☰ Mundarija · Fizika

Sinish masalalari va to‘la ichki qaytish

Darslar 50–51 · 2 ta dars · P. Habibullayev, A. Boydedayev, A. Bahromov, K. Suyarov, J. Usarov, M. Yuldasheva. Fizika 9-sinf, qayta ishlangan va to‘ldirilgan 3-nashr. G‘afur G‘ulom nomidagi nashriyot-matbaa ijodiy uyi, Toshkent, 2019
51

To‘la ichki qaytish

Darslik: 139–141-betlar
MaqsadTo‘la ichki qaytish hodisasi, chegaraviy burchak sin α₀ = n₂/n₁ va uning qo‘llanilishi (nur tolali optika).
Yangi so‘zlar
to‘la ichki qaytish · total internal reflectionchegaraviy burchak α₀ · limiting angle α₀nur tola · optical fibreo‘zak va qobiq · core and cladding
Tushuntirish

Nur optik zichroq muhitdan (n₁ katta) siyrakroq muhitga (n₂ < n₁) o‘tganda sinish burchagi tushish burchagidan katta bo‘ladi: sin β = (n₁/n₂)·sin α. Tushish burchagi oshganda β = 90° bo‘ladigan chegaraviy burchak α₀ ga yetiladi, bunda sin α₀ = n₂/n₁. Tushish burchagi α₀ dan katta bo‘lsa, nur ikkinchi muhitga o‘tmaydi va chegaradan to‘la qaytadi – bu to‘la ichki qaytish hodisasi. Shisha–havo uchun α₀ ≈ 42°, suv–havo uchun ≈ 49°, olmos–havo uchun ≈ 24°; olmosning yaltirashi shu sababli. Havodan suvga yoki shishaga o‘tganda to‘la qaytish bo‘lmaydi, chunki n₁ < n₂. Hodisa prizmali ko‘zgularda (durbin, periskop), yo‘l ko‘rsatkichlarida va nur tolali kabellarda qo‘llanadi: tolaning o‘zagi (n katta) qobiqdan (n kichik) iborat, nur o‘zak–qobiq chegarasidan qayta-qayta to‘la qaytib, deyarli yo‘qotishsiz tarqaladi. Nur tolalar internet aloqasida, tibbiyotda (endoskop, vrach bilan) ishlatiladi.

Namunalar
Shisha (n = 1,5) – havo: sin α₀ = 1/1,5 ≈ 0,667, α₀ ≈ 42°.
Suv (n = 1,33) – havo: sin α₀ = 1/1,33 ≈ 0,75, α₀ ≈ 49°; suv ostidagi sho‘ng‘uvchi 49° dan katta burchakli nurlarni sirtdan qaytgandek ko‘radi.
Sinfda faoliyat

Xavfsiz kuzatish: suv to‘ldirilgan shaffof stakanni ko‘z balandligidan biroz pastroqdan, yon tomondan suv sirtiga qarab ko‘ring: sirt kumushsimon ko‘zguday ko‘rinadi. Bu to‘la ichki qaytish. Stakan ichiga qoshiq botirib, sinish ta’sirini ham kuzating. Lazer ko‘rsatkichlardan ko‘zga yo‘naltirib foydalanmang.

Mashq
1
To‘la ichki qaytish qanday sharoitda ro‘y beradi?
2
Modda–havo chegarasida α₀ = 30°. Moddaning sindirish ko‘rsatkichini toping.
3
Olmos (2,42), shisha (1,5), suv (1,33): qaysi birida α₀ eng kichik?
4
Nur tolada nur nega qobiq orqali chiqib ketmaydi?