ஒளிமுனைவாக்கம் & மாலஸ் விதி
மாலஸ் விதி
ஒளி என்பது பயணிக்கும்போது பக்கவாட்டில் எந்த திசையிலும் அதிரக்கூடிய ஒரு அலை. ஒரு ஒளிமுனைவி என்பது, அதன் சொந்த அச்சுடன் சீரமைக்கப்பட்ட அலையின் பகுதியை மட்டுமே கடக்க அனுமதிக்கும் ஒரு வடிப்பான், எனவே தவறான சீரமைப்பு கோணம் வளரும்போது ஒளி மங்கும் — மற்றும் தொண்ணூறு டிகிரியில் குறுக்கான இரண்டு ஒளிமுனைவிகள் ஒளியை முழுவதும் தடுக்கும்.
சூத்திரம்
I = I₀ · cos²θ
- I — கடத்தப்பட்ட செறிவு (W/m²): ஒளிமுனைவி வழியாக கடக்கும் ஒளியின் பிரகாசம்
- I₀ — வரும் செறிவு (W/m²): ஒளிமுனைவியைத் தாக்கும் முன் ஒளியின் பிரகாசம்
- θ — கோணம் (degrees): ஒளியின் ஒளிமுனைவாக்கத்திற்கும் ஒளிமுனைவியின் அச்சுக்கும் இடையேயான கோணம்
தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு
8 வாட் சதுர மீட்டர் செறிவு கொண்ட ஒளிமுனைவாக்கப்பட்ட ஒளி, ஒளியின் திசையிலிருந்து 60 டிகிரி திருப்பப்பட்ட அச்சு கொண்ட ஒரு ஒளிமுனைவியைத் தாக்குகிறது. கடக்கும் ஒளி எவ்வளவு பிரகாசமாக உள்ளது?
- I₀ = 8 W/m²
- θ = 60°
- I = I₀ · cos²θ
- I = 8 W/m² · cos²(60°) = 8 W/m² · 0.25
I = 2 W/m²
உங்களைச் சோதியுங்கள்
அதே 8 வாட் சதுர மீட்டர் ஒளி இப்போது 45 டிகிரி திருப்பப்பட்ட ஒரு ஒளிமுனைவியைத் தாக்குகிறது. எந்த செறிவு கடக்கும்?
- சரியான விடை: 4 W/m²
- 8 W/m²
- 2 W/m²
சரி! நாற்பத்தைந்து டிகிரியின் கோசைன் வர்க்கம் ஒரு பாதி, எனவே 8 W/m² × 0.5 = 4 W/m².
இரண்டு ஒளிமுனைவிகள் 90 டிகிரி குறுக்காக இருக்கின்றன, எனவே எந்த ஒளியும் கடக்காது. இரண்டுக்கும் 45 டிகிரி சாய்வாக ஒரு மூன்றாவது ஒளிமுனைவியை இடையில் நழுவினால், என்ன நடக்கும்?
- இன்னும் முழுவதும் தடுக்கப்பட்டது
- சரியான விடை: சில ஒளி இப்போது கடக்கும்
- அனைத்து அசல் ஒளியும் கடக்கும்
சரி! ஒவ்வொரு 45 டிகிரி நிலையும் பாதி ஒளியை கடத்துகிறது (நாற்பத்தைந்து டிகிரியின் கோசைன் வர்க்கம் 0.5), எனவே 0.5 பெருக்கல் 0.5 சமம் 0.25 — வெளிப்புற இரண்டு வடிப்பான்கள் குறுக்காக இருந்தாலும், ஒரு கால் பாதி ஒளி கடந்து செல்கிறது.
இதை எங்கே காண்கிறீர்கள்
ஒளிமுனைவாக்கப்பட்ட சன்கிளாஸ்கள், ஒரு ஏரி அல்லது ஈரமான சாலையிலிருந்து கண்கொள்ளாத ஒளியை அடக்குகின்றன, ஏனெனில் எதிரொளிக்கும் ஒளி பகுதியளவு ஒளிமுனைவாக்கப்பட்டுள்ளது — கிடைமட்டமாக, வில்லைகள் தடுக்க கட்டமைக்கப்பட்ட சரியான ஒன்று. ஒரு LCD திரை, ஒளிமுனைவிகளால் ஆன மில்லியன் கணக்கான சிறிய மங்கச் செய்பவை, 3D-சினிமா கண்ணாடிகள் ஒவ்வொரு கண்ணுக்கும் அதன் சொந்த ஒளிமுனைவாக்கத்தை வழங்குகின்றன.
பொதுவான தவறுகள்
மங்கச் செய்யும் விதி cos², cos அல்ல: 45 டிகிரியில் செறிவு ஒரு மென்மையான பங்காக விழாது, சரியாக பாதியாகும் — 45° இன் cos² 0.5, எனவே 8 W/m² 4 W/m² ஆகும். பிரபலமான ஆச்சரியம் மூன்றாவது வடிப்பான்: 90 டிகிரி குறுக்கான இரண்டு ஒளிமுனைவிகள் எல்லாவற்றையும் தடுக்கின்றன, ஆனால் அவற்றுக்கு இடையில் 45 டிகிரியில் ஒன்றை நழுவினால் ஒளி மீண்டும் கடக்கும், ஏனெனில் ஒவ்வொரு நிலையும் வருவதில் I = I₀ · cos²θ கடத்துகிறது — ஒவ்வொரு வெட்டும் ஒரு பாதிப்பு, அழிவு அல்ல.
இது எவ்வாறு இணைகிறது
குறுக்கீடு ஒளி ஒரு அலை என்பதை நிரூபித்தது; ஒளிமுனைவாக்கம், அதிர்வின் திசையை நிலைநிறுத்துகிறது — பக்கவாட்டில், பயணத்திற்கு செங்குத்தாக, ஒரு அலைக்குத் தேவையான மற்றும் ஒரு துகள் ஓட்டத்திற்கு இல்லாத அது. இது ஒளியியல் தொகுதியை மூடுகிறது, உங்கள் ஒவ்வொரு சன்கிளாஸ் வில்லை மற்றும் LCD பிக்சலுக்குள் மாலஸின் 45-டிகிரியில்-பாதி விதி அமைதியாக இயங்குகிறது.