Ռուսական լույս

1876 ​​թվականին Լոնդոնում՝ ճշգրիտ ֆիզիկական սարքերի ցուցահանդեսումռուս գյուտարար Պավել Նիկոլաևիչ Յա Բլոչկով այցելուներին ցուցադրեց արտասովոր էլեկտրական մոմ. Իր ձևով նման է սովորական ստեարիկին,հա այդ մոմը վառվեց կուրացնող պայծառ լույսով:Նույն թվականին Փարիզի փողոցներում հայտնվեցին «Յաբլոչկովի մոմերը»։ Սպիտակ փայլատ գնդերի մեջ դրված՝ նրանք վառ հաճելի էին հաղորդումլույս. INկարճ ժամանակում հրաշալի մոմ Ռուս գյուտարարները հետևում ենպայքարել է համընդհանուր ճանաչման դեմ։ «Յաբլոչկովի մոմերը» լուսավորված լավագույն հյուրանոցները, փողոցներն ու զբոսայգիները ամենամեծ քաղաքներըԵվրոպա, Մոմերի և կերոսինի լամպերի աղոտ լույսին սովոր, անցյալ դարի մարդիկ հիանում էին «Յաբլոչկովի մոմերով». Նոր լույսը կոչվում էր «ռուսական լույս», «հյուսիսային լույս»: Թերթերի համարԱրևմտյան Եվրոպայի երկրները գրել են. «Լույսը գալիս է մեզ հյուսիսից. Ռուսաստանից», «Ռուսաստանը լույսի ծննդավայրն է».

Դիդակտիկ նյութ

Լույսի տարածում

Ինչպես գիտենք, ջերմության փոխանցման տեսակներից մեկը ճառագայթումն է։ Ճառագայթման ժամանակ էներգիայի փոխանցումը մի մարմնից մյուսը կարող է իրականացվել նույնիսկ վակուումում։ Կան ճառագայթման մի քանի տեսակներ, որոնցից մեկը տեսանելի լույսն է:

Լուսավոր մարմինները աստիճանաբար տաքանում են։ Սա նշանակում է, որ լույսն իսկապես ճառագայթում է:

Լույսի երևույթներն ուսումնասիրվում են ֆիզիկայի այն ճյուղով, որը կոչվում է օպտիկա։ «Օպտիկա» բառը հունարեն նշանակում է «տեսանելի», քանի որ լույսը ճառագայթման տեսանելի ձև է։

Լույսի երեւույթների ուսումնասիրությունը չափազանց կարեւոր է մարդու համար։ Ի վերջո, տեսողության միջոցով մենք ստանում ենք տեղեկատվության ավելի քան իննսուն տոկոսը, այսինքն՝ լույսի սենսացիաներ ընկալելու կարողությունը:

Լույս արձակող մարմինները կոչվում են լույսի աղբյուրներ՝ բնական կամ արհեստական։

Բնական լույսի աղբյուրների օրինակներ են Արևը և այլ աստղեր, կայծակներ, լուսավոր միջատներ և բույսեր: Արհեստական ​​լույսի աղբյուրներն են մոմը, լամպը, այրիչը և շատ ուրիշներ:

Ցանկացած լույսի աղբյուրում ճառագայթումը էներգիա է սպառում:

Արևը լույս է արձակում իր խորքերում տեղի ունեցող միջուկային ռեակցիաների էներգիայի շնորհիվ:

Կերոսինի լամպը կերոսինի այրման ժամանակ թողարկվող էներգիան վերածում է լույսի։

լույսի արտացոլումը

Մարդը լույսի աղբյուր է տեսնում, երբ այդ աղբյուրից ճառագայթը մտնում է աչքը: Եթե ​​մարմինը աղբյուր չէ, ապա աչքը կարող է ընկալել այս մարմնի կողմից արտացոլված ինչ-որ աղբյուրի ճառագայթներ, այսինքն՝ ընկնել այս մարմնի մակերեսին և փոխել հետագա տարածման ուղղությունը։ Ճառագայթներն արտացոլող մարմինը դառնում է արտացոլված լույսի աղբյուր։

Մարմնի մակերեսին ընկած ճառագայթները փոխում են հետագա տարածման ուղղությունը։ Անդրադարձելիս լույսը վերադառնում է նույն միջավայրը, որտեղից ընկել է մարմնի մակերեսին: Ճառագայթներն արտացոլող մարմինը դառնում է արտացոլված լույսի աղբյուր։

Երբ մենք լսում ենք այս «արտացոլում» բառը, առաջին հերթին մեզ հայելի է հիշեցնում։ Առօրյա կյանքում առավել հաճախ օգտագործվում են հարթ հայելիներ։ Հարթ հայելու օգնությամբ կարելի է պարզ փորձ կատարել՝ սահմանելու օրենքը, որով լույսն արտացոլվում է։ Եկեք լուսավորիչը դնենք սեղանի վրա դրված թղթի վրա այնպես, որ սեղանի հարթության մեջ ընկած լինի լույսի բարակ ճառագայթը: Այս դեպքում լույսի ճառագայթը կսահի թղթի թերթիկի մակերեսով, և մենք կկարողանանք տեսնել այն:

Եկեք ուղղահայաց տեղադրենք հարթ հայելին բարակ լույսի ճառագայթի ճանապարհին: Լույսի ճառագայթը կցատկի դրանից: Կարելի է ստուգել, ​​որ արտացոլված ճառագայթը, ինչպես հայելու վրա պատահած մեկ դեպքը, սահում է սեղանի հարթության թղթի վրայով: Թղթի վրա մատիտով նշեք թե՛ լույսի ճառագայթների, թե՛ հայելու հարաբերական դիրքը։ Արդյունքում ստացվում է փորձի սխեման, անկման ճառագայթի և անկման կետում արտացոլող մակերեսին վերականգնված ուղղահայաց անկյունը սովորաբար կոչվում է անկման անկյուն օպտիկայի մեջ: Նույն ուղղահայաց և արտացոլված ճառագայթի միջև ընկած անկյունը արտացոլման անկյունն է: Փորձի արդյունքներն են.

1. Ընկնող ճառագայթը, անդրադարձած ճառագայթը և անդրադարձող մակերեսին ուղղահայացը, վերակառուցված անկման կետում, գտնվում են նույն հարթության վրա։
2. Հարվածման անկյուն հավասար է անկյանարտացոլումներ. Այս երկու եզրակացությունները ներկայացնում են արտացոլման օրենքը:

Նայելով հարթ հայելուն՝ մենք տեսնում ենք առարկաների պատկերներ, որոնք գտնվում են դրա դիմաց: Այս պատկերները լրիվ նույնն են տեսքըիրեր. Թվում է, թե այս զույգ առարկաները գտնվում են հայելու մակերեսի հետևում։

Դիտարկենք կետային աղբյուրի պատկերը հարթ հայելու մեջ: Դա անելու համար մենք կամայականորեն մի քանի ճառագայթներ ենք նկարում աղբյուրից, կառուցում ենք դրանց համապատասխան արտացոլված ճառագայթները, ապա լրացնում արտացոլված ճառագայթների շարունակությունը հայելու հարթությունից այն կողմ։ Ճառագայթների բոլոր շարունակությունները հատվելու են հայելու հարթության հետևում մի կետում. այս կետը աղբյուրի պատկերն է:

Քանի որ պատկերի մեջ ոչ թե իրենք են ճառագայթները, այլ միայն դրանց շարունակությունները, իրականում այս պահին պատկեր չկա. մեզ միայն թվում է, որ ճառագայթները գալիս են այս կետից: Նման պատկերը կոչվում է երևակայական:

Լույսի բեկում

Երբ լույսը հասնում է երկու միջավայրերի միջերեսին, դրա մի մասը արտացոլվում է, իսկ մյուս մասը անցնում է սահմանով, միաժամանակ բեկվելով, այսինքն՝ փոխելով հետագա տարածման ուղղությունը։

Ջրի մեջ ընկղմված մետաղադրամը մեզ ավելի մեծ է թվում, քան երբ այն պարզապես պառկած է սեղանին: Մի բաժակ ջրի մեջ դրված մատիտը կամ գդալը մեզ կոտրված է թվում. ջրի մեջ եղած հատվածը կարծես թե բարձրացել է և մի փոքր մեծացել։ Այս և շատ այլ օպտիկական երևույթներ բացատրվում են լույսի բեկումով։

Լույսի բեկումը պայմանավորված է նրանով, որ լույսը տարբեր միջավայրերում շարժվում է տարբեր արագություններով:

Լույսի տարածման արագությունը որոշակի միջավայրում բնութագրում է տվյալ միջավայրի օպտիկական խտությունը. որքան մեծ է լույսի արագությունը տվյալ միջավայրում, այնքան ցածր է նրա օպտիկական խտությունը։

Ինչպե՞ս կփոխվի բեկման անկյունը, երբ լույսն անցնում է օդից ջուր և երբ այն անցնում է ջրից օդ: Փորձերը ցույց են տալիս, որ օդից ջուր անցնելիս բեկման անկյունն ավելի փոքր է, քան անկման անկյունը։ Եվ հակառակը՝ ջրից օդ անցնելիս բեկման անկյունն ավելի մեծ է, քան անկման անկյունը։

Լույսի բեկման փորձերից ակնհայտ դարձավ երկու փաստ. 1. Ընկնող ճառագայթը, բեկված ճառագայթը և երկու միջավայրերի միջերեսին ուղղահայացը, որոնք վերականգնվել են անկման կետում, գտնվում են նույն հարթության վրա:

1. Օպտիկապես ավելի խիտ միջավայրից օպտիկապես ավելի քիչ խիտ միջավայրի անցնելիս բեկման անկյունն ավելի մեծ է, քան անկման անկյունը:Օպտիկապես պակաս խիտ միջավայրից օպտիկապես ավելի խիտ միջավայր անցնելիս բեկման անկյունը փոքր է անկման անկյունից:

Հետաքրքիր երևույթ կարելի է դիտարկել, եթե անկման անկյունը աստիճանաբար մեծանում է, երբ լույսը անցնում է օպտիկականորեն ավելի քիչ խիտ միջավայր: Հայտնի է, որ բեկման անկյունն այս դեպքում ավելի մեծ է, քան անկման անկյունը, և քանի որ անկման անկյունը մեծանում է, կմեծանա նաև բեկման անկյունը: Անկման անկյան որոշակի արժեքի դեպքում բեկման անկյունը հավասար կլինի 90o:

Մենք աստիճանաբար կավելացնենք անկման անկյունը, քանի որ լույսը անցնում է օպտիկականորեն ավելի քիչ խիտ միջավայր: Երբ անկման անկյունը մեծանում է, կմեծանա նաև բեկման անկյունը: Երբ բեկման անկյունը դառնում է իննսուն աստիճան, բեկված ճառագայթը առաջինից չի անցնում երկրորդ միջավայր, այլ սահում է այս երկու միջավայրերի միջերեսի հարթությունում:

Այս երևույթը կոչվում է ընդհանուր ներքին արտացոլում, իսկ անկման անկյունը, որտեղ այն տեղի է ունենում, ընդհանուր ներքին արտացոլման սահմանափակող անկյունն է։

Տեխնոլոգիայում լայնորեն կիրառվում է ընդհանուր ներքին արտացոլման երեւույթը։ Այս երեւույթը հիմնված է ճկուն օպտիկական մանրաթելերի օգտագործման վրա, որոնց միջով անցնում են պատերից բազմիցս արտացոլված լուսային ճառագայթները։

Լույսը չի փախչում մանրաթելից ընդհանուր ներքին արտացոլման պատճառով: Ավելի պարզ օպտիկական սարք, որն օգտագործում է լրիվ ներքին արտացոլում, հակադարձ պրիզմա է. այն շրջում է պատկերը՝ փոխանակելով այնտեղ ներթափանցող ճառագայթները։

Պատկեր ոսպնյակների մեջ

Ոսպնյակը, որի հաստությունը փոքր է այս ոսպնյակի մակերեսները կազմող գնդերի շառավիղների համեմատ, կոչվում է բարակ։ Հետևյալում մենք կքննարկենք միայն բարակ ոսպնյակներ: Վրա օպտիկական սխեմաներբարակ ոսպնյակները պատկերված են հատվածների տեսքով՝ ծայրերում սլաքներով: Կախված սլաքների ուղղությունից, դիագրամները տարբերում են կոնվերգենտ ոսպնյակներ:

Եկեք դիտարկենք, թե ինչպես է հիմնական օպտիկական առանցքին զուգահեռ ճառագայթների ճառագայթը անցնում ոսպնյակների միջով: Անցնելով

համընկնող ոսպնյակ, ճառագայթները հավաքվում են մեկ կետում: Տարբեր ոսպնյակի միջով անցնելուց հետո ճառագայթները տարբեր ուղղություններով շեղվում են այնպես, որ դրանց բոլոր շարունակությունները միանում են ոսպնյակի դիմաց ընկած մի կետում:

Այն կետը, որտեղ կոնվերսացիոն ոսպնյակում բեկումից հետո հավաքվում են հիմնական օպտիկական առանցքին զուգահեռ ճառագայթները, կոչվում է ոսպնյակի հիմնական կիզակետ-F:

Տարբերվող ոսպնյակում ցրված են նրա հիմնական օպտիկական առանցքին զուգահեռ ճառագայթները: Այն կետը, որտեղ հավաքվում են բեկված ճառագայթների շարունակությունները, գտնվում է ոսպնյակի դիմաց և կոչվում է շեղվող ոսպնյակի հիմնական կիզակետ։

Տարբերվող ոսպնյակի կիզակետը ձեռք է բերվում ոչ թե բուն ճառագայթների, այլ դրանց շարունակությունների խաչմերուկում, հետևաբար այն երևակայական է՝ ի տարբերություն կոնվերգացիոն ոսպնյակի, որն ունի իրական կիզակետ։

Ոսպնյակն ունի երկու հիմնական օջախ. Նրանք երկուսն էլ գտնվում են ոսպնյակի օպտիկական կենտրոնից նրա հիմնական օպտիկական առանցքի վրա հավասար հեռավորության վրա:

Ոսպնյակի օպտիկական կենտրոնից մինչև կիզակետ հեռավորությունը կոչվում է ոսպնյակի կիզակետային երկարություն։ Որքան շատ է ոսպնյակը փոխում ճառագայթների ուղղությունը, այնքան փոքր է նրա կիզակետային երկարությունը։ Հետևաբար, ոսպնյակի օպտիկական հզորությունը հակադարձ համեմատական ​​է նրա կիզակետային երկարությանը:

Օպտիկական հզորությունը, որպես կանոն, նշվում է «DE» տառով և չափվում է դիոպտրերով։ Օրինակ՝ ակնոցի դեղատոմս գրելիս նշում են, թե քանի դիոպտր պետք է լինի աջ ու ձախ ոսպնյակների օպտիկական հզորությունը։

դիոպտրիա (dptr) 1 մ կիզակետային երկարությամբ ոսպնյակի օպտիկական հզորությունն է։ Քանի որ կոնվերգենտ ոսպնյակներն ունեն իրական կիզակետեր, իսկ տարաձայն ոսպնյակները՝ երևակայական, մենք պայմանավորվեցինք համընկնող ոսպնյակների օպտիկական հզորությունը դիտարկել որպես դրական արժեք, իսկ դիվերգենտ ոսպնյակների օպտիկական հզորությունը՝ բացասական:

Ո՞վ սահմանեց լույսի արտացոլման օրենքը:

16-րդ դարի համար օպտիկան գերժամանակակից գիտություն էր։ Ջրով լցված ապակյա գնդիկից, որն օգտագործվում էր որպես կենտրոնացման ոսպնյակ, առաջացավ խոշորացույց, և դրանից մանրադիտակ և աստղադիտակ։ Այդ օրերի ամենամեծ ծովային տերությանը` Նիդեռլանդներին, լավ աստղադիտակներ էին պետք, որպեսզի ժամանակից շուտ տեսներ վտանգավոր ափը կամ ժամանակին հեռանար թշնամուց: Օպտիկան ապահովում էր նավիգացիայի հաջողությունն ու հուսալիությունը։ Հետեւաբար, հենց Նիդեռլանդներում էին դրանով զբաղվում բազմաթիվ գիտնականներ։ Հոլանդացի Վիլեբրորդը՝ Սնել վան Ռոյենը, ով իրեն անվանում էր Սնելիուս (1580 - 1626 թթ.), նկատեց (ինչը, ի դեպ, նրանից առաջ շատերը տեսել էին), թե ինչպես է լույսի բարակ ճառագայթը արտացոլվում հայելու մեջ։ Նա պարզապես չափեց անկման անկյունը և ճառագայթի անդրադարձման անկյունը (ինչը իրենից առաջ ոչ ոք չէր արել) և հաստատեց օրենքը՝ անկման անկյունը հավասար է անդրադարձման անկյան։

Աղբյուր. Հայելի աշխարհ. Gilde V. - M.: Mir, 1982. էջ. 24.

Ինչու են ադամանդներն այդքան բարձր գնահատվում:

Ակնհայտ է, որ մարդը հատկապես գնահատում է այն ամենը, ինչը իրեն չի տալիս կամ դժվար է փոխել: Այդ թվում՝ թանկարժեք մետաղներ և քարեր։ Հին հույներն ադամանդն անվանել են «ադամաս»՝ անդիմադրելի, որն արտահայտում է իրենց հատուկ վերաբերմունքն այս քարի նկատմամբ: Իհարկե, կոպիտ քարերի մեջ (ադամանդները նույնպես չէին կտրում) ամենաակնառու հատկությունները կարծրությունն ու փայլն էին։

Ադամանդներն ունեն բեկման բարձր ինդեքս; Կարմիրի համար՝ 2,41 և մանուշակի համար՝ 2,47 (համեմատության համար բավական է նշել, որ ջրի բեկման ինդեքսը 1,33 է, իսկ ապակին՝ կախված դասակարգից՝ 1,5-ից մինչև 1,75)։

Սպիտակ լույսը կազմված է սպեկտրի գույներից։ Եվ երբ նրա ճառագայթը բեկվում է, կազմող գունավոր ճառագայթներից յուրաքանչյուրը տարբեր կերպ է շեղվում, կարծես այն բաժանվում է ծիածանի գույների։ Այդ իսկ պատճառով ադամանդի մեջ կա «գույների խաղ»։

Հին հույները, անկասկած, հիացած էին նաև դրանով: Քարը ոչ միայն բացառիկ է փայլով և կարծրությամբ, այլև ունի Պլատոնի «կատարյալ» պինդ մարմիններից մեկի ձևը:

Փորձառություններ

ՓՈՐՁ Օպտիկայի ոլորտում թիվ 1

Բացատրեք փայտի բլոկի մգացումը թրջելուց հետո:

Սարքավորումներ: անոթ ջրով, փայտե բլոկ։

Բացատրեք անշարժ առարկայի ստվերի թրթռումը, երբ լույսը օդով անցնում է վառվող մոմի վերևում:Սարքավորումներ: եռոտանի, գնդակ թելի վրա, մոմ, էկրան, պրոյեկտոր:

Կպցրեք գունավոր թղթի կտորներ օդափոխիչի շեղբերներին և դիտեք, թե ինչպես են գույները ավելանում պտտման տարբեր ռեժիմներում: Բացատրե՛ք դիտարկվող երեւույթը:

ՓՈՐՁ #2

Լույսի միջամտությամբ։

Լույսի կլանման պարզ ցուցադրում ջրային լուծույթներկանյութ

Դրա պատրաստման համար պահանջվում է միայն դպրոցական լուսավորիչ, մի բաժակ ջուր և սպիտակ էկրան։ Ներկանյութերը կարող են լինել շատ բազմազան, ներառյալ լյումինեսցենտ:

Աշակերտները մեծ հետաքրքրությամբ դիտում են սպիտակ լույսի փնջի գունային փոփոխությունը, երբ այն տարածվում է ներկով: Նրանց համար անսպասելի է լուծույթից առաջացող ճառագայթի գույնը։ Քանի որ լույսը կենտրոնանում է լուսատուի ոսպնյակի կողմից, էկրանի վրա բծի գույնը որոշվում է հեղուկի ապակու և էկրանի միջև եղած հեռավորությամբ:

Պարզ փորձեր ոսպնյակների հետ (ՓՈՐՁ թիվ 3)

Ի՞նչ է պատահում ոսպնյակով ստացված առարկայի պատկերին, եթե ոսպնյակի մի մասը կոտրված է, և պատկերը ստացվում է՝ օգտագործելով դրա մնացած մասը:

Պատասխանել . Պատկերը կստացվի այն նույն տեղում, որտեղ այն ստացվել է մի ամբողջ ոսպնյակի օգնությամբ, բայց դրա լուսավորությունը կլինի ավելի քիչ, քանի որ. օբյեկտից դուրս եկող ճառագայթների ավելի փոքր մասը կհասնի իր պատկերին:

Տեղադրեք մի փոքրիկ փայլուն առարկա Արևի լույսով լուսավորված սեղանի վրա (կամ հզոր լամպ), ինչպես, օրինակ, առանցքակալի գնդակը կամ համակարգչի պտուտակն ու նայեք դրան փայլաթիթեղի մի փոքրիկ անցքից: Կատարյալ տեսանելի կլինեն բազմագույն օղակները կամ օվալները: Ինչպիսի՞ երեւույթ է նկատվելու. Պատասխանել. Դիֆրակցիա.

Պարզ փորձեր գունավոր ակնոցներով (ՓՈՐՁ թիվ 4)

Սպիտակ թղթի վրա կարմիր ֆլոմաստերով կամ մատիտով գրեք «գերազանց», իսկ կանաչ ֆլոմաստերով «լավ»: Վերցրեք շշի ապակու երկու բեկորներ `կանաչ և կարմիր:

(Ուշադրություն, զգույշ եղեք, դուք կարող եք վիրավորվել բեկորների եզրերին):

Ո՞ր ապակու միջով է պետք նայել «գերազանց» վարկանիշը տեսնելու համար:

Պատասխանել . Պետք է նայել կանաչ ապակու միջով։ Այս դեպքում մակագրությունը սև գույնով տեսանելի կլինի կանաչ թղթի ֆոնի վրա, քանի որ «գերազանց» մակագրության կարմիր լույսը չի փոխանցվում կանաչ ապակիով: Կարմիր ապակու միջով դիտելիս կարմիր մակագրությունը չի երևա թղթի կարմիր ֆոնի վրա:

ՓՈՐՁ #5՝ Դիսպերսիայի երեւույթի դիտարկում

Հայտնի է, որ երբ սպիտակ լույսի նեղ ճառագայթն անցնում է ապակե պրիզմայով, պրիզմայի հետևում տեղադրված էկրանի վրա կարելի է դիտել ծիածանի շերտագիծ, որը կոչվում է դիսպերսիոն (կամ պրիզմատիկ) սպեկտր։ Այս սպեկտրը նկատվում է նաև, երբ լույսի աղբյուրը, պրիզման և էկրանը տեղադրվում են փակ անոթի մեջ, որտեղից օդը տարհանվել է։

Վերջին փորձի արդյունքները ցույց են տալիս, որ լուսային ալիքների հաճախականությունից կա ապակու բացարձակ բեկման ցուցիչի կախվածություն։ Այս երեւույթը նկատվում է բազմաթիվ նյութերում եւ կոչվում է լույսի ցրում։ Լույսի ցրման ֆենոմենը լուսաբանելու համար կան տարբեր փորձեր։ Նկարը ցույց է տալիս դրա իրականացման տարբերակներից մեկը:

Լույսի ցրման ֆենոմենը հայտնաբերել է Նյուտոնը և համարվում է նրա կարևորագույն հայտնագործություններից մեկը։ 1731 թվականին կանգնեցված տապանաքարի վրա պատկերված են երիտասարդ տղամարդկանց ֆիգուրները՝ ձեռքներին Նյուտոնի ամենակարևոր հայտնագործությունների խորհրդանիշները։ Երիտասարդներից մեկի ձեռքում պրիզմա է, իսկ հուշարձանի մակագրության մեջ կան հետևյալ բառերը. »:

ՓՈՐՁ #6: Հայելին հիշողություն ունի՞:

Ինչպես գծված ուղղանկյունի վրա հարթ հայելին դնել՝ պատկեր ստանալու համար՝ եռանկյուն, քառանկյուն, հնգանկյուն:Սարքավորումներ: հարթ հայելի, թղթի թերթիկ, որի վրա գծված է քառակուսի:

ՀԱՐՑԵՐ

Թափանցիկ plexiglass-ը դառնում է անթափանց, եթե դրա մակերեսը քսում են հղկաթուղթով: Նույն ապակին քսելուց նորից թափանցիկ է դառնում....Ինչպե՞ս:

Ոսպնյակի բացվածքի սանդղակի վրա կիրառվում են թվեր. հարաբերակցությանը հավասարկիզակետային երկարությունը դեպի անցքի տրամագիծը՝ 2; 2.8; 4.5; 5; 5.8 և այլն: Ինչպե՞ս կփոխվի բացահայտման ժամանակը, եթե բացվածքը տեղափոխվի սանդղակի ավելի մեծ բաժանում:

Պատասխանել. Ինչպես ավելի շատ համարբացվածքը, որը նշված է սանդղակի վրա, այնքան ավելի բաց է պատկերն ավելի քիչ, և կափարիչի արագությունը, որն անհրաժեշտ է լուսանկարելու համար, ավելի մեծ է:

Ամենից հաճախ տեսախցիկի ոսպնյակները բաղկացած են մի քանի ոսպնյակներից: Ոսպնյակի միջով անցնող լույսը մասամբ արտացոլվում է ոսպնյակների մակերեսներից։ Ի՞նչ թերությունների է սա հանգեցնում կրակելիս:Պատասխանել

Ձնառատ հարթավայրեր և ջրային մակերեսներ նկարելիս արևոտ օրերխորհուրդ է տրվում օգտագործել արևային գլխարկ, որը ներսից սևացած գլանաձև կամ կոնաձև խողովակ է, դրված
տեսապակի. Ո՞րն է գլխարկի նպատակը:Պատասխանել

Ոսպնյակի ներսում լույսի արտացոլումը կանխելու համար ոսպնյակի մակերեսին քսվում է միլիմետրի տասը հազարերորդական կարգի շատ բարակ թափանցիկ թաղանթ։ Նման ոսպնյակները կոչվում են լուսավորված: Ո՞ր ֆիզիկական երևույթի վրա է հիմնված ոսպնյակի ծածկույթը: Բացատրեք, թե ինչու ոսպնյակները չեն արտացոլում լույսը:Պատասխանել.

Հարց՝ համար ֆորում

Ինչո՞ւ է սև թավիշն այդքան ավելի մուգ թվում, քան սև մետաքսը:

Ինչո՞ւ Սպիտակ լույս, անցնելով պատուհանի ապակու միջով, չի՞ քայքայվում բաղադրիչների։Պատասխանել.

Բլից

1. Ինչպե՞ս են կոչվում ակնոցներ առանց տաճարների: (պինս-նեզ)

2. Ի՞նչ է տալիս արծիվը որսի ժամանակ: (Ստվեր.)

3. Ինչու՞ է հայտնի նկարիչ Կուինժին: (Օդի և լուսնի լույսի թափանցիկությունը պատկերելու ունակություն)

4. Ինչպե՞ս են կոչվում բեմը լուսավորող լամպերը: (soffits)

5. Արդյո՞ք գոհարը կապույտ է, թե կանաչավուն:(Փիրուզագույն)

6. Նշեք, թե որ կետում է ձուկը ջրի մեջ, եթե ձկնորսը տեսնում է այն Ա կետում:

Բլից

1. Ի՞նչ չես կարող թաքցնել կրծքավանդակում: (Լույսի ճառագայթ)

2. Ինչ գույն է սպիտակ լույսը: (Սպիտակ լույսը բաղկացած է մի շարք գունավոր ճառագայթներից՝ կարմիր, նարնջագույն, դեղին, կանաչ, կապույտ, ինդիգո, մանուշակագույն)

3. Ավելին՝ ամպ, թե ստվեր դրանից: (Ամպը գցում է ամբողջական ստվերի կոն, որը նեղանում է դեպի գետնին, որի բարձրությունը մեծ է ամպի զգալի չափի պատճառով: Հետևաբար, ամպի ստվերը չափերով քիչ է տարբերվում բուն ամպից)

4. Դու հետևում ես նրան, նա հետևում է քեզ, դու հետևում ես նրան, նա հետևում է քեզ: Ինչ է դա? (Ստվեր)

5. Եզրը տեսանելի է, բայց չես հասնի։ Ի՞նչ է դա: (հորիզոն)

Օպտիկական պատրանքներ.

Չե՞ք կարծում, որ սև ու սպիտակ գծերը հակառակ ուղղություններով են շարժվում։ Եթե ​​դուք թեքեք ձեր գլուխը, ապա դեպի աջ, ապա դեպի ձախ, փոխվում է նաև պտտման ուղղությունը:

Անվերջ սանդուղք, որը տանում է դեպի վեր:

արև և աչք

մի եղիր աչքերի արևի պես,

Նա չէր կարող տեսնել արևը ...Վ.Գյոթե

Աչքի և արևի համադրումը նույնքան հին է, որքան մարդկությունը: Նման համեմատության աղբյուրը գիտությունը չէ։ Իսկ մեր ժամանակներում գիտության կողքին, նոր բնական գիտությամբ բացահայտված և բացատրվող երևույթների պատկերին զուգահեռ, շարունակում է գոյություն ունենալ մանկական և պարզունակ մարդու գաղափարների աշխարհը, և կամա թե ակամա՝ նրանց ընդօրինակող բանաստեղծների աշխարհը։ . Երբեմն արժե դիտարկել այս աշխարհը՝ որպես գիտական ​​վարկածների հնարավոր աղբյուրներից մեկը: Նա զարմանալի է և առասպելական; այս աշխարհում համարձակորեն կամուրջներ-կապեր են նետվում բնության երևույթների միջև, որոնց մասին գիտությունը երբեմն դեռ չի կասկածում։ Որոշ դեպքերում այդ կապերը ճիշտ են կռահվում, երբեմն դրանք սկզբունքորեն սխալ են և պարզապես ծիծաղելի, բայց դրանք միշտ ուշադրության են արժանի, քանի որ այդ սխալները հաճախ օգնում են հասկանալ ճշմարտությունը: Ուստի ուսանելի է աչքի և Արեգակի կապի հարցին մոտենալ նախ մանկական, պարզունակ և բանաստեղծական պատկերացումների տեսանկյունից։

«Թաքստոց» խաղալով՝ երեխան շատ հաճախ որոշում է թաքնվել ամենաանսպասելի ձևով՝ փակում է աչքերը կամ փակում դրանք ձեռքերով՝ վստահ լինելով, որ այժմ իրեն ոչ ոք չի տեսնի; նրա համար տեսողությունը նույնացվում է լույսի հետ:

Առավել զարմանալի է, սակայն, մեծահասակների մոտ տեսողության և լույսի նույն բնազդային շփոթության պահպանումը: Լուսանկարիչները, այսինքն՝ գործնական օպտիկայի մեջ փոքր-ինչ փորձառու մարդիկ, հաճախ բռնում են իրենց աչքերը փակելիս, երբ թիթեղները բեռնելիս կամ մշակելիս պետք է հոգ տանել, որ լույսը չթափանցի մութ սենյակ:

Եթե ​​ուշադիր լսեք, թե ինչպես ենք մենք խոսում, մեր իսկ խոսքերը, ապա այստեղ նույնպես անմիջապես հայտնաբերվում են նույն ֆանտաստիկ օպտիկայի հետքերը։

Մարդիկ դա չնկատելով ասում են՝ «աչքերը փայլեցին», «արևը դուրս եկավ», «աստղերը նայում են»։

Բանաստեղծների համար տեսողական պատկերների փոխանցումը լուսատուին և, ընդհակառակը, լույսի աղբյուրների հատկությունները աչքերին վերագրելը ամենատարածված, կարելի է ասել, պարտադիր տեխնիկան է.

Գիշերվա աստղեր

Մեղադրական աչքերի նման

Նրան ծաղրանքով են նայում։

Նրա աչքերը փայլում են:

Ա.Ս. Պուշկին.

Մենք քեզ հետ նայեցինք աստղերին

Նրանք մեր վրա են: Ֆետ.

Ինչպե՞ս են ձկները տեսնում ձեզ:

Լույսի բեկման պատճառով ձկնորսը տեսնում է ձուկը ոչ այնտեղ, որտեղ այն իրականում է:

Ժողովրդական նախանշաններ

ԼՈՒՅՍ ՑՐՎՈՂ

Լույս հաղորդող նյութի մասնիկները իրենց փոքրիկ ալեհավաքների պես են պահում։ Այս «ալեհավաքները» ստանում են լույսի էլեկտրամագնիսական ալիքներ և դրանք փոխանցում նոր ուղղություններով։ Այս գործընթացը կոչվում է Ռեյլի ցրում անգլիացի ֆիզիկոս Լորդ Ռեյլի անունով (Ջոն Ուիլյամ Ստրուտ, 1842-1919):

Փորձ 1

Տեղադրեք սպիտակ թղթի թերթիկը սեղանի վրա, որի կողքին լապտեր կա, որպեսզի լույսի աղբյուրը գտնվի թերթի երկար կողմի մեջտեղում:
Լրացրեք երկու անգույն, թափանցիկ պլաստիկ բաժակներ ջրով: Մարկերով նշեք ակնոցները A և B տառերով:
Բ բաժակի մեջ մի կաթիլ կաթ ավելացրեք և հարեք
15x30 սմ չափի սպիտակ ստվարաթղթի թերթիկը կարճ ծայրերի հետ ծալեք և կիսով չափ ծալեք խրճիթի տեսքով։ Այն կծառայի որպես ձեր էկրան: Տեղադրեք էկրանը լապտերի դիմաց, հետ հակառակ կողմըթերթ թուղթ.

Մթնեցրեք սենյակը, միացրեք լապտերը և նկատեք էկրանի վրա լապտերի արտադրած լույսի բծի գույնը:
Տեղադրեք A բաժակը թղթի թերթիկի կենտրոնում, լապտերի առջև և արեք հետևյալը. նշեք էկրանի լուսային բծի գույնը, որը ձևավորվել է լապտերից լույսի անցման արդյունքում: ջուր; ուշադիր նայեք ջրին և նշեք, թե ինչպես է փոխվել ջրի գույնը:
Կրկնեք քայլերը՝ փոխարինելով A ապակին B ապակիով:

Արդյունքում, լուսային բծի գույնը, որը ձևավորվել է էկրանին լապտերի լույսի ճառագայթով, որի ճանապարհին օդից բացի ոչինչ չկա, կարող է լինել սպիտակ կամ թեթևակի դեղնավուն։ Երբ լույսի ճառագայթն անցնում է մաքուր ջրի միջով, էկրանի բծի գույնը չի փոխվում։ Ջրի գույնն էլ չի փոխվում։
Բայց ճառագայթը ջրի միջով անցնելուց հետո, որին կաթ են ավելացնում, էկրանի լուսային կետը հայտնվում է դեղին կամ նույնիսկ նարնջագույն, իսկ ջուրը դառնում է կապտավուն։

Ինչո՞ւ։
Լույսը, ինչպես ընդհանրապես էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը, ունի և՛ ալիքային, և՛ մասնիկների հատկություններ: Լույսի տարածումն ունի ալիքային բնույթ, և դրա փոխազդեցությունը նյութի հետ տեղի է ունենում այնպես, կարծես լույսի արտանետումկազմված է առանձին մասնիկներից։ Լույսի մասնիկները՝ քվանտաները (այլապես ֆոտոններ), տարբեր հաճախականությամբ էներգիայի կապոցներ են։

Ֆոտոններն ունեն և՛ մասնիկների, և՛ ալիքների հատկություններ։ Քանի որ ֆոտոնները զգում են ալիքային տատանումներ, համապատասխան հաճախականության լույսի ալիքի երկարությունը վերցվում է որպես ֆոտոնի չափ։
Լապտերը սպիտակ լույսի աղբյուր է: Սա տեսանելի լույս է, որը բաղկացած է գույների տարբեր երանգներից, այսինքն. տարբեր ալիքի երկարությունների ճառագայթում՝ կարմիրից, ամենաերկար ալիքով, կապույտ և մանուշակագույն, տեսանելի տիրույթում ամենակարճ ալիքների երկարությամբ: Երբ տարբեր ալիքի երկարության լույսի թրթռումները խառնվում են, աչքն ընկալում է դրանք, իսկ ուղեղը մեկնաբանում է այս համակցությունը որպես սպիտակ, այսինքն. գույնի բացակայություն. Լույսն անցնում է մաքուր ջրի միջով՝ առանց որևէ գույն ստանալու։

Բայց երբ լույսն անցնում է կաթով ներկված ջրի միջով, մենք նկատում ենք, որ ջուրը կապտավուն է դարձել, իսկ էկրանի լուսային կետը՝ դեղնանարնջագույն։ Դա տեղի է ունեցել լուսային ալիքների մի մասի ցրման (շեղման) արդյունքում։ Ցրումը կարող է լինել առաձգական (արտացոլում), որի ժամանակ ֆոտոնները բախվում են մասնիկների հետ և ցատկում դրանցից, ճիշտ այնպես, ինչպես երկու բիլիարդի գնդակներ են ցատկում միմյանցից։ Ֆոտոնն ամենաշատը ցրվում է, երբ բախվում է մոտավորապես իր չափի մասնիկի հետ։

Ջրի մեջ կաթի փոքր մասնիկները լավագույնս ցրում են կարճ ալիքի ճառագայթումը` կապույտ և մանուշակագույն: Այսպիսով, երբ սպիտակ լույսն անցնում է կաթով ներկված ջրի միջով, գունատ կապույտ գույնի տպավորությունն առաջանում է կարճ ալիքի երկարությունների ցրման պատճառով։ Լույսի ճառագայթից կարճ ալիքի երկարության կաթի մասնիկների վրա ցրվելուց հետո այն մնում է հիմնականում դեղին և նարնջագույն ալիքի երկարություններ: Նրանք շարունակում են էկրանին:

Եթե ​​մասնիկի չափը մեծ է տեսանելի լույսի առավելագույն ալիքի երկարությունից, ապա ցրված լույսը բաղկացած կլինի բոլոր ալիքի երկարություններից. այս լույսը սպիտակ կլինի:

Փորձ 2

Ինչպե՞ս է ցրումը կախված մասնիկների կոնցենտրացիայից:
Կրկնեք փորձը՝ օգտագործելով կաթի տարբեր կոնցենտրացիաներ ջրի մեջ՝ 0-ից 10 կաթիլ: Դիտեք ջրի գույների երանգների և ջրի հաղորդած լույսի փոփոխությունները:

Փորձ 3

Արդյո՞ք միջավայրում լույսի ցրումը կախված է այդ միջավայրում լույսի արագությունից:
Լույսի արագությունը կախված է այն նյութի խտությունից, որում լույսը տարածվում է։ Որքան մեծ է միջավայրի խտությունը, այնքան լույսն ավելի դանդաղ է անցնում դրա միջով:

Հիշեք, որ լույսի ցրումը տարբեր նյութերում կարելի է համեմատել՝ դիտարկելով այդ նյութերի պայծառությունը։ Իմանալով, որ օդում լույսի արագությունը 3 x 108 մ/վ է, իսկ ջրում՝ 2,23 x 108 մ/վ, կարող ենք համեմատել, օրինակ, թաց գետի ավազի պայծառությունը չոր ավազի պայծառության հետ։ . Այս դեպքում պետք է նկատի ունենալ այն փաստը, որ չոր ավազի վրա ընկած լույսն անցնում է օդով, իսկ թաց ավազի վրա ընկած լույսը՝ ջրով։

Ավազը լցնել միանգամյա թղթե ափսեի մեջ։ Ափսեի ծայրից մի քիչ ջուր լցնել։ Ափսեի մեջ ավազի տարբեր մասերի պայծառությունը նշելուց հետո եզրակացություն արեք, թե որ ավազի ցրումն ավելի մեծ է՝ չոր (որում ավազահատիկները շրջապատված են օդով) կամ թաց (ավազահատիկները շրջապատված են ջրով) . Կարող եք փորձել նաև այլ հեղուկներ, օրինակ՝ բուսական յուղ։

Ներածություն

1. Գրական ակնարկ

1.1. Երկրաչափական օպտիկայի զարգացման պատմություն

1.2. Երկրաչափական օպտիկայի հիմնական հասկացություններն ու օրենքները

1.3. Պրիզմայի տարրեր և օպտիկական նյութեր

2. Փորձարարական մաս

2.1 Նյութեր և փորձարարական տեխնիկա

2.2. Փորձարարական արդյունքներ

2.2.1. Ցուցադրական փորձեր՝ օգտագործելով ապակե պրիզմա 90º բեկման անկյան տակ

2.2.2. Ցուցադրական փորձեր՝ օգտագործելով ջրով լցված ապակե պրիզմա՝ 90º բեկման անկյունով

2.2.3. Ցուցադրական փորձեր՝ օգտագործելով խոռոչ ապակե պրիզմա՝ լցված օդով, 74º բեկման անկյունով

2.3. Փորձարարական արդյունքների քննարկում

Օգտագործված գրականության ցանկ

Ներածություն

Դպրոցում ֆիզիկայի ուսումնասիրության մեջ փորձի որոշիչ դերը համապատասխանում է բնական գիտությունների հիմնական սկզբունքին, ըստ որի փորձը հիմք է հանդիսանում երեւույթների իմացության համար։ Ցուցադրական փորձերը նպաստում են ֆիզիկական հասկացությունների ստեղծմանը: Ցուցադրական փորձերի շարքում ամենակարևոր տեղերից են երկրաչափական օպտիկայի փորձերը, որոնք հնարավորություն են տալիս տեսողականորեն ցույց տալ լույսի ֆիզիկական բնույթը և ցույց տալ լույսի տարածման հիմնական օրենքները։

Այս հոդվածում երկրաչափական օպտիկայի մեջ փորձարկումների տեղադրման խնդիրը՝ օգտագործելով պրիզմա ավագ դպրոց. Օպտիկայի ամենացուցադրական և հետաքրքիր փորձերը ընտրվել են սարքավորումների միջոցով, որոնք կարող են ձեռք բերել ցանկացած դպրոց կամ պատրաստել ինքնուրույն:

Գրականության ակնարկ

1.1 Երկրաչափական օպտիկայի զարգացման պատմություն.

Օպտիկան վերաբերում է այնպիսի գիտություններին, որոնց նախնական պատկերացումներն առաջացել են հին ժամանակներում։ Իր դարավոր պատմության ընթացքում այն ​​շարունակական զարգացում է ապրել և ներկայումս հանդիսանում է հիմնարար ֆիզիկական գիտություններից մեկը՝ հարստացված նոր երևույթների և օրենքների բացահայտումներով։

Օպտիկայի ամենակարևոր խնդիրը լույսի բնույթի հարցն է։ Լույսի էության մասին առաջին պատկերացումներն առաջացել են դեռ հին ժամանակներում։ Հին մտածողները փորձել են հասկանալ լուսային երեւույթների էությունը՝ հիմնվելով տեսողական սենսացիաների վրա։ Հին հինդուները կարծում էին, որ աչքը «կրակոտ բնույթ» ունի։ Հույն փիլիսոփա և մաթեմատիկոս Պյութագորասը (մ.թ.ա. 582-500 թթ.) և նրա դպրոցը կարծում էին, որ տեսողական սենսացիաներն առաջանում են այն պատճառով, որ «տաք գոլորշիները» աչքերից գալիս են առարկաներ: Իրենց հետագա զարգացման ընթացքում այս հայացքներն ավելի հստակ ձև են ստացել տեսողական ճառագայթների տեսության տեսքով, որը մշակել է Էվկլիդեսը (Ք.ա. 300 թ.): Ըստ այս տեսության՝ տեսողությունը պայմանավորված է նրանով, որ աչքերից հոսում են «տեսողական ճառագայթներ», որոնք իրենց ծայրերով զգում են մարմինը և ստեղծում տեսողական սենսացիաներ։ Էվկլիդեսը լույսի ուղղագիծ տարածման վարդապետության հիմնադիրն է։ Կիրառելով մաթեմատիկան լույսի ուսումնասիրության մեջ՝ նա սահմանեց հայելիներից լույսի արտացոլման օրենքները։ Հարկ է նշել, որ հայելիներից լույսի անդրադարձման երկրաչափական տեսության կառուցման համար նշանակություն չունի լույսի ծագման բնույթը, այլ կարևոր է միայն նրա ուղղագիծ տարածման հատկությունը։ Էվկլիդեսի հայտնաբերած օրինաչափությունները պահպանվել են ժամանակակից երկրաչափական օպտիկայի մեջ։ Էվկլիդեսը նույնպես ծանոթ էր լույսի բեկմանը։ Ավելի ուշ նմանատիպ տեսակետներ մշակել է Պտղոմեոսը (մ.թ. 70-147 թթ.): Նրանք մեծ ուշադրություն են դարձրել լույսի բեկման երևույթների ուսումնասիրությանը; Մասնավորապես, Պտղոմեոսը բազմաթիվ չափումներ է կատարել անկման և բեկման անկյունների վերաբերյալ, սակայն նրան չի հաջողվել հաստատել բեկման օրենքը։ Պտղոմեոսը նկատել է, որ աստղերի դիրքը երկնքում փոխվում է մթնոլորտում լույսի բեկման պատճառով։

Բացի Էվկլիդեսից, գոգավոր հայելիների ազդեցությունը գիտեին նաև հնության այլ գիտնականներ։ Արքիմեդին (մ.թ.ա. 287-212) վերագրվում է թշնամու նավատորմի այրումը գոգավոր հայելիների համակարգով, որով նա հավաքում էր. արեւի ճառագայթներըև ուղարկեց հռոմեական նավերին: Որոշակի քայլ առաջ կատարեց Էմպեդոկլեսը (մ.թ.ա. 492-432), ով կարծում էր, որ ելքերը լուսավոր մարմիններից դեպի աչքեր են ուղղվում, իսկ աչքերից՝ դեպի մարմիններ։ Երբ այս արտահոսքերը հանդիպում են, տեսողական սենսացիաներ են առաջանում: Հայտնի հույն փիլիսոփա, ատոմիզմի հիմնադիր Դեմոկրիտը (մ.թ.ա. 460-370 թթ.) ամբողջությամբ մերժում է տեսողական ճառագայթների գաղափարը։ Ըստ Դեմոկրիտոսի տեսակետների՝ տեսողությունը պայմանավորված է առարկաներից բխող փոքր ատոմների աչքի մակերեսի անկմամբ։ Ավելի ուշ նման տեսակետներ ուներ Էպիկուրը (Ք.ա. 341-270 թթ.): Հայտնի հույն փիլիսոփա Արիստոտելը (Ք.ա. 384-322), ով կարծում էր, որ տեսողական սենսացիաների պատճառը մարդու աչքից դուրս է, նույնպես «տեսողական ճառագայթների տեսության» վճռական հակառակորդն էր։ Արիստոտելը փորձեց գույները բացատրել որպես լույսի և խավարի խառնուրդի արդյունք:

Հարկ է նշել, որ հին մտածողների հայացքները հիմնականում հիմնված էին բնական երեւույթների ամենապարզ դիտարկումների վրա։ Հին ֆիզիկան չուներ անհրաժեշտ հիմքը փորձարարական հետազոտությունների տեսքով։ Հետևաբար, լույսի էության մասին նախնիների ուսմունքը ենթադրական է: Այնուամենայնիվ, չնայած այս տեսակետները մեծ մասամբ միայն փայլուն ենթադրություններ են, նրանք, իհարկե, մեծ ազդեցություն են ունեցել օպտիկայի հետագա զարգացման վրա։

Արաբ ֆիզիկոս Ալհազենը (1038 թ.) իր հետազոտություններում զարգացրեց օպտիկայի մի շարք խնդիրներ։ Զբաղվել է աչքի ուսումնասիրությամբ, լույսի բեկումով, լույսի արտացոլմամբ գոգավոր հայելիներում։ Լույսի բեկումը ուսումնասիրելիս Ալգազեյը, ի տարբերություն Պտղոմեոսի, ապացուցեց, որ անկման և բեկման անկյունները համաչափ չեն, ինչը խթան հանդիսացավ հետագա հետազոտությունների համար՝ գտնելու բեկման օրենքը։ Ալհազենը գիտի գնդաձև ապակու հատվածների խոշորացույցի ուժը: Լույսի բնույթի հարցում Ալհազենը ճիշտ դիրքերում է՝ մերժելով տեսողական ճառագայթների տեսությունը։ Ալհազենը բխում է այն մտքից, որ ճառագայթները բխում են լուսավոր առարկայի յուրաքանչյուր կետից, որոնք, հասնելով աչքին, առաջացնում են տեսողական սենսացիաներ։ Ալհազենը կարծում էր, որ լույսն ունի տարածման վերջավոր արագություն, որն ինքնին լուրջ քայլ է լույսի էությունը հասկանալու համար։ Ալհազենը ճիշտ բացատրություն տվեց այն փաստի համար, որ Արևը և Լուսինը հորիզոնում ավելի մեծ են թվում, քան զենիթում. նա դա բացատրեց որպես զգայարանների մոլորություն։

Վերածնունդ. Գիտության ոլորտում աստիճանաբար հաղթում է բնության ուսումնասիրության փորձարարական մեթոդը։ Այս ժամանակահատվածում օպտիկայի բնագավառում մի շարք ակնառու գյուտեր ու հայտնագործություններ են արվել։ Ֆրենսիս Մավրոլիկին (1494-1575) վերագրվում է ակնոցների գործողության բավականին ճշգրիտ բացատրություն: Մավրոլիկը նաև պարզել է, որ գոգավոր ոսպնյակները չեն հավաքում, այլ ցրում են ճառագայթները։ Նա պարզել է, որ ոսպնյակը աչքի ամենակարևոր մասն է և եզրակացրել է, որ Մավրոլիկի ոսպնյակի կողմից լույսի աննորմալ բեկման հետևանքով հեռատեսության և կարճատեսության պատճառները ճիշտ բացատրություն են տվել Արեգակի պատկերների ձևավորման համար, դիտվում է, երբ արևի ճառագայթներն անցնում են փոքր անցքերով: Հաջորդը, մենք պետք է անվանենք իտալական նավահանգիստը (1538-1615), որը 1589 թվականին հորինել է տեսախցիկի obscura-ն՝ ապագա տեսախցիկի նախատիպը: Մի քանի տարի անց հայտնագործվեցին հիմնական օպտիկական գործիքները՝ մանրադիտակն ու աստղադիտակը։

Մանրադիտակի գյուտը (1590 թ.) կապված է հոլանդացի վարպետ օպտիկ Զաքարի Յանսենի անվան հետ։ Մոտավորապես նույն ժամանակաշրջանում (1608-1610 թթ.) հայտնաբերման շրջանակները սկսեցին պատրաստել հոլանդացի օպտիկագետներ Զաքարի Յանսենը, Յակոբ Մետցիուսը և Հանս Լիպերշեյը: Այս օպտիկական գործիքների գյուտը հաջորդ տարիներին հանգեցրեց աստղագիտության և կենսաբանության խոշոր հայտնագործությունների։ Գերմանացի ֆիզիկոս և աստղագետ Ն.Կեպլերին (1571-1630) են պատկանում օպտիկական գործիքների և ֆիզիոլոգիական օպտիկայի տեսության հիմնարար աշխատությունները, որոնց հիմնադիրը նրան իրավամբ կարելի է անվանել. Կեպլերը շատ է աշխատել լույսի բեկման ուսումնասիրության վրա։

Ֆերմայի սկզբունքը, որն անվանվել է այն ձևակերպած ֆրանսիացի գիտնական Պիեռ Ֆերմայի (1601-1665) անունով, մեծ նշանակություն ուներ երկրաչափական օպտիկայի համար։ Այս սկզբունքը սահմանեց, որ լույսը երկու կետերի միջև տարածվում է այնպիսի ճանապարհով, որի անցումը նվազագույն ժամանակ է պահանջում։ Այստեղից հետևում է, որ Ֆերմատը, ի տարբերություն Դեկարտի, լույսի արագությունը համարել է վերջավոր։ Հայտնի իտալացի ֆիզիկոս Գալիլեոն (1564-1642) համակարգված աշխատանք չի կատարել լուսային երեւույթների ուսումնասիրության վրա։ Սակայն օպտիկայի բնագավառում նրան են պատկանում ստեղծագործություններ, որոնք ուշագրավ արդյունքներ են բերել գիտությանը։ Գալիլեոն կատարելագործեց աստղադիտակը և առաջին անգամ կիրառեց այն աստղագիտության մեջ, որում նա ակնառու հայտնագործություններ արեց, որոնք նպաստեցին Տիեզերքի կառուցվածքի վերաբերյալ վերջին տեսակետների հիմնավորմանը՝ հիմնված Կոպեռնիկոսի հելիոկենտրոն համակարգի վրա: Գալիլեոյին հաջողվեց ստեղծել 30 շրջանակի մեծացմամբ աստղադիտակ, որը շատ անգամ ավելի մեծ էր, քան իր առաջին գյուտարարների աստղադիտակները։ Դրա օգնությամբ նա հայտնաբերեց լեռներ և խառնարաններ Լուսնի մակերևույթի վրա, արբանյակներ հայտնաբերեց Յուպիտեր մոլորակի մոտ, հայտնաբերեց Ծիր Կաթինի աստղային կառուցվածքը և այլն: Գալիլեոն փորձեց չափել լույսի արագությունը երկրային պայմաններում, բայց չստացվեց: այս նպատակով առկա փորձարարական միջոցների թուլության պատճառով։ Հետևում է, որ Գալիլեոն արդեն ճիշտ պատկերացումներ ուներ լույսի տարածման վերջավոր արագության մասին։ Գալիլեոն դիտել է նաև արևային բծեր։ Գալիլեոյի կողմից արեգակնային բծերի հայտնաբերման առաջնահերթությունը վիճարկվել է ճիզվիտ գիտնական Պատեր Շայների կողմից (1575-1650), ով կատարել է արեգակնային բծերի և արևի բռնկումների ճշգրիտ դիտարկումներ՝ օգտագործելով Կեպլերի սխեմայի համաձայն դասավորված աստղադիտակը: Շեյների աշխատանքի ուշագրավն այն է, որ նա աստղադիտակը վերածեց պրոյեկտորի՝ երկարացնելով ակնոցը ավելին, քան անհրաժեշտ էր աչքի հստակ տեսողության համար, ինչը հնարավորություն տվեց ստանալ Արեգակի պատկերը էկրանին և ցուցադրել այն տարբեր աստիճաններով։ միաժամանակ մի քանի հոգու խոշորացում:

17-րդ դարը բնութագրվում է գիտության, տեխնիկայի և արտադրության տարբեր ոլորտներում հետագա առաջընթացով։ Զգալիորեն զարգանում է մաթեմատիկան։ Եվրոպական տարբեր երկրներում ստեղծվում են գիտնականներին միավորող գիտական ​​ընկերություններ և ակադեմիաներ։ Դրա շնորհիվ գիտությունը դառնում է ավելի լայն շրջանակի սեփականություն, ինչը նպաստում է գիտության մեջ միջազգային հարաբերությունների հաստատմանը։ 17-րդ դարի երկրորդ կեսին վերջապես հաղթեց բնական երեւույթների ուսումնասիրության փորձարարական մեթոդը։

Այս ժամանակաշրջանի ամենամեծ հայտնագործությունները կապված են անգլիացի փայլուն ֆիզիկոս և մաթեմատիկոս Իսահակ Նյուտոնի անվան հետ (1643-1727): Նյուտոնի ամենագլխավոր փորձնական հայտնագործությունը օպտիկայի մեջ լույսի ցրումն է պրիզմայում (1666 թ.): Ուսումնասիրելով սպիտակ լույսի ճառագայթի անցումը եռանկյուն պրիզմայով, Նյուտոնը պարզեց, որ սպիտակ լույսի ճառագայթը բաժանվում է գունավոր ճառագայթների անսահման շարքի, որոնք կազմում են շարունակական սպեկտր: Այս փորձերից եզրակացվեց, որ սպիտակ լույսը բարդ ճառագայթում է: Նյուտոնը կատարել է նաև հակառակ փորձը՝ ոսպնյակի օգնությամբ հավաքելով գունավոր ճառագայթները, որոնք գոյացել են սպիտակ լույսի ճառագայթը պրիզմայով անցնելուց հետո։ Արդյունքում նա կրկին սպիտակ լույս է ստացել։ Ի վերջո, Նյուտոնը փորձարկեց գույները խառնելով՝ օգտագործելով պտտվող շրջան՝ բաժանված մի քանի հատվածների՝ ներկված սպեկտրի հիմնական գույներով։ Երբ սկավառակը արագ պտտվում էր, բոլոր գույները միաձուլվում էին մեկի մեջ՝ թողնելով սպիտակի տպավորություն:

Այս հիմնարար փորձերի արդյունքները Նյուտոնը դրեց գույների տեսության հիմքում, որը նախկինում հաջող չէր իր նախորդներից ոչ մեկի համար: Գույների տեսության համաձայն՝ մարմնի գույնը որոշվում է սպեկտրի այն ճառագայթներով, որոնք արտացոլում է այս մարմինը. մարմինը կլանում է այլ ճառագայթներ:

1.2 Երկրաչափական օպտիկայի հիմնական հասկացություններն ու օրենքները:Օպտիկայի այն ճյուղը, որը հիմնված է լույսի ճառագայթների՝ որպես ուղիղ գծերի գաղափարի վրա, որոնցով տարածվում է լույսի էներգիան, կոչվում է երկրաչափական օպտիկա։ Այս անվանումը նրան տրվել է, քանի որ այստեղ լույսի տարածման բոլոր երևույթները կարելի է ուսումնասիրել ճառագայթների ուղու երկրաչափական կառուցվածքներով՝ հաշվի առնելով լույսի անդրադարձման և բեկման օրենքը։ Այս օրենքը երկրաչափական օպտիկայի հիմքն է։

Այնուամենայնիվ, որտեղ մենք խոսում ենք երևույթների մասին, լույսի փոխազդեցությունը խոչընդոտների հետ, որոնց չափերը բավական փոքր են, երկրաչափական օպտիկայի օրենքներն անբավարար են և անհրաժեշտ է օգտագործել ալիքային օպտիկայի օրենքները։ Երկրաչափական օպտիկան հնարավորություն է տալիս վերլուծել հիմնական երևույթները, որոնք կապված են ոսպնյակների և այլ միջով լույսի անցման հետ: օպտիկական համակարգեր, ինչպես նաև հայելիներից լույսի արտացոլմամբ։ Լույսի ճառագայթի հայեցակարգը որպես ուղիղ գծով տարածվող լույսի անսահման բարակ ճառագայթ, բնականաբար, հանգեցնում է լույսի ուղղագիծ տարածման և լույսի ճառագայթների անկախ տարածման օրենքներին: Հենց այս օրենքները լույսի բեկման և անդրադարձման օրենքների հետ միասին երկրաչափական օպտիկայի հիմնական օրենքներն են, որոնք ոչ միայն բացատրում են բազմաթիվ ֆիզիկական երևույթներ, այլև հնարավորություն են տալիս կատարել հաշվարկներ և նախագծել օպտիկական սարքեր: Այս բոլոր օրենքներն ի սկզբանե հաստատվել են որպես էմպիրիկ, այսինքն՝ հիմնված փորձերի, դիտարկումների վրա։