Koeficijent prijenosa: povezani i povezani koncepti

Danas ćemo govoriti o koeficijentu prijenosa i srodnim konceptima. Sve te vrijednosti odnose se na sekciju linearne optike.

Svjetlo u antičkom svijetu

Prije su ljudi mislili da je svijet ispunjen zagonetkama. Čak je i ljudsko tijelo nosilo mnogo nepoznatih osoba. Na primjer, drevni Grci nisu razumjeli kako oko vidi, zašto postoji boja, zašto dolazi noć. Ali istodobno, njihov svijet bio je jednostavniji: svjetlo, pada na prepreku, stvorilo je sjenu. To je sve što trebate znati čak i najobrazovanijih znanstvenika. Nitko nije razmišljao o transmisiji i grijanju svjetlosti. I danas se studira u školi.

Svjetlost susreće prepreku

Kada struja svjetlosti pada na objekt, može se ponašati na četiri različita načina:

• biti apsorbiran;
• biti raspršen;
• utjecati;
• proći.

Prema tome, svaka tvar ima koeficijente apsorpcije prijenosa i raspršenja.

Apsorbirana svjetlost na mnoge načine mijenja svojstva samog materijala: to ga zagrijava, mijenja njegovu elektronsku strukturu. Raspršena i reflektirana svjetlost je slična, ali još uvijek drugačija. u Svjetlo reflektiranja mijenja smjer širenja, a raspršenje također mijenja valnu duljinu.

Prozirni objekt koji prenosi svjetlo i njegova svojstva

Koeficijenti refleksije i prijenosa ovise o dva čimbenika - o karakteristikama svjetlosti io svojstvima samog objekta. Važno je:

1. Agregatno stanje materije. Led se razlikuje od pare.
2. Struktura kristalne rešetke. Ova se stavka odnosi na čvrsta tijela. Na primjer, prijenos ugljena u vidljivom dijelu spektra nestaje, ali dijamant je još jedna stvar. To su planovi njegova odraza i lom koji stvaraju čarobnu igru ​​svjetla i sjene, za koje su ljudi spremni platiti nevjerojatan novac. Ali obje ove tvari su ugljikovodici. A dijamant će gorjeti u vatri ne gore od ugljena.
3. Temperatura tvari. Čudno, ali na visokoj temperaturi neka tijela postaju izvor svjetlosti, tako da oni u interakciji s elektromagnetskim zračenjem nešto drukčije.
4. Kut incidencije svjetlosne zrake na objektu.

Osim toga, moramo se sjetiti da se svjetlost koja se pojavila iz objekta može polarizirati.

Valna duljina i prijenosni spektar

Kao što smo već spomenuli, propusnost ovisi o valnoj duljini incidentne svjetlosti. Tvar koja je neprozirna do žute i zelene zrake prozirna je prema infracrvenom spektru. Za male čestice nazvane "neutrini", Zemlja je prozirna. Stoga, unatoč činjenici da ih Sunce generira u vrlo velikim količinama, znanstvenicima ih je teško otkriti. Vjerojatnost da se neutrino sudaraju s materijom je iznimno mala.

Najčešće se radi o vidljivom dijelu spektra elektromagnetskog zračenja. Ako u knjizi ili zadatku postoji nekoliko segmenata ljestvice, optički koeficijent prijenosa će se odnositi na onaj dio koji je dostupan ljudskom oku.

Koeficijentna formula

Sada je čitatelj već dovoljno spreman vidjeti i razumjeti formulu koja određuje prijenos materije. Izgleda ovako: T = Φ / Φ₀.

Dakle, transmittance T je omjer protoka zračenja određene valne duljine koja je prolazila kroz tijelo (Φ) do prvobitnog toka zračenja (Φ₀).

Količina T nema nikakvu dimenziju, jer se označava kao podjela identičnih pojmova u međusobno. Ipak, ovaj koeficijent nije lišen fizičkog značenja. Ona pokazuje koliko elektromagnetskog zračenja prolazi kroz određenu tvar.

"Protok zračenja"

Ovo nije samo kombinacija riječi, već određeni pojam. Protok zračenja je snaga kojom elektromagnetsko zračenje nosi jedinicu površine. Detaljnije, ova količina se računa kao energija koja zrači kroz područje jedinice po jedinici vremena. Pod kvadratom se obično misli na kvadratni metar i pod vremenom - sekundama. No, ovisno o određenom zadatku, ti se uvjeti također mogu promijeniti. Na primjer, za crveni div, koji je tisuću puta veći od našeg Sunca, možemo sigurno primijeniti četvornih kilometara. I za malu vatru - kvadrat milimetara.

Naravno, kako bismo uspjeli usporediti, uvedeni su ujednačeni mjerni sustavi. No, svaka vrijednost može biti dovedena u njih, osim ako se, naravno, zbunjuje s brojem nula.

Povezano s tim konceptima je i vrijednost koeficijenta smjera prijenosa. Određuje koliko i što svjetlost prolazi kroz staklo. Ovaj koncept ne može se naći u udžbenicima o fizici. Skriven je u tehničkim uvjetima i pravilima proizvođača prozora.

Zakon o očuvanju energije

Ovaj zakon je razlog zašto vječni motor i filozofski kamen ne mogu postojati. Ali postoje voda i vjetrenjače. Zakon kaže da energija nije preuzeta niotkuda i da se ne otapa bez traga. Svjetlo koje pada na prepreku nije iznimka. Iz fizičkog značenja propusnosti ne slijedi da jednom dio svijeta nije prolazio kroz materijal, isparilo se. Zapravo, incidentna zraka jednaka je zbroju apsorbirane, raspršene, reflektirajuće i prenošene svjetlosti. Dakle, zbroj tih koeficijenata za određenu tvar mora biti jednak jedinstvu.

Općenito, zakon o zaštiti energije može se primijeniti na sve sfere fizike. U školskim problemima često se događa da se konopac ne rasteže, klin se ne zagrijava, a trenje ne postoji u sustavu. Ali u stvarnosti to je nemoguće. Osim toga, uvijek je vrijedno sjećati se da ljudi ne znaju sve. Na primjer, u beta-propadanju neka je energija izgubljena. Znanstvenici nisu shvatili kamo ide. Niels Bohr je sam predložio da na ovoj razini ne može se promatrati zakon o zaštiti.

Ali tada je otkrivena vrlo mala i lukav elementarna čestica - neutrino lepton. I sve je pala na svoje mjesto. Dakle, ako čitatelj, prilikom rješavanja problema, ne razumije gdje ide energiju, moramo se sjetiti: ponekad je odgovor jednostavno nepoznat.

Primjena zakona o prijenosu svjetla i loma

Malo prije smo rekli da svi ovi koeficijenti ovise o tome koja materija dobiva na putu zrake elektromagnetskog zračenja. Ali ta se činjenica može koristiti iu suprotnom smjeru. Uklanjanje spektra prijenosa jedan je od najjednostavnijih i najučinkovitijih načina poznavanja svojstava tvari. Koja je to metoda tako dobra?

To je manje točni od drugih optičkih metoda. Mnogo se toga može naučiti ako silom izdržite neku tvar koja emitira svjetlost. Ali to je glavna prednost metode optičkog prijenosa - nitko ne mora biti prisiljen ništa učiniti. Tvar ne mora biti zagrijana, spaljena ili ozračena laserom. Složeni sustavi optičkih leća i prizmi neće biti potrebni, jer svjetlosna zraka izravno prolazi kroz uzorak koji se istražuje.

Osim toga, ova metoda je neinvazivna i neinvazivna. Uzorak ostaje u izvornom obliku i stanju. To je važno kada je tvar mala ili kad je jedinstvena. Sigurni smo da prsten Tutankhamuna ne bi trebao biti spaljen kako bi se utvrdio točan sastav cakline na njemu.