Qee txoj cai ntawm physics nyuaj rau xav txog yam tsis muaj kev siv qhov muag pom. Qhov no tsis siv rau lub teeb ib txwm poob ntawm ntau yam khoom. Yog li, ntawm tus ciam teb sib cais ob qhov xov xwm, muaj kev hloov pauv ntawm lub teeb rays yog tias qhov ciam teb no ntau dua qhov wavelength. Hauv qhov no, qhov kev xav ntawm lub teeb tshwm sim thaum ib feem ntawm nws lub zog rov qab mus rau thawj qhov nruab nrab. Yog hais tias ib feem ntawm cov rays nkag mus rau hauv lwm qhov nruab nrab, ces lawv yog refracted. Nyob rau hauv physics, lub ndlwg ntawm lub teeb lub zog uas hits lub ciam teb ntawm ob sib txawv xov xwm yog hu ua xwm txheej, thiab ib tug rov qab los ntawm nws mus rau lub thawj nruab nrab yog hu ua reflected. Nws yog kev sib koom ua ke ntawm cov rays uas txiav txim siab txoj cai ntawm kev xav thiab kev cuam tshuam ntawm lub teeb.
Cov ntsiab lus
Lub kaum sab xis ntawm qhov teeb meem kab teeb meem thiab kab perpendicular mus rau qhov sib cuam tshuam ntawm ob lub xov xwm, rov qab mus rau qhov xwm txheej ntawm lub teeb hluav taws xob flux, hu ua lub kaum sab xis ntawm qhov xwm txheej. Nws muaj lwm qhov taw qhia tseem ceeb. Qhov no yog lub kaum sab xis ntawm kev xav. Nws tshwm sim ntawm lub teeb pom kev zoo thiab cov kab perpendicular rov qab mus rau qhov chaw ntawm nws qhov xwm txheej. teeb taupropagate nyob rau hauv ib tug ncaj kab xwb nyob rau hauv ib tug homogeneous nruab nrab. Cov xov xwm sib txawv nqus thiab cuam tshuam lub teeb hluav taws xob sib txawv. Lub reflection coefficient yog tus nqi uas characterizes lub reflectivity ntawm ib yam khoom. Nws qhia tau hais tias ntau npaum li cas lub zog coj los ntawm lub teeb hluav taws xob mus rau qhov chaw nruab nrab yuav yog qhov uas tau nqa tawm ntawm nws los ntawm kev cuam tshuam hluav taws xob. Qhov coefficient no nyob ntawm ntau yam, ib qho tseem ceeb tshaj plaws yog lub kaum sab xis ntawm qhov xwm txheej thiab muaj pes tsawg leeg ntawm cov hluav taws xob. Tag nrho cov kev xav ntawm lub teeb tshwm sim thaum nws ntog rau ntawm cov khoom lossis cov khoom uas muaj qhov cuam tshuam. Yog li, piv txwv li, qhov no tshwm sim thaum rays tsoo ib zaj duab xis nyias ntawm cov nyiaj thiab kua mercury tso rau ntawm iav. Tag nrho qhov kev xav ntawm lub teeb yog qhov ntau heev hauv kev xyaum.
Laws
Txoj cai ntawm kev xav thiab kev cuam tshuam ntawm lub teeb tau tsim los ntawm Euclid hauv xyoo pua 3 BC. BC e. Tag nrho cov ntawm lawv tau raug tsim los sim thiab tau yooj yim lees paub los ntawm lub hauv paus ntsiab lus geometric ntawm Huygens. Raws li nws, txhua qhov taw tes ntawm qhov nruab nrab, uas qhov kev cuam tshuam mus txog, yog qhov chaw ntawm cov nthwv dej thib ob.
Thawj txoj cai ntawm lub teeb pom kev: qhov xwm txheej thiab kev cuam tshuam cov kab teeb, nrog rau cov kab perpendicular mus rau qhov sib cuam tshuam ntawm cov xov xwm, rov qab los ntawm qhov xwm txheej ntawm lub teeb teeb, nyob hauv tib lub dav hlau. Lub dav hlau nthwv dej ntog rau ntawm qhov chaw muaj kev cuam tshuam, nthwv dej ntawm cov kab txaij.
Lwm txoj cai hais tias lub kaum sab xis ntawm kev xav ntawm lub teeb yog sib npaug rau lub kaum sab xis ntawm qhov xwm txheej. Qhov no yog vim hais tias lawv yog ob leeg perpendicularsab. Raws li cov hauv paus ntsiab lus ntawm kev sib npaug ntawm daim duab peb sab, nws ua raws li lub kaum sab xis ntawm qhov xwm txheej sib npaug rau lub kaum sab xis ntawm kev xav. Nws tuaj yeem yooj yim ua pov thawj tias lawv pw hauv tib lub dav hlau nrog cov kab perpendicular rov qab mus rau qhov sib cuam tshuam ntawm cov xov xwm ntawm qhov xwm txheej ntawm cov nqaj. Cov kev cai tseem ceeb tshaj plaws no kuj siv tau rau txoj kev rov qab ntawm lub teeb. Vim yog lub zog thim rov qab, lub nqaj propagating raws txoj kev ntawm qhov cuam tshuam yuav tshwm sim raws txoj kev ntawm qhov xwm txheej.
Khoom ntawm lub cev muaj kev cuam tshuam
Feem ntau ntawm cov khoom tsuas yog cuam tshuam lub teeb hluav taws xob poob rau ntawm lawv. Txawm li cas los xij, lawv tsis yog qhov pom kev. Lub cev muaj teeb pom kev zoo yog pom zoo los ntawm txhua sab, txij li cov hluav taws xob los ntawm lawv qhov chaw tau cuam tshuam thiab tawg mus rau ntau qhov sib txawv. Qhov tshwm sim no yog hu ua diffuse (scattered) kev xav. Nws tshwm sim thaum lub teeb hits tej qhov chaw ntxhib. Txhawm rau txiav txim siab txoj hauv kev ntawm lub teeb pom kev los ntawm lub cev ntawm qhov xwm txheej, lub dav hlau yog kos uas kov qhov chaw. Tom qab ntawd, nyob rau hauv kev sib raug zoo rau nws, lub kaum sab xis ntawm qhov tshwm sim ntawm rays thiab reflection yog tsim.
Diffuse Reflection
Tsuas yog vim muaj qhov muaj diffuse (diffuse) kev xav ntawm lub teeb lub zog, peb paub qhov txawv ntawm cov khoom uas tsis muaj peev xwm ntawm lub teeb. Txhua lub cev yuav pom tsis tau rau peb yog tias cov hluav taws xob tawg yog xoom.
Diffuse reflection ntawm lub teeb lub zog tsis ua rau tsis xis nyob hauv lub qhov muag ntawm tus neeg. Qhov no yog vim qhov tseeb tias tsis yog txhua lub teeb rov qab los rau nws qhov chaw qub. Yog li los ntawm dauskwv yees li 85% ntawm cov hluav taws xob cuam tshuam, los ntawm cov ntawv dawb - 75%, tab sis los ntawm cov velor dub - tsuas yog 0.5%. Thaum lub teeb pom kev los ntawm ntau qhov chaw ntxhib, cov rays raug coj los ntawm kev sib hwm ntawm ib leeg. Nyob ntawm seb qhov chaw ntawm lub teeb pom kev zoo li cas, lawv hu ua matte lossis iav. Txawm li cas los xij, cov ntsiab lus no yog txheeb ze. Tib qhov chaw tuaj yeem yog specular thiab matte ntawm qhov sib txawv wavelengths ntawm qhov teeb meem teeb. Ib qhov chaw uas sib npaug ntawm cov kab hluav taws xob sib txawv yog suav tias yog matte kiag li. Txawm hais tias tsis muaj cov khoom zoo li no nyob rau hauv qhov xwm txheej, cov plooj (porcelain), daus, daim duab kos yog ze heev rau lawv.
Daim iav tsom iav
Specular reflection ntawm lub teeb rays txawv ntawm lwm hom nyob rau hauv uas thaum beams ntawm lub zog poob rau ntawm ib tug du nto ntawm ib tug tej lub kaum sab xis, lawv yog reflected nyob rau hauv ib qho kev taw qhia. Qhov tshwm sim no paub txog txhua tus uas tau siv daim iav hauv qab lub teeb ci. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, nws yog ib tug reflective nto. Lwm lub cev kuj koom nrog pawg no. Tag nrho cov khoom siv optically du tuaj yeem raug cais raws li daim iav (reflective) qhov chaw yog qhov ntau thiab tsawg ntawm inhomogeneities thiab irregularities ntawm lawv tsawg dua 1 micron (tsis pub tshaj lub wavelength ntawm lub teeb). Rau txhua qhov chaw zoo li no, txoj cai ntawm lub teeb pom kev zoo siv tau.
Reflection ntawm lub teeb los ntawm cov iav sib txawv
Daim iav nrog lub ntsej muag nkhaus (cov iav kheej kheej) feem ntau siv hauv tshuab. Tej khoom ntawd yog lub cevzoo li ib tug spherical ntu. Lub parallelism ntawm cov rays nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm kev xav ntawm lub teeb los ntawm xws li nto yog ua txhaum cai. Muaj ob hom iav xws li:
• concave - qhia txog lub teeb los ntawm sab hauv ntawm ntu ntawm tus kheej, lawv hu ua kev sau, txij li cov duab sib luag ntawm lub teeb tom qab kev xav los ntawm lawv tau sau rau ntawm ib qho;
• convex - qhia txog lub teeb ntawm sab nrauv, thaum cov kab sib txuas sib txuas tau tawg mus rau sab, uas yog vim li cas cov iav convex hu ua tawg.
Kev xaiv rau kev cuam tshuam lub teeb rays
Ib qho teeb meem hluav taws xob yuav luag sib npaug ntawm qhov chaw kov nws tsuas yog me ntsis, thiab tom qab ntawd raug cuam tshuam ntawm lub kaum sab xis heev. Tom qab ntawd nws txuas ntxiv mus rau qhov chaw qis heev, ze rau ntawm qhov chaw li sai tau. Lub beam ntog yuav luag vertically yog reflected ntawm ib tug mob lub kaum sab xis. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, cov kev taw qhia ntawm lub twb reflected beam yuav nyob ze rau txoj kev ntawm qhov teeb meem beam, uas yog tag nrho raws li lub cev txoj cai.
Refraction of light
Reflection yog ze ze rau lwm qhov tshwm sim ntawm geometric optics, xws li refraction thiab tag nrho cov kev xav sab hauv. Feem ntau, lub teeb hla dhau ntawm ciam teb ntawm ob lub xov xwm. Refracction ntawm lub teeb yog ib qho kev hloov ntawm cov hluav taws xob kho qhov muag. Nws tshwm sim thaum nws dhau los ntawm ib qho nruab nrab mus rau lwm qhov. Lub refraction ntawm lub teeb muaj ob lub qauv:
• lub beam hla ntawm ciam teb ntawm xov xwm yog nyob rau hauv ib lub dav hlau uas hla lub perpendicular mus rau saum npoo thiab qhov teeb meem beam;
•Lub kaum sab xis ntawm qhov xwm txheej thiab qhov cuam tshuam cuam tshuam.
Refraction yog ib txwm nrog los ntawm kev xav ntawm lub teeb. Qhov sib npaug ntawm lub zog ntawm cov teeb pom kev zoo thiab cov kab hluav taws xob ntawm cov hluav taws xob sib npaug yog sib npaug ntawm lub zog ntawm qhov teeb meem kab teeb. Lawv cov txheeb ze siv zog nyob ntawm qhov polarization ntawm lub teeb nyob rau hauv qhov teeb meem beam thiab lub kaum sab xis ntawm qhov xwm txheej. Cov qauv ntawm ntau yam khoom siv kho qhov muag yog raws li txoj cai ntawm lub teeb refraction.
