วันนี้เราจะพูดถึงการถ่ายทอดและแนวคิดที่เกี่ยวข้องกัน ปริมาณทั้งหมดเหล่านี้อ้างอิงถึงส่วนของเลนส์เชิงเส้น
แสงสว่างในโลกยุคโบราณ
คนเคยคิดว่าโลกนี้เต็มไปด้วยความลึกลับ แม้แต่ร่างกายของมนุษย์ก็มีสิ่งแปลกปลอมมากมาย ตัวอย่างเช่น ชาวกรีกโบราณไม่เข้าใจว่าตามองเห็นอย่างไร เหตุใดจึงมีสี เหตุใดจึงมีกลางคืน แต่ในขณะเดียวกัน โลกของพวกเขาก็เรียบง่ายขึ้น แสงสว่าง ตกบนสิ่งกีดขวาง ทำให้เกิดเงา นี่คือสิ่งที่แม้แต่นักวิทยาศาสตร์ที่มีการศึกษามากที่สุดก็จำเป็นต้องรู้ ไม่มีใครคิดถึงการส่องผ่านของแสงและความร้อน และวันนี้ก็เรียนที่โรงเรียน
แสงเจออุปสรรค
เมื่อลำแสงกระทบวัตถุ มันสามารถทำงานได้สี่วิธี:
- กลืนกิน;
- กระจัดกระจาย;
- สะท้อน;
- ไปต่อ
ดังนั้น สารใด ๆ ก็มีค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืน การสะท้อน การแพร่ และการกระเจิง
แสงที่ดูดซับจะเปลี่ยนคุณสมบัติของวัสดุด้วยวิธีต่างๆ: ทำให้ร้อนขึ้น เปลี่ยนโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ แสงกระจายและแสงสะท้อนมีความคล้ายคลึง แต่ก็ยังแตกต่างกัน เมื่อสะท้อนแสงเปลี่ยนทิศทางการแพร่กระจาย และเมื่อกระจัดกระจาย ความยาวคลื่นของคลื่นก็จะเปลี่ยนไปด้วย
วัตถุโปร่งแสงที่ส่งแสงและคุณสมบัติของมัน
สัมประสิทธิ์การสะท้อนและการส่งผ่านขึ้นอยู่กับสองปัจจัย - ลักษณะของแสงและคุณสมบัติของวัตถุเอง มันสำคัญ:
- สถานะรวมของสสาร น้ำแข็งหักเหแตกต่างจากไอน้ำ
- โครงสร้างตะแกรงคริสตัล รายการนี้ใช้กับของแข็ง ตัวอย่างเช่น การส่งผ่านถ่านหินในส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมมีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์ แต่เพชรเป็นอีกเรื่องหนึ่ง มันคือระนาบของการสะท้อนและการหักเหของแสงที่สร้างการเล่นมายากลของแสงและเงาซึ่งผู้คนยินดีจ่ายเงินที่ยอดเยี่ยม แต่สารทั้งสองนี้เป็นคาร์บอน และเพชรจะเผาไหม้ในกองไฟไม่เลวร้ายไปกว่าถ่านหิน
- อุณหภูมิของสสาร. ผิดปกติพอสมควร แต่ที่อุณหภูมิสูง บางร่างเองก็กลายเป็นแหล่งกำเนิดแสง ดังนั้นพวกมันจึงมีปฏิกิริยากับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในลักษณะที่ต่างออกไปเล็กน้อย
- มุมตกกระทบของลำแสงบนวัตถุ
อย่าลืมว่าแสงที่ออกมาจากวัตถุสามารถโพลาไรซ์ได้
ความยาวคลื่นและสเปกตรัมการส่ง
ดังที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้น การส่งผ่านจะขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของแสงตกกระทบ สารที่ทึบแสงจนถึงสีเหลืองและสีเขียวจะโปร่งใสในสเปกตรัมอินฟราเรด สำหรับอนุภาคขนาดเล็กที่เรียกว่า "นิวตริโน" โลกก็โปร่งใสเช่นกัน ดังนั้นแม้ว่าพวกเขาจะทำให้เกิดดวงอาทิตย์ในปริมาณมาก เป็นเรื่องยากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จะตรวจจับได้ ความน่าจะเป็นที่นิวตริโนชนกับสสารนั้นน้อยมาก
แต่บ่อยครั้งที่เรากำลังพูดถึงส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หากมีหลายส่วนของมาตราส่วนในหนังสือหรืองาน การส่งผ่านแสงจะอ้างอิงถึงส่วนนั้นที่ตามนุษย์เข้าถึงได้
สูตรสัมประสิทธิ์
ตอนนี้คนอ่านก็เตรียมดูและเข้าใจสูตรที่กำหนดการส่งผ่านของสารได้แล้ว หน้าตาเป็นแบบนี้: S=F/F0.
ดังนั้น การส่องผ่าน T คืออัตราส่วนของฟลักซ์การแผ่รังสีของความยาวคลื่นบางช่วงที่ผ่านร่างกาย (Ф) ไปยังฟลักซ์การแผ่รังสีดั้งเดิม (Ф0)
ค่าของ T ไม่มีมิติ เนื่องจากแสดงเป็นการแบ่งแนวคิดที่เหมือนกันออกเป็นแต่ละส่วน อย่างไรก็ตามสัมประสิทธิ์นี้ไม่ได้ไร้ความหมายทางกายภาพ แสดงปริมาณรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่สารหนึ่งผ่าน
ฟลักซ์การแผ่รังสี
นี่ไม่ใช่แค่วลี แต่เป็นคำศัพท์เฉพาะ ฟลักซ์การแผ่รังสีคือพลังงานที่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าส่งผ่านพื้นผิวของยูนิต รายละเอียดเพิ่มเติม ค่านี้จะคำนวณเป็นพลังงานที่รังสีเคลื่อนที่ผ่านพื้นที่หนึ่งหน่วยในหนึ่งหน่วยเวลา พื้นที่ส่วนใหญ่มักจะเป็นตารางเมตร และเวลาเป็นวินาที แต่เงื่อนไขเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับงานเฉพาะ ตัวอย่างเช่น สำหรับสีแดงยักษ์ ซึ่งใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเราพันเท่า คุณสามารถใช้ตารางกิโลเมตรได้อย่างปลอดภัย และสำหรับหิ่งห้อยตัวจิ๋ว ตารางมิลลิเมตร
แน่นอน เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบได้ จึงมีการแนะนำระบบการวัดแบบรวมศูนย์ แต่ค่าใดๆ ก็สามารถลดลงได้ เว้นแต่ว่าคุณจะทำให้จำนวนศูนย์ยุ่งเหยิง
ที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดเหล่านี้ก็คือขนาดของการส่งผ่านทิศทาง เป็นตัวกำหนดปริมาณและชนิดของแสงที่ส่องผ่านกระจก แนวคิดนี้ไม่มีในตำราฟิสิกส์ มันถูกซ่อนอยู่ในข้อกำหนดและกฎของผู้ผลิตหน้าต่าง
กฎการอนุรักษ์พลังงาน
กฎข้อนี้เป็นเหตุผลว่าทำไมการดำรงอยู่ของเครื่องจักรเคลื่อนที่ถาวรและศิลาอาถรรพ์จึงเป็นไปไม่ได้ แต่มีน้ำและกังหันลม กฎหมายกล่าวว่าพลังงานไม่ได้มาจากที่ไหนเลยและไม่ละลายอย่างไร้ร่องรอย แสงตกกระทบสิ่งกีดขวางก็ไม่มีข้อยกเว้น ไม่เป็นไปตามความหมายทางกายภาพของการส่องผ่านที่แสงบางส่วนไม่ทะลุผ่านวัสดุจึงระเหยไป อันที่จริง ลำแสงตกกระทบมีค่าเท่ากับผลรวมของแสงดูดกลืน กระจัดกระจาย สะท้อน และแสงที่ส่องผ่าน ดังนั้นผลรวมของสัมประสิทธิ์เหล่านี้สำหรับสารที่กำหนดควรเท่ากับหนึ่ง
โดยทั่วไป กฎการอนุรักษ์พลังงานสามารถใช้ได้กับทุกสาขาวิชาฟิสิกส์ ในปัญหาการเรียน เชือกไม่ยืด หมุดไม่ร้อน และไม่มีแรงเสียดทานในระบบ แต่ในความเป็นจริง มันเป็นไปไม่ได้ อีกทั้งควรระลึกไว้เสมอว่าคนรู้ไม่ทั้งหมด. ตัวอย่างเช่น ในการสลายตัวของเบต้า พลังงานบางส่วนสูญเสียไป นักวิทยาศาสตร์ไม่เข้าใจว่ามันไปไหน Niels Bohr เองแนะนำว่ากฎหมายการอนุรักษ์อาจไม่อยู่ในระดับนี้
แต่แล้วก็มีการค้นพบอนุภาคมูลฐานที่มีขนาดเล็กมากและเจ้าเล่ห์ - นิวตริโนเลปตอน และทุกอย่างก็เข้าที่ ดังนั้นหากผู้อ่านเมื่อแก้ปัญหาไม่เข้าใจว่าพลังงานไปไหน เราต้องจำไว้ว่า: บางครั้งคำตอบก็ไม่อาจทราบได้
การประยุกต์ใช้กฎการส่งผ่านและการหักเหของแสง
เรากล่าวว่าค่าสัมประสิทธิ์ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับว่าสารใดที่ขวางทางลำแสงรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ความจริงข้อนี้สามารถใช้ย้อนกลับได้ การใช้สเปกตรัมการส่งสัญญาณเป็นหนึ่งในวิธีที่ง่ายที่สุดและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการค้นหาคุณสมบัติของสาร ทำไมวิธีนี้ถึงดีนัก
มีความแม่นยำน้อยกว่าวิธีอื่นๆ สามารถเรียนรู้ได้มากขึ้นโดยการสร้างสารที่เปล่งแสง แต่นี่เป็นข้อได้เปรียบหลักของวิธีการส่งสัญญาณด้วยแสง ไม่จำเป็นต้องมีใครบังคับให้ทำอะไร สารนี้ไม่ต้องให้ความร้อน เผา หรือฉายรังสีด้วยเลเซอร์ ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบที่ซับซ้อนของเลนส์ออพติคอลและปริซึม เนื่องจากลำแสงจะส่องผ่านตัวอย่างที่อยู่ระหว่างการศึกษาโดยตรง
นอกจากนี้ วิธีนี้ไม่รุกรานและไม่ทำลายล้าง ตัวอย่างยังคงอยู่ในรูปแบบและสภาพเดิม นี่เป็นสิ่งสำคัญเมื่อสารมีน้อยหรือเมื่อเป็นสารเฉพาะ เรามั่นใจว่าแหวนของตุตันคาเมนไม่คุ้มที่จะเผาเพื่อค้นหาองค์ประกอบเคลือบฟันที่แม่นยำยิ่งขึ้น