ოდესმე ჩადეთ ფანქარი ან კალამი ჭიქა წყალში? თუ ასეა, შეამჩნიეთ, რომ ობიექტი გატეხილია წყლის გარეთ გამოსვლისას? ნაკრები შედგება ორი გამჭვირვალე საშუალებისაგან (ჩვენს შემთხვევაში განვიხილავთ საჰაერო და წყალი) და მათ შორის ინტერფეისი ეწოდება დიოპტრია. გამყოფი ზედაპირის ფორმა მედიას, დიოპტრიკულ ზედაპირს შორის ახასიათებს დიოპტრის ტიპს: თვითმფრინავი, სფერული, ცილინდრული და ა.შ.
მაგალითად, ტბის ჰაერ-წყლის საშუალებებზე დაყრდნობით, მაგალითად, ჩვენ შეისწავლით სურათების ფორმირებას, რომლებიც შედგება a ბრტყელი დიოპტერი. თავდაპირველად, ჩვენი შესწავლის ობიექტი წყალშია ჩაფლული (მეტი რეფრაქციული საშუალება) და დამკვირვებელი მის გარეთ, ჰაერშია (ნაკლებად რეფრაქციული საშუალებები).
ჩვენ ვიცით, რომ ჩაძირული თევზისგან სხივები ყველა მიმართულებით გამოდის; ჩვენ ასევე ვიცით, რომ ეს სხივები იშლება წყლის ზედაპირზე და აღწევს დამკვირვებლის თვალებს. თევზისგან უსასრულო სინათლის სხივებს შორის განვიხილოთ ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში ხაზგასმული ორი სხივი. შესაბამისი გატეხილი სხივები განსაზღვრავს ობიექტის ვირტუალურ გამოსახულებას.
თევზის გამოსახულება განისაზღვრება როგორც ვირტუალური, რადგან ის იქმნება რეფრაქტირებული სხივების გაფართოებების გადაკვეთის შედეგად. იხილეთ, რომ სურათი ჩამოყალიბებულია იმავე გარემოში, როგორც ობიექტი. ჩვენ ასევე შეგვიძლია დავინახოთ, რომ სურათიც და ობიექტიც ერთ პერპენდიკულარულ სწორ ხაზზე არიან დიოპტრიული ზედაპირის მიმართ, ამიტომ სურათი წყლის ზედაპირთან უფრო ახლოს იქმნება.
გაუსის განტოლება ბრტყელი დიოპტროსთვის
ზემოთ მოცემულ ფიგურაში ჩანს თევზის აშკარა სიღრმე (წერტილი P ’). გაუსის განტოლების საშუალებით ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ თევზის აშკარა სიღრმე. განტოლება, რომელიც ამ შესაძლებლობას იძლევა, შემდეგია:
ზემოთ მოცემულ ფიგურაში გვაქვს:
- p მანძილია P წერტილიდან S ზედაპირამდე
- p ’არის მანძილი P წერტილიდან S ზედაპირამდე
- n არის მსუბუქი ინციდენტის საშუალო აბსოლუტური რეფრაქციის ინდექსი
- n ’არის სინათლის წარმოქმნის საშუალო აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი, სადაც არის დამკვირვებელი.
დომიტიანო მარკესის მიერ
დაამთავრა ფიზიკა
