толқындық оптика

ЖАРЫҚ көздері-жарық шығаратын денелер

• Жарық көзінен келген жарық энергиясы бойымен тарайтын сызық

жарық сәулесі деп аталады

• Берілген әрі шектелген бағытта тарайтын жарық сәулелерінің

жиынтығы жарық шоқтары деп аталады

• Жарық көзінің өлшемдері жарық көзінен бақылаушыға дейінгі

қашықтықпен салыстырғанда өте аз болса, мұндай жарық көздерін
нүктелік жарық көздері деп атайды ( Күн, жұлдыздар, ...)

Көлеңке деген не?

Кеңістіктің мөлдір емес нәрсенің артындағы жарық түспейтін бөлігін к
ө л е ң к е дейді.

Экранға түсіп тұрған жарық шоғының жолына бір кішкене мөлдір
емес шар қояйық. Кеңістікте шардың артында конус тәрізді көлеңке,
ал экранда дөңгелек түріндегі көлеңке пайда болады.
Егер жарық көздері нүктелік деп есептеуге болмайтын үлкен
шам болса, онда экрандағы толық көлеңкенің айналасында
өте қараңғы емес екі аймақ-шала көлеңкелер пайда болады

Үлкен шамды нүктелік жарық көздерінің жиыны деп алуға болады

Күн мен Айдың тұтылуы жарықтың түзу сызық

бойымен таралуына мысал бола алады

Жарықтың шағылуы

Егер жарық кедір-бұдыр
бетке түссе, одан шағылған
жарық шашырайды, мұны
диффузиялық шағылу деп
атайды

Егер жарық мұқият тегістелген
немесе айналық бетке түссе, одан
шағылған жарық шоғы параллель
шоқ түрінде шашырайды, мұны
айналық шағылу деп атайды

Айналық бет деп түскен жарық энергиясының
басым бөлігін шағылдыратын, яғни жарықты ол
түскен ортаға қайта бағыттайтын бетті айтады

айна

нормаль

Жарық
көзі

Түсу
бұрышы

Шағылу
бұрышы

Түскен
сәуле

Шағылған
сәуле

Жарықтың шағылуы құбылысын

сипаттауда қолданылатын түсініктер

S

Түсу бұрышы і деп түскен сәуле
мен екі ортаны бөлуші бетке түсу
нүктесінде тұрғызылған
перпендикуляр арасындағы
бұрышты айтады

Шағылу бұрышы і/деп шағылған
сәуле мен екі ортаны бөлуші бетке
түсу нүктесінде тұрғызылған
перпендикуляр арасындағы
бұрышты айтады

Жарықтың шағылу заңы

1.

Түскен сәуле мен шағылған сәуле сәуленің түсу нүктесінен
шағылдырушы бетке тұрғызылған перпендикулярмен бір
жазықтықта жатады

2.

Шағылу бұрышы түсу бұрышына тең

Шағылудың

қолданысы

► Тұрмыста
► Медицина (ЛОР, Дантист)
► Әскери істе
► Автомобильдерде

Жазық айнаның алдында тұрған нысанның
сипаттамалары:

• 1. Кескін өлшемдері нысан өлшемдеріне тең (һнысан = һкескін).

2. Нысаннан айнаға дейінгі қашықтық айнадан кескінге дейінгі
қашықтыққа тең (X нысан = Х кескін).
3. Кескін жалған болып табылады.
4. Кескін тура болады.

Нәрсенің бірнеше жазық айналардағы көп рет кескінделуі

қолданылуы

Егер екі жазық айнаны үстел үстіне бірімен –бірі 72 0бұрыш жасайтындай
етіп вертикаль орналастырып, олардың арасына бір нәрсені қойсақ, онда
айналардан барлығы төрт кескін көруге болады

Жарықтың толқындық қасиеттерінің бірі
- интерференция

Интерференциялық көрініс

Жарық толқынының интерференциясы деп жұқа пленка
беттерінен

шағылған

жарық

толқындары

бірімен-бірі

қосылысқанда

олардың

бірін-бірі

күшейтуін

немесе

әлсіретуін айтамыз.

Жұқа пленкадағы жарықтың интерференциясы кезінде
келесі екі интерференциялық құбылыс байқалады:

1) Бірдей көлбеулік жолақтары – Жазық параллель пленкаға

шашыраған немесе тоғысатын сәулелер түскенде
интерференциялық көрініс бірдей бұрышпен түскен
сәулелердің қабаттасуынан болады

2) Бірдей қалыңдық жолақтары – Сына тәріздес мөлдір
денеден жарық шағылғанда немесе өткенде
интерференциялық көріністер жарық толқындарының
бірдей нүктеден шағылған немесе өткінші сәулелердің
қабаттасуынан болады.

21

h

r

R

Ең

бірінші

интерференция

құбылысын

зертханалық жағдайда Ньютон бақылаған. Ол
жазық

дөңес

линза

мен

жазық

пластина

арасындағы

жұқа

ауа

қабатынан

жарық

сәулелерінің шағылуы кезінде пайда болған
интерференциялық құбылысты бақылады.
Интерференциялық

көрініс

концентрлі

сақиналар

түрінде

болған,

оны

Ньютон

сақиналары

деп

атаған.

Жарық

сақиналардың радиусы:

мұндағы R – жазық дөңес линзаның радиусы, - сақинаның реті, -
жарықтың толқын ұзындығы. Өткен жарық үшін сақиналардың
радиустарының формулалары керісінше болады.

Ньютон сақиналары

kR

rk 

2
)1

2(

R

k

rk




Қараңғы сақиналардың радиусы:

k



Ньютон сақиналары

24

Интерферометрлер

деп

жұмыс

істеу

принципі

жарықтың интерференциясы құбылысына негізделген
оптикалық құралдарды айтамыз.

Интерферометрлердің бірнеше түрі бар.

Мысалы: Жамен, Майкельсон, Линник, Фабри-Перо
интерферометрлері.
Майкельсон интерферометрі ұзындықтарды (дененің
ұзындығын, жарық толқындарының ұзындығын) дәл
өлшеуде қолданылады.