Լույսի անդրադարձման օրենքը

Լույսը ընկնելով մարդու աչքի մեջ առաջացնում է տեսողական զգացողություն, որի հետևանքով մենք տեսնում ենք լույսի աղբյուրը և բոլոր այն մարմիններն ու մակերևույթները, որոնք անդրադարձնում են իրենց վրա ընկնող լուսային ճառագայթները: Լավ անդրադարձնող մակերևույթ է հայելին: 

  

 

  

Այն կարող է անդրադարձնել լուսային էներգիայի մոտ 90%-ը:

  

Լույսի անդրադարձումը ենթարկվում է որոշակի օրենքի, որը հայտնագործել է Հին Հունաստանի գիտնական Էվկլիդեսը:

  

 Այս օրենքը սահմանելու համար հարմար է օգտվել օպտիկական սկավառակ կոչվող սարքից:

  

 

Օպտիկական սկավառակում լույսի աղբյուր է ծառայում փոքրիկ լամպը, որը գտնվում է շարժական լուսարարի ներսում:

Լուսարարից դուրս եկող լույսի նեղ փունջը՝ AO լույսի ճառագայթը, տարածվում է սկավառակի մակերևույթին և նրա մասնիկների կողմից ցրվելով դառնում է տեսանելի:

  

  

Սկավառակի կենտրոնում տեղադրված հարթ հայելուց AO ճառագայթը անդրադառնում է և սկավառակի վրա առաջացնում OBանդրադարձած ճառագայթ:

  

Ստացված պատկերը վկայում է այն մասին, որ AO ճառագայթը, հայելու հարթությանը տարված OC ուղղահայացը և OBանդրադարձած ճառագայթը գտնվում են միևնույն՝անկման հարթության մեջ:

  Ընկնող ճառագայթի և անդրադարձնող մակերևույթին տարված ուղղահայացի միջև կազմած անկյունը կոչվում է անկման անկյուն՝    α (ալֆա):

Անդրադարձած ճառագայթի և անդրադարձնող մակերևույթին տարված ուղղահայացի միջև կազմած անկյունը կոչվում է անդրադարձման անկյուն՝  ՝γ (գամմա):

Տեղափոխելով լույսի աղբյուրը սկավառակի եզրով կարող ենք համոզվել.

  

 

Օգտվելով եռանկյունների հավասարության հայտանիշներից կարելի է ապացուցել, որ S1O=SO

 

Սա նշանակում է. հարթ հայելում պատկերն նրանից գտնվում է նույն հեռավորության վրա, ինչ հեռավորության վրա նրա դիմաց գտնվում է լույսի աղբյուր:

 

Կատարելով փորձ հարթ թափանցիք ապակու, վառվող և հանգած մոմերով: Փորձով կարելի է համոզվել, որ վառվող մոմի պատկերը այդ՝ մասամբ անդրադարձնող ապակու մյուս կողմում կեղծ է, քանի որ, եթե պատկերի երևացող բոցի վրա թղթի կտոր պահենք այն չի այրվի:

 

  

 

Կատարելով համապատասխան չափումներ քանոնով կարելի է համոզվել, որ վառվող մոմը և նրա կեղծ պատկերը ապակուց գտնվում են նույն հեռավորության վրա:

 

Փորձը ցույց է տալիս նաև, որ մոմի պատկերի բարձրությունը հավասար է իրական մոմի բարձրությանը;

 

Արդյունքները ամփոփելով կարելի ասել, որ հարթ հայելում առարկաների պատկերները միշտ լինում են.

 

Ուշադրություն

1. կեղծ

2. ուղիղ (չշրջված)

3. չափերով հավասար առարկայի

4. հայելուց նույն հեռավորության վրա, ինչ հեռավորության վրա նրա դիմաց տեղադրված  է առարկան:

Այլ կերպ ասած՝ հարթ հայելում առարկայի պատկերը համաչափ է առարկային հայլելու հարթության նկատմամբ:

 

 

Սակայն հայելում առարկայի պատկերի և առարկայի միջև կան նկատվող տարբերություններ: Հայելային անդրադարձումը միշտ աջը ձախ է փոխում և հակառակը:

Այդ պատճառով հնարավոր չէ հայելում կարդալ տեքստերը:

 

 

Հայելին ունի մեծ կիրառություններ կենցաղում, տարբեր օպտիկական սարքերում: Այդպիսի հայտնի սարքերից է պերիսկոպը, որը կիրառվում է տանկերից, սուզանավերից, խրամատներից, տարբեր թաքստոցներից նայելու համար: