Прилагане на пълно отражение
дейност
Дигитален перископ
Ето една техническа новост.
Традиционният оптичен канал на съществуващите перископи е заменен от видеокамери с висока резолюция и оптични комуникации. Информацията от външните камери за наблюдение се предава в реално време на широкоекранен дисплей в централен пост.
Тестовете се провеждат на борда на подводницата SSN 767 Hampton тип Лос Анджелис. Новият модел променя изцяло практиката на работа с перископ, който се развива от десетилетия. Сега отговорният служител работи с камери, монтирани на стрелата, като настройва дисплея с помощта на джойстика и клавиатурата.
В допълнение към дисплея в централния пост, изображението от перископа може да бъде показано на произволно голям брой дисплеи във всяка стая на лодката. Камерите позволяват едновременно да се наблюдават различни сектори на хоризонта, което значително увеличава честотата на реакция на часовника към промените в тактическата ситуация на повърхността.
Как да обясня "играта на камъните"? В бижутата облицовката на камъните е избрана така, че на всяко лице да има пълно отражение на светлината.
Пълният вътрешен феномен обяснява феномена на мираж
Миражът е оптично явление в атмосферата: отражение на светлината от границата между рязко различни топлинни слоеве въздух. За наблюдателя подобно отражение се състои във факта, че заедно с отдалечен обект (или част от небето) неговият въображаем образ е видим, изместен спрямо обекта.
Миражите се разграничават на долни, видими под обекта, горни, над обекта и странични. Горният мираж се наблюдава над студената земна повърхност, долният мираж е над прегрятата равна повърхност, често пустинен или асфалтов път. Въображаемо изображение на небето създава илюзията за вода на повърхността. И така, пътят, който излиза в далечината, изглежда мокър в горещ летен ден. Понякога се наблюдава страничен мираж в близост до много горещи стени или скали.
Страница 1
Явлението тотално вътрешно отражение лежи в основата на оптиката на влакната, при която изображението се предава в резултат на многократно отражение от стените на влакната, докато до 99% от интензитета на падащата светлина се запазва.
Явлението тотално вътрешно отражение е в основата на оптиката на влакната. Светлината се разпространява по протежение на влакно с по-висок коефициент на пречупване от околната среда и поради тоталното вътрешно отражение не излиза, повтаряйки завоите на влакното (виж гл.
Явлението тотално вътрешно отражение възниква, когато лъч светлина преминава от оптично по-плътна среда към среда с по-ниска плътност. Моделът на разделяне на падащия светлинен лъч на отразени и пречупени компоненти за случая на вътрешно отражение е показан схематично на фиг. 7.1. Според закона на Снел ъгълът на пречупване става сложен при условие, че ъгълът на падане 6 надвишава определена критична стойност, определена от равенството Oi p arcsin 2I - лъч, разпространяващ се успоредно на интерфейса, съответства на критична стойност на ъгъла.
Явлението тотално вътрешно отражение, което контролира разпространението на светлина в оптичните влакна, е известно още през 19 век. Първите стъклени влакна без обвивка са направени през 20-те години на миналия век, но развитието на оптичните влакна започва едва през 50-те години на миналия век, когато използването на облицовъчен слой води до значително подобряване на характеристиките на оптичните влакна. След това фиброоптиката бързо се развива главно с цел използване на оптични стъклени кабели за предаване на изображения. Книгата Kapani, публикувана през 1967 г., предоставя преглед на постигнатите дотогава успехи в областта на оптиката на влакната.
Явлението тотално вътрешно отражение, контролиращо разпространението на светлината в оптичните влакна, е известно още през 19 век. Първите стъклени влакна без обвивка са направени през 20-те години на миналия век, но развитието на оптичните влакна започва едва през 50-те години на миналия век, когато използването на облицовъчен слой води до значително подобряване на характеристиките на оптичните влакна. След това фиброоптиката бързо се развива главно с цел използване на оптични стъклени кабели за предаване на изображения. Книгата Kapani, публикувана през 1967 г., предоставя преглед на постигнатите дотогава успехи в областта на оптиката на влакната.
Явлението тотално вътрешно отражение се използва широко в практиката. Той е основата за изграждането на много оптични отражателни призми. Същият феномен е в основата на осветяването на ударите, нанесени върху решетките на оптични измервателни инструменти (фиг.
Явлението тотално вътрешно отражение се използва широко в случаите, когато е необходимо да се извършва предаването на светлинните потоци без загуба на интензивност. В ядрената физика оптичните влакна от луцит или други пластмаси се използват за пренасяне на светлина, излъчвана от сцинтилиращ кристал, когато йонизираща частица преминава към фотоумножител, където тази светлина се преобразува в полезен електрически сигнал. Фотоумножителят често трябва да бъде разположен далеч от сцинтилиращия кристал поради липса на пространство или поради магнитни полета, които изкривяват показанията му. Ако напречният размер на влакното е голям в сравнение с дължината на вълната, тогава горното съображение за плоска граница е приблизително вярно. Ако напречните размери на диелектрика са от порядъка на дължината на вълната, тогава е необходимо специално внимание, като се вземе предвид специфичната геометрия на влакното.
Явлението тотално вътрешно отражение се използва в гъвкави оптични влакна. Ако светлината е насочена към края на тънка стъклена пръчка (влакно), тогава ъглите, под които лъчите падат върху стените на пръта, ще надхвърлят граничния ъгъл.
Явлението тотално вътрешно отражение обяснява грандиозното демонстративно преживяване, изобразено на фиг. 24.2. Светлината пада от хоризонтален успореден лъч по поток от вода, течаща свободно от отвор в страничната стена на съда.
Явлението тотално вътрешно отражение обяснява грандиозното демонстративно преживяване, изобразено на фиг. 24.2. Светлината пада от хоризонтален успореден лъч по поток от вода, течаща свободно от отвор в страничната стена на съда. Поради явлението тотално вътрешно отражение светлината не може да излезе през страничната повърхност и следва по течението, което е оприличено на извит светлинен водач.
Използването на явлението тотално вътрешно отражение ви позволява да създадете необходимите конусни огледала с много по-прости средства. Например, коничното огледало може да бъде заменено с конусна призма с цилиндричен отвор за пробата. Помислете за превръщането на цилиндрична повърхност в плоска. Ситуацията е различна при кръгове, когато секцията на цилиндъра е равнина.
Разглеждането на феномена на тоталното вътрешно отражение, ролята на меридионалните и косите лъчи, стойността на първата обвивка във влакното и неговата величина, загубата на енергия във влакната поради абсорбцията и отраженията на интерфейса между ядрото и обвивката, както и редица други разпоредби, концепции и определения позволяват до първо приближение, представете представата за разпространението на светлинните лъчи през оптичните влакна и предаването на светлинна енергия и изображения чрез снопчета влакна.
39. Елементи на геометричната оптика. Основни закони на оптиката. Пълно отражение.
оптика (от гръц. optike - визуален) - раздел от физиката, който изучава природата и свойствата на светлината, процесите на нейното излъчване и разпространение, взаимодействието на светлината с материята. Оптиката изучава широк спектър от електромагнитни вълни, обхващащи ултравиолетовите, видимите и инфрачервените области.
1. 1. Елементи на геометричната оптика.
Геометрична оптика - Това е клон на физиката, в който един светлинен лъч е представен от права линия, по която се разпространява светлинната енергия. Законите на геометричната оптика се използват за конструиране на изображения, когато светлината преминава през оптичната система. Това са следните закони:
1. Законът за праволинейното разпространение на светлината предполага, че в хомогенна прозрачна среда светлината се разпространява праволинейно, което се доказва от наличието на сянка с остри граници от непрозрачно тяло, осветено от малък източник на светлина.
2. Законът за независимост на светлинните лъчи, Когато се комбинира с други, всеки светлинен лъч се държи независимо от другите лъчи, т.е. принципът на суперпозицията е верен.
Ако лъч светлина попадне върху границата на две прозрачни среди, тогава падащият лъч 1 се раздвоява на отразена 2 и пречупва 3 (фиг. 1.1). ъгли аз, аз’ и rсе наричат \u200b\u200bсъответно ъгли на падане, отражение и пречупване.
3. Закон за отражение на светлината, Падащият светлинен лъч на границата на две среди, нормалното изтеглено до точката на падане и отразеният лъч лежат в една и съща равнина; ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение аз = аз’ (Фиг. 1.1).
4. Законът на пречупване на светлината. Инцидент на лъч на интерфейса между две среди, пречупен лъч и нормално възстановен в точката на падане лежи в една и съща равнина; съотношението между синуса на ъгъла на падане и синуса на ъгъла на пречупване е константа за две дадени среди (закон на Snell):
където п 21 е относителен индикатор за втората среда спрямо първата.
п 21 = п 2 /п 1 ,
където п 2 и п 1 - абсолютни показатели на пречупване на втората и първата среда.
Абсолютен индекс на пречупване вещество, наречено стойността на n, равно на съотношението на скоростта на светлината във вакуум към скоростта на светлината υ в дадена среда: п= в/ υ
, Нека в първата среда п 1 = в/ υ
1, а във втората п 2 = в/ υ
2 след това 
, По този начин физическият смисъл на относителния показател на пречупване е, че той показва колко пъти скоростта на светлината в една среда е по-голяма, отколкото в друга.
Феноменът на тоталното вътрешно отражение.
Най- 
материал с по-голям абсолютен коефициент на пречупване се счита за оптически по-плътен. Нека светлинният лъч преминава от оптично по-плътна среда в оптично по-малко плътна, т.е. п 2 < п 1. От закона на Снел следва, че аз< r, Ако увеличите ъгъла на падение (фиг. 1.2), можете да намерите такъв ъгъл аз pr, при който ъгълът на пречупване r става равно на π / 2 (лъчи 3-3 ’). Такъв ъгъл аз призова пр лимит, При ъгли на падане аз >
аз Светлинният лъч вече не преминава във втория носител, но се отразява напълно от интерфейса. Това явление се нарича пълно вътрешно отражение, По този начин феноменът на тоталното вътрешно отражение се наблюдава само при преход от по-плътна към по-малко гъста среда и кога аз >
аз и др. Ако например лъчът преминава от стъкло ( п 1 \u003d 1,5) във въздуха ( п 2 \u003d 1), ограничаващият ъгъл на падане е ≈ 42º.
Явлението тотално вътрешно отражение се използва широко в бинокли, перископи, оптични влакна и рефрактометри.