refracted kab teeb ntawm rays yog teeb meem beam zog. Lawv txheeb ze siv nyob rau hauv lub polarization ntawm lub teeb nyob rau hauv qhov teeb meem beam thiab qhov teeb meem kaum sab xis. Nyob rau hauv kev cai lij choj ntawm refraction ntawm lub teeb raws li ntaus ntawv ntau kho qhov muag kiag li lawm.