თვითმფრინავის სარკეების მახასიათებლები

როგორ გიპასუხებთ, თუ თვითმფრინავის სარკეებით წარმოქმნილი სურათების მახასიათებლებს აღწერს? პირველ რიგში, დარწმუნებული უნდა იყოთ, რომ გესმით ტერმინოლოგია თამაშში. "თვითმფრინავის სარკე" არის ის, რასაც ტრანსკონტინენტური ფრენის დროს თქვენი გარეგნობის შესამოწმებლად იყენებთ, ან ეს უფრო რაღაც ჩვეულებრივია?

ათვითმფრინავის სარკესარკის ისეთი სახეობაა, რომლის გამოყენებას ალბათ ყველაზე ხშირად იყენებდით, თუმცა თუ სოციალური მედია რაიმე ნიშანია, ”სელფები” 21-ე საუკუნის დასაწყისში მეტწილად შეცვლიდნენ რეალურ სარკეებს. იდეალურ შემთხვევაში, თვითმფრინავის სარკე შედგება სრულყოფილად ბრტყელი ზედაპირისგან, რომელსაც არ აქვს დამახინჯება და ახდენს სინათლის 100 პროცენტს, რომელიც მას (ინციდენტის შუქს) უბრუნებს პროგნოზირებადი კუთხით.

მიუხედავად იმისა, რომ არცერთი სარკე არ არის "სრულყოფილი", ფიზიკაში იდეალური პირები ლაპარაკობენ. თვითმფრინავის სარკეების შესახებ სწავლის პროცესში თქვენ დააგემოვნებთ ზოგადი ოპტიკის მეცნიერებას და ა ერთი თვალსაზრისით, თუ როგორ შეიძლება თვალებმა მოგატყუონ, თქვენი სამუშაოს შესრულებისას ზუსტად ისე, როგორც შექმნილია.

სინათლე, მიუხედავად იმისა, რომ თითქმის ყველგან არის დროის უმეტესი ნაწილი, არის რთული სათანადო აღსაწერად, ისევე როგორც ფიზიკაში ბევრი რამ. ამის შეფასება შეგიძლიათ მარტივად, თუ გაეცნობით სინათლის არა მხოლოდ სამეცნიერო ტექსტებში, არამედ ხელოვნებაში წარმოდგენის გზებს. სინათლე შედგება თუ ნაწილაკები, ან ტალღებისგან? ტალღები მიმართულია კონკრეტული მიმართულებით?

ნებისმიერ შემთხვევაში, ადამიანისთვის ხილული სინათლე შეიძლება შეფასდეს, როგორც ტალღის სიგრძე λ დაახლოებითმეტრის 440 და 700 მილიარდერიანი​ (10^–9 მ, ან ნმ). მას შემდეგ, რაც სინათლის სიჩქარეგმუდმივია დაახლოებით 3 × 10-ზე⁸ მ / წმ ვაკუუმში, შეგიძლიათ განსაზღვროთ სინათლის ნებისმიერი წყაროს სიხშირეνმისი ტალღის სიგრძისგან:νλ = გ​.

სარკეებზე მსჯელობისას, მოსახერხებელია სინათლის წარმოდგენა არა როგორც ტალღების ფრონტები (როგორც ხედავდით გამოსხივებას გარედან დიდი კლდის გადაყრის შემდეგ ადრე მოწესრიგებულ ტბაში), არამედ როგორც სხივები. ასევე, იმავე წყაროდან მომდინარე სხივები და სარკეების მიმდებარე ნაწილები შეიძლება განიხილებოდეს როგორც პარალელური. ამ სქემით ადვილია გამოთვალო თვითმფრინავის სარკის პრობლემებში ჩართული კუთხეები.

როდესაც სინათლის სხივები ფიზიკურ ზედაპირს ხვდება, მათი გზა შეიძლება შეიცვალოს მრავალი გზით. სხივებს შეუძლიათ ახტუნონ ზედაპირიდან, გაიარონ მასში ან ორივეს კომბინაცია.

როდესაც სინათლის სხივები ობიექტზე ხტება, ამას ეწოდებაანარეკლიდა როდესაც ისინი მასში გაივლიან და პროცესში იხრებიან, ამას ეწოდებარეფრაქცია. ეს უკანასკნელი არის ლინზების მოქმედება, ხოლო თვითმფრინავის (და სხვა) სარკეების ერთადერთი საზრუნავი არეკლილია.

ასახვის კანონიაცხადებს, რომსინათლის სხივების სიბრტყის სიბრტყის სიბრტყის სიბრტყის ტოლია ასახვის კუთხისა,ორივე იზომება სარკის ზედაპირზე პერპენდიკულარული ხაზის მიმართ.

როდესაც სარკეები და ლინზები "ამუშავებენ" სინათლის სხივებს, რომლებიც მათ თავს ესხმიან, ისინი "ქმნიან" სურათებს, რომლებიც სიტყვასიტყვით არის შექმნილი ეს ფაქტორები: ობიექტსა და სარკეს შორის მანძილი (ან ობიექტივის ცენტრი) და ზედაპირის ფორმა.

ლინზების მიხედვით, მრავალი მრუდი ზედაპირია, ხოლოამოზნექილი(გარე-მრუდი) დაჩაზნექილი(შინაგანი მრუდის) სარკეები შეიცავს თითოეულს; თვითმფრინავის სარკეები წარმოადგენს აქ ნახსენები ყველაფრის უმარტივეს სცენარს.

თუ ჩამოყალიბებული სურათი იმავე მხარეს არის, როგორც არეკლილი ან გატეხილი სინათლის სხივები, ეს არის aრეალური სურათი. ეს ნიშნავს, რომ სარკეებისთვის რეალური სურათი იმავე მხარეს იქნებოდა, როგორც ადამიანი, რომელიც მას უყურებს ლინზები, ეს იქნებოდა მეორე მხარეს, რადგან სინათლე გარდაიქმნება, ვიდრე აისახება ამაში გარემოში). გამოსახულებებს, რომლებიც სარკის მიღმა გამოჩნდება (ან ობიექტივის წინ), ეწოდებავირტუალური სურათები​.

როგორ შეიძლება გამოსახულება ჩამოყალიბდეს სარკის "უკან"? ბოლოს და ბოლოს, შეიძლება იქ არაფერი იყოს, გარდა მყარი ბეტონისა, ასობით მილი... კარგი, მილი კი არა, მაგრამ კედელი შეიძლება ძალიან სქელი იყოს. მაგრამ ერთი წუთით დაფიქრდი: სარკეში ჩახედვისას ზუსტად სად გამოიყურება ის ადამიანი, რომელსაც ხედავგამოჩნდებარომ ვიხსენებ თქვენს?

როგორც ზემოთ მოყვანილი სავარჯიშოების შედეგები გულისხმობს, გამოსახულება სარკის უკან დგას, სინამდვილეში კი არა. ეს არის ვირტუალური გამოსახულება. ზუსტად სად და როგორ არის "ნაპოვნი" ეს სურათი?

თუ თქვენ ჩამოაყალიბებთ დიაგრამას, რომელიც ამ სიტუაციებს აჩვენებს ზემოდან, შეგიძლიათ შეიმუშაოთ გამოსახულების მდებარეობა ნებისმიერი თვითმფრინავის სარკის სცენარში, ასახვის კანონის გამოყენებით. მაგალითად, თუ დამკვირვებელი იდგა სარკიდან 3 მეტრის დაშორებით 45 გრადუსიანი კუთხით, მისი გამოსახულება მისი პირდაპირ საპირისპირო მხარეს აღმოჩნდება სარკის მეორე მხარეს. მაგრამ რამდენად შორს?

გამოიყენეთპითაგორას თეორემაამის დასადგენად. 3 მეტრიანი მანძილი დამკვირვებელს და სარკეს შორის არის მართკუთხა სამკუთხედი, რომლის ჰიპოტენუზაა 3 და თანაბარი გვერდებისისეთივე როგორც

ეს არის დამკვირვებლისა და სარკის პერპენდიკულარული მანძილი, ამიტომ გამოსახულება ორჯერ მეტია ამ მანძილიდან დამკვირვებლისგან, ანუ 4,24 მ.

გარდა იმისა, რომ იყოფა "რეალურ" და "ვირტუალურ", სურათები შეიძლება იყოსთავდაყირაანშებრუნებული.ვისაც ოდესმე კოვზის შიდა მხარე სარკეში გამოუყენებია, უნახავს შებრუნებული გამოსახულების მაგალითი. ამბობენ, რომ თვითმფრინავის სარკეები ვერტიკალურ სურათებს ქმნის, მაგრამ ეს არის შეცდომაში შემყვანი ან მინიმუმ არასრული აღწერილობა, რადგან ეს ხდება მხოლოდ y ღერძზე, ანუ ვერტიკალურ ღერძზე.

თუ სარკეში ჩაიხედავთ, თქვენი ზედა ნაწილი თვალის უკანა და ზემოთ არის სარკესთან შედარებით და შესაბამისად, სურათის თვალები სარკესთან (და შენთან) უფრო ახლოსა და დაბალია, ვიდრე უკანა მხარეს სურათის თავი. ამ წერტილების დამაკავშირებელი ხაზები, როგორც გვერდიდან ჩანს, ერთი და იგივე სიგრძეა, მაგრამ სივრცეში განსხვავებულად (მაგრამ სიმეტრიულად) არის ორიენტირებული. ამრიგად გამოსახულებაარისშებრუნებული - მაგრამ x ღერძის გასწვრივ!

• კიდევ ერთი მიზეზი, რომ თვითმფრინავის სარკეებით სურათების "გადახვევა" ჰორიზონტალური მიმართულებით ადვილი გამოტოვებაა, ან თუნდაც უფრო ძნელი ასახსნელი, უფრო ბიოლოგიურია, ვიდრე ფიზიკური: სარკეში ჩახედვისას ხედავთ არსებას, რომელიც ზოგადად ორმხრივია სიმეტრიული (ანუ ვერტიკალურით შეიძლება დაიყოს თანაბარი მარჯვენა და მარცხენა ნახევრად თვითმფრინავი). თუ ხალხს ჩვევად ექნებოდა გვერდში გადაქცეული თავი, რომ სარკეები შეესწავლა, ეს თვისებები ალბათ უფრო მტკიცედ იქნებოდა ჩასმული ყოველდღიური ადამიანის გონებაში.

სამეცნიერო, სამრეწველო და საყოფაცხოვრებო მოხმარების თვითმფრინავის სარკეების უთვალავი მაგალითია hinged თვითმფრინავის სარკეები. ეს წარმოადგენს მარტივ, მაგრამ გამოცდილებად გადასაცემად რთულ, კანონების დემონსტრირებას გეომეტრიის პერსპექტივიდან.

თუ შანსი გაქვთ, შეეცადეთ დააყენოთ სამი სარკის მასივი (შეიძლება არ გქონდეთ სახსრები, მაგრამ ეს ხელს არ უშლის) ორიენტირებულია ორმხრივი 60 გრადუსიანი კუთხით, რომელიც ზემოდან ველოსიპედის ბორბალს დაემსგავსება სამს თანაბრად დაშორებულს სპიკები თუ თქვენ გაქვთ ტრაქტორი, სინათლის წყარო და რამდენიმე პატარა სარკე, შეგიძლიათ გააკეთოთ და შეამოწმოთ წინასწარმეტყველება თქვენს მიერ გაკეთებულ ანარეკლებზე ძირითადი გეომეტრიის გამოყენებით, როგორც ეს ზემოთ არის აღწერილი.