დღეს ვისაუბრებთ ტრანსმისიასა და მასთან დაკავშირებულ ცნებებზე. ყველა ეს რაოდენობა ეხება ხაზოვანი ოპტიკის განყოფილებას.
სინათლე ძველ სამყაროში
ადამიანები ფიქრობდნენ, რომ სამყარო სავსეა საიდუმლოებით. ადამიანის სხეულიც კი ატარებდა ბევრ უცნობს. მაგალითად, ძველ ბერძნებს არ ესმოდათ, როგორ ხედავს თვალი, რატომ არსებობს ფერი, რატომ მოდის ღამე. მაგრამ ამავე დროს, მათი სამყარო უფრო მარტივი იყო: სინათლე, დაბრკოლებაზე დაცემა, ჩრდილს ქმნიდა. ეს არის ყველაფერი, რაც ყველაზე განათლებულ მეცნიერსაც კი სჭირდებოდა სცოდნოდა. არავის უფიქრია სინათლის გამტარიანობაზე და გათბობაზე. დღეს კი სკოლაში სწავლობენ.
სინათლე ხვდება დაბრკოლებას
როდესაც სინათლის სხივი ეჯახება ობიექტს, მას შეუძლია მოიქცეს ოთხი განსხვავებული გზით:
- ჩაყლაპვა;
- გაფანტვა;
- ასახვა;
- გააგრძელე.
შესაბამისად, ნებისმიერ ნივთიერებას აქვს შთანთქმის, ასახვის, გადაცემის და გაფანტვის კოეფიციენტები.
აბსორბირებული სინათლე ცვლის თავად მასალის თვისებებს სხვადასხვა გზით: ის ათბობს მას, ცვლის მის ელექტრონულ სტრუქტურას. დიფუზური და არეკლილი შუქი მსგავსია, მაგრამ მაინც განსხვავებული. სინათლის არეკვისასიცვლის გავრცელების მიმართულებას და გაფანტვისას იცვლება მისი ტალღის სიგრძეც.
გამჭვირვალე ობიექტი, რომელიც გადასცემს სინათლეს და მის თვისებებს
არეკვლისა და გადაცემის კოეფიციენტები დამოკიდებულია ორ ფაქტორზე - სინათლის მახასიათებლებზე და თავად ობიექტის თვისებებზე. მნიშვნელობა აქვს:
- მატერიის საერთო მდგომარეობა. ყინული ირღვევა ორთქლისგან განსხვავებულად.
- კრისტალური გისოსის სტრუქტურა. ეს ელემენტი ეხება მყარ ნაწილებს. მაგალითად, ნახშირის გადაცემა სპექტრის ხილულ ნაწილში ნულისკენ მიისწრაფვის, მაგრამ ბრილიანტი სხვა საკითხია. სწორედ მისი ასახვისა და რეფრაქციის სიბრტყეები ქმნის სინათლისა და ჩრდილის მაგიურ თამაშს, რისთვისაც ადამიანები მზად არიან გადაიხადონ ზღაპრული ფული. მაგრამ ორივე ეს ნივთიერება ნახშირბადია. ალმასი კი ნახშირზე უარეს ცეცხლში დაიწვება.
- მატერიის ტემპერატურა. უცნაურად საკმარისია, მაგრამ მაღალ ტემპერატურაზე, ზოგიერთი სხეული თავად ხდება სინათლის წყარო, ამიტომ ისინი ურთიერთქმედებენ ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებასთან ოდნავ განსხვავებული გზით.
- ობიექტზე სინათლის სხივის დაცემის კუთხე.
ასევე, გახსოვდეთ, რომ შუქი, რომელიც გამოდის ობიექტიდან, შეიძლება იყოს პოლარიზებული.
ტალღის სიგრძე და გადაცემის სპექტრი
როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, გამტარობა დამოკიდებულია ჩავარდნილი სინათლის ტალღის სიგრძეზე. ნივთიერება, რომელიც გაუმჭვირვალეა ყვითელი და მწვანე სხივების მიმართ, გამჭვირვალე ჩანს ინფრაწითელი სპექტრისთვის. მცირე ნაწილაკებისთვის, რომლებსაც „ნეიტრინოებს“უწოდებენ, დედამიწა ასევე გამჭვირვალეა. ამიტომ, მიუხედავად იმისა, რომ ისინიწარმოქმნის მზეს ძალიან დიდი რაოდენობით, მეცნიერებისთვის მათი აღმოჩენა იმდენად რთულია. ნეიტრინოს მატერიასთან შეჯახების ალბათობა ძალიან მცირეა.
მაგრამ ყველაზე ხშირად ჩვენ ვსაუბრობთ ელექტრომაგნიტური გამოსხივების სპექტრის ხილულ ნაწილზე. თუ წიგნში ან ამოცანაში არის სასწორის რამდენიმე სეგმენტი, მაშინ ოპტიკური გამტარობა ეხება მის იმ ნაწილს, რომელიც ხელმისაწვდომია ადამიანის თვალისთვის.
კოეფიციენტის ფორმულა
ახლა მკითხველი საკმარისად არის მომზადებული, რომ დაინახოს და გაიგოს ფორმულა, რომელიც განსაზღვრავს ნივთიერების გადაცემას. ასე გამოიყურება: S=F/F0.
ასე რომ, გამტარობა T არის გარკვეული ტალღის სიგრძის რადიაციული ნაკადის თანაფარდობა, რომელიც გაიარა სხეულში (Ф) თავდაპირველ რადიაციულ ნაკადთან (Ф0)..
T-ის მნიშვნელობას არ აქვს განზომილება, რადგან იგი აღინიშნება, როგორც იდენტური ცნებების ერთმანეთზე დაყოფა. თუმცა ეს კოეფიციენტი არ არის მოკლებული ფიზიკურ მნიშვნელობას. ის გვიჩვენებს რამდენ ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას გადის მოცემული ნივთიერება.
რადიაციული ნაკადი
ეს არ არის მხოლოდ ფრაზა, არამედ კონკრეტული ტერმინი. რადიაციული ნაკადი არის ძალა, რომელსაც ელექტრომაგნიტური გამოსხივება ატარებს ერთეულ ზედაპირზე. უფრო დეტალურად, ეს მნიშვნელობა გამოითვლება როგორც ენერგია, რომელსაც რადიაცია მოძრაობს ერთეულ ფართობზე დროის ერთეულში. ფართობი ყველაზე ხშირად არის კვადრატული მეტრი, ხოლო დრო წამებში. მაგრამ კონკრეტული ამოცანიდან გამომდინარე, ეს პირობები შეიძლება შეიცვალოს. მაგალითად, წითელისთვისგიგანტი, რომელიც ჩვენს მზეზე ათასჯერ დიდია, შეგიძლიათ უსაფრთხოდ გამოიყენოთ კვადრატული კილომეტრი. და პატარა ციცინათელისთვის, კვადრატული მილიმეტრით.
რა თქმა უნდა, შედარება რომ შეგვეძლოს, დაინერგა ერთიანი საზომი სისტემები. მაგრამ ნებისმიერი მნიშვნელობა შეიძლება შემცირდეს მათზე, თუ, რა თქმა უნდა, არ აურიეთ ნულების რაოდენობა.
ამ ცნებებთან ასოცირდება ასევე მიმართულების გადაცემის სიდიდე. ის განსაზღვრავს რამდენი და რა სახის სინათლე გადის მინაში. ეს კონცეფცია ფიზიკის სახელმძღვანელოებში არ გვხვდება. ის იმალება ფანჯრების მწარმოებლების სპეციფიკაციებსა და წესებში.
ენერგიის შენარჩუნების კანონი
ეს კანონი არის მიზეზი იმისა, რომ მუდმივი მოძრაობის მანქანისა და ფილოსოფიური ქვის არსებობა შეუძლებელია. მაგრამ არის წყალი და ქარის წისქვილები. კანონი ამბობს, რომ ენერგია არსაიდან მოდის და არ იშლება უკვალოდ. გამონაკლისი არ არის დაბრკოლებაზე დაცემა. გადაცემის ფიზიკური მნიშვნელობიდან არ გამომდინარეობს, რომ მას შემდეგ, რაც სინათლის ნაწილი არ გაიარა მასალაში, ის აორთქლდა. სინამდვილეში, დაცემის სხივი უდრის შთანთქმის, გაფანტული, არეკლილი და გადაცემული სინათლის ჯამს. ამრიგად, მოცემული ნივთიერებისთვის ამ კოეფიციენტების ჯამი უნდა იყოს ერთის ტოლი.
ზოგადად, ენერგიის შენარჩუნების კანონი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფიზიკის ყველა სფეროში. სკოლის პრობლემებში ხშირად ხდება, რომ თოკი არ იჭიმება, ქინძისთავები არ თბება და სისტემაში ხახუნი არ არის. მაგრამ სინამდვილეში ეს შეუძლებელია. გარდა ამისა, ყოველთვის უნდა გვახსოვდეს, რომ ხალხმა იცისᲧველა არა. მაგალითად, ბეტა დაშლისას ენერგიის ნაწილი დაიკარგა. მეცნიერებმა ვერ გაიგეს სად წავიდა. თავად ნილს ბორმა თქვა, რომ კონსერვაციის კანონი შეიძლება არ იყოს ამ დონეზე.
მაგრამ შემდეგ აღმოაჩინეს ძალიან პატარა და ეშმაკური ელემენტარული ნაწილაკი - ნეიტრინო ლეპტონი. და ყველაფერი თავის ადგილზე დადგა. ასე რომ, თუ მკითხველს პრობლემის გადაჭრისას არ ესმის, სად მიდის ენერგია, მაშინ უნდა გვახსოვდეს: ზოგჯერ პასუხი უბრალოდ უცნობია.
სინათლის გადაცემისა და გარდატეხის კანონების გამოყენება
ცოტა უფრო მაღალი ჩვენ ვთქვით, რომ ყველა ეს კოეფიციენტი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა ნივთიერება ხვდება ელექტრომაგნიტური გამოსხივების სხივს. მაგრამ ეს ფაქტი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას საპირისპიროდ. გადამცემი სპექტრის აღება ნივთიერების თვისებების გასარკვევად ერთ-ერთი ყველაზე მარტივი და ეფექტური გზაა. რატომ არის ეს მეთოდი ასე კარგი?
ეს ნაკლებად ზუსტია, ვიდრე სხვა ოპტიკური მეთოდები. გაცილებით მეტის სწავლა შეიძლება ნივთიერების შუქის გამოსხივებით. მაგრამ ეს არის ოპტიკური გადაცემის მეთოდის მთავარი უპირატესობა - არავის არაფრის იძულება არ სჭირდება. ნივთიერებას არ სჭირდება გაცხელება, დაწვა ან ლაზერის დასხივება. ოპტიკური ლინზებისა და პრიზმების რთული სისტემები საჭირო არ არის, რადგან სინათლის სხივი პირდაპირ გადის შესასწავლ ნიმუშში.
გარდა ამისა, ეს მეთოდი არაინვაზიური და არადესტრუქციულია. ნიმუში რჩება თავდაპირველ ფორმაში და მდგომარეობაში. ეს მნიშვნელოვანია, როდესაც ნივთიერება მწირია, ან როდესაც ის უნიკალურია. დარწმუნებული ვართ, რომ ტუტანხამონის ბეჭედი არ ღირს დაწვა,რომ უფრო ზუსტად გავიგოთ მასზე მინანქრის შემადგენლობა.
