Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Толқындардың интерфейсте "кері секіруі"
"Bouncing back" of waves at an interface
Шағылысу – бұл екі түрлі ортаның арасындағы интерфейсте толқын фронтының бағытын өзгерту, нәтижесінде толқын фронты пайда болған ортаға қайта оралады. Көрінетін мысалдарға жарық, дыбыс және су толқындарының шағылысуы жатады. Шағылысу заңына сәйкес, көлденең шағылысуда (мысалы, айнада) толқын бетке түскен бұрышы, шағылысқан бұрышына тең болады. Акустикада шағылысу эхо тудырады және сонарда қолданылады. Геологияда сейсмикалық толқындарды зерттеуде маңызды рөл атқарады. Су денелеріндегі беттік толқындарда шағылысу байқалады. Көрінетін жарықтан басқа, көптеген электромагниттік толқындарда да шағылысу орын алады. VHF және одан жоғары жиіліктердің шағылысуы радио байланысы мен радар үшін маңызды. Тіпті қатты рентген сәулелері мен гамма сәулелерін де арнайы "жанама" айналар арқылы шағылыстыруға болады.
Reflection is the change in direction of a wavefront at an interface between two different media so that the wavefront returns into the medium from which it originated. Common examples include the reflection of light, sound and water waves. The law of reflection says that for specular reflection (for example at a mirror) the angle at which the wave is incident on the surface equals the angle at which it is reflected. In acoustics, reflection causes echoes and is used in sonar. In geology, it is important in the study of seismic waves. Reflection is observed with surface waves in bodies of water. Reflection is observed with many types of electromagnetic wave, besides visible light. Reflection of VHF and higher frequencies is important for radio transmission and for radar. Even hard X rays and gamma rays can be reflected at shallow angles with special "grazing" mirrors.
Көптеген көріністер
Жарық айнадан шағылғанда, бір бейне пайда болады. Екі айна дәл қарама-қарсы қойылғанда, бір түзу сызық бойымен шексіз көп бейнелер пайда болады. Бір-біріне бұрышпен орналасқан екі айнаның арасында көрінетін көптеген бейнелер шеңбер бойында орналасады. Ол шеңбердің ортасы айналардың қиылысқан жерінде болады. Төрт айнадан құралған шаршыны бетпе-бет қойса, жазықтықта шексіз көп бейнелер пайда болады. Бір-біріне бұрышпен қарап тұрған төрт айнадан пирамида құрастырғанда көрінетін көптеген бейнелер шардың бетінде жатыр. Егер пирамиданың табаны тіктөртбұрышты болса, бейнелер тордың бір бөлігіне таралады. Бұл теориялық тұжырым екенін ескеріңіз, ол жарықты сіңірмейтін, өте тегіс, өте жазық және тамаша жарық қайтаратын айналарды қажет етеді. Іс жүзінде, осы жағдайға тек жақындауға болады, бірақ толыққанды қол жеткізу мүмкін емес, себебі айналардағы кез келген беттік кемшіліктердің әсері күшейіп, таралады, сіңіру кескінді бірте-бірте жояды, ал кез келген бақылау құралы (биологиялық немесе технологиялық) араласады.
When light reflects off a mirror, one image appears. Two mirrors placed exactly face to face give the appearance of an infinite number of images along a straight line. The multiple images seen between two mirrors that sit at an angle to each other lie over a circle. The center of that circle is located at the imaginary intersection of the mirrors. A square of four mirrors placed face to face give the appearance of an infinite number of images arranged in a plane. The multiple images seen between four mirrors assembling a pyramid, in which each pair of mirrors sits an angle to each other, lie over a sphere. If the base of the pyramid is rectangle shaped, the images spread over a section of a torus. Note that these are theoretical ideals, requiring perfect alignment of perfectly smooth, perfectly flat perfect reflectors that absorb none of the light. In practice, these situations can only be approached but not achieved because the effects of any surface imperfections in the reflectors propagate and magnify, absorption gradually extinguishes the image, and any observing equipment (biological or technological) will interfere.
Күрделі конъюгациялық шағылысу
Бұл процесте (фазалық конъюгация деп те аталады), жарық сызықтық емес оптикалық процестің нәтижесінде, келген бағытынан дәл кері қайта шағылысады. Жарықтың бағыты ғана емес, нақты толқын фронттары да кері бұрылады. Конъюгат рефлекторды сәуленің аберрацияларын жою үшін, оны шағылыстырып, содан кейін шағылысқан сәулені аберрациялық оптикадан екінші рет өткізуге болады. Егер күрделі конъюгациялық айнаға қарасаңыз, ол қара болады, себебі тек оқушыдан шыққан фотондар ғана оқушыға жетеді.
In this process (which is also known as phase conjugation), light bounces exactly back in the direction from which it came due to a nonlinear optical process. Not only the direction of the light is reversed, but the actual wavefronts are reversed as well. A conjugate reflector can be used to remove aberrations from a beam by reflecting it and then passing the reflection through the aberrating optics a second time. If one were to look into a complex conjugating mirror, it would be black because only the photons which left the pupil would reach the pupil.
Нейтронның шағылысуы
Нейтрондарды кері шағылыстыратын материалдар, мысалы бериллий, ядролық реакторларда және ядролық қаруларда пайдаланылады. Физикалық және биологиялық ғылымдарда материал ішіндегі атомдардан нейтрондардың кері шағылысуы материалдың ішкі құрылымын анықтау үшін кеңінен қолданылады.
Materials that reflect neutrons, for example beryllium, are used in nuclear reactors and nuclear weapons. In the physical and biological sciences, the reflection of neutrons off of atoms within a material is commonly used to determine the material's internal structure.
Дыбыс шағылысы
Ұзындық дыбыс толқыны жазық бетке соққанда, егер шағылыстыратын беттің өлшемдері дыбыс толқынының ұзындығынан үлкен болса, дыбыс байланысты түрде шағылысады. Естілетін дыбыстың жиілік диапазоны өте кең (20-дан шамамен 17000 Гц-қа дейін), сондықтан толқын ұзындығы да өте кең (шамамен 20 мм-ден 17 м-ге дейін). Осының салдарынан, шағылыстың жалпы сипаты беттің текстурасына және құрылымына қарай өзгереді. Мысалы, кеуекті материалдар бір бөлік энергияны сіңіреді, ал құрғақ материалдар (құрғақтық толқын ұзындығына қатысты) энергияны біркелкі шағылыстырудың орнына, көп бағытта шашыратады. Бұл архитектуралық акустика саласына алып келеді, себебі осы шағылыстардың сипаты кеңістіктің дыбыстық сезімі үшін өте маңызды. Сыртқы шуды басу теориясында, шағылыстыратын беттің мөлшері дыбыстың бір бөлігін кері бағытта шағылыстырып, шу тоқтату тұжырымдамасын аздап әлсіретеді. Дыбыс шағылысуы акустикалық кеңістікке әсер ете алады.
When a longitudinal sound wave strikes a flat surface, sound is reflected in a coherent manner provided that the dimension of the reflective surface is large compared to the wavelength of the sound. Note that audible sound has a very wide frequency range (from 20 to about 17000 Hz), and thus a very wide range of wavelengths (from about 20 mm to 17 m). As a result, the overall nature of the reflection varies according to the texture and structure of the surface. For example, porous materials will absorb some energy, and rough materials (where rough is relative to the wavelength) tend to reflect in many directions—to scatter the energy, rather than to reflect it coherently. This leads into the field of architectural acoustics, because the nature of these reflections is critical to the auditory feel of a space. In the theory of exterior noise mitigation, reflective surface size mildly detracts from the concept of a noise barrier by reflecting some of the sound into the opposite direction. Sound reflection can affect the acoustic space.
Сейсмикалық шағылысу
Жер сілкінісі немесе басқа да көздер (мысалы, жарылыстар) тудырған сейсмикалық толқындар Жердің ішкі қабаттарынан кері шағылысуы мүмкін. Жер сілкінісінен пайда болған толқындардың терең шағылысуларын зерттеу сейсмологтарға Жердің қабатты құрылымын анықтауға көмектесті. Ал, беткі қабаттардың шағылысулары жер қыртысын жалпы зерттеуге, және әсіресе мұнай мен табиғи газ кендерін іздеуге, шағылысты сейсмологияда қолданылады.
Seismic waves produced by earthquakes or other sources (such as explosions) may be reflected by layers within the Earth. Study of the deep reflections of waves generated by earthquakes has allowed seismologists to determine the layered structure of the Earth. Shallower reflections are used in reflection seismology to study the Earth's crust generally, and in particular to prospect for petroleum and natural gas deposits.