Өгүүллийн PDF-ийг татах
Хугарлын үзүүлэлт
Гэрлийн хугарлыг гэрэл нэгэн тунгалаг орчноос оптик нягтрал өөртэй өөр орчинд шилжихэд үүсэх чиглэлийнх нь өөрчлөлт гэж тодорхойлж болох юм. Гэрлийн ойлттой адил цацрагийн тусгал, тэгш хэм ба хугарсан цагираг бүгд нэгэн хавтгайд байна. Ялгаатай оптик орчинд гэрлийн шилжилтийн хурд ялгаатай байдаг. Уг орчин хэдий их нягтралтай байна гэрэл төдий удаан шилжинэ. Агааргүй орчин дахь гэрлийн хурдыг өөр орчин дахь хурдтай нь харьцуулбал уг орчны оптик нягтралын хэмжээ гарна. Энэхүү хэмжилтийг тэрхүү орчны хугарлын үнэмлэхүй үзүүлэлт гэдэг. Агаарын оптик нягтрал ерөнхийдөө ялимгүй байдаг. Тэгэхээр түүнийг ингэж үзүүлж болно.
Хугарлын үзүүлэлт = агаар дахь гэрлийн хурд/ орчин дахь гэрлийн хурд
Хугарлын зарим нэг голлон тохиолддог үзүүлэлтүүд:
Агаар - 1, ус (усан уусмал мөн адил) - 1,33, нүдний эвэрлэг бүрхүүл - 1,37, болор линз -1,386- 1,406, CR39 - 1.4988, чимэглэлийн шил - 1,52, цахиур шил - 1,6, алмаз - 2,5.
Оптик нягтралтай материалд нэвтрэхдээ гэрэл тэгш хэмийн талруу хазайдаг. Тусч буй цацраг тэгш хэмийн хамт тусгалын өнцгийг бий болгоно. Мөн хугарсан гэрэл ба тэгш хэмийн үүсгэсэн өнцгийг хугарлын өнцөг гэнэ.
Өнцгүүдийн хоорондын харьцааг Shell-н хуулиар зохицуулна. Энэ хуульд өнцгүүд болон хугарлын үзүүлэлтийн харьцааг доор дурьдснаар тогтоожээ.
n sini = n sin
n - эхний орчны хугарлын үзүүлэлт
n – хоёрдогч орчны хугарлын үзүүлэлт
Эхний орчин нь агаар байгаа тохиолдолд
n=1, тэгэхлээр энэ томъёог n= sini/sin хэлбэрээр бичих боломжтой.
Агаараас илүү нягттай орчнуудын хооронд дундын биет байгаа тохиолдолд тухайн биетийн n-н хэмжээг дараах маягаар хэмжиж болно.
n = хугарлын үзүүлэлт z/ хугарлын үзүүлэлт буюу n/n
Шилний хавтгайг дайран гарч байгаа гэрэл хажуу тийш хазайгаад тусгалын цацрагтай зэрэгцээ чиглэлтэй гарч ирдэг.
Нягтаршил ихтэй орчинд байрласан биетүүдийг нягтрал багатай орчноос харахад байрлал нь өөрчлөгдсөн мэт санагддаг.
3-р зурагт n-ээс бага. Жишээ нь: n1 - ус, n2 - агаар) байхад О биет дүрсйин I цэгт байгаа мэт санагдана. Тэгэхлээр хэрэв та усны гүн дэх биетийг харж байгаа бол тэр чинь үзэгдэж байгаагаасаа илүү гүнд байна гэсэн үг. Ийм адил үзэгдэл нүдний өмнөд тасалгаанд байрлалтай мэс заслын багажтай ч бас тохиолдоно.
Дотоод бүрэн ойлт
Гэрлийн цацраг нягт ихтэй орчноос нягт багатай орчин уруу гарахад олон янзын зүйл тохиолдож болно.
4-р зурагт 4 цацраг бүгд О цэгээс гарч байна. А цацраг нь гадаргатай перпендикуляр, тиймээс замаасаа хазайхгүй. В цацраг нь тэгш хэмээс гадагш хазайсан байна. С цацраг нь заагт С өнцгөөр тусна. Энэ өнцгийг хязгаар өнцөг гэх бөгөөд 90 градусын хугарлын өнцөг үүсгэдэг. Ингээд энэ цацраг гадаргатай зэрэгцээ байрлалаар шилжинэ. Заагт хязгаар өнцгөөс илүү налуугаар туссан алив цацраг (D цацраг) шилнээс гадагш гарахгүй, харин дотоод бүрэн ойлт хэмээгдэх үзэгдлийн улмаас шил рүүгээ эргэн ойх болно. Хязгаар өнцөг нь гэрэл гарч ирж байгаа материалын хугарлын үзүүлэлтээс хамаардаг. Чимэглэлийн шилний хувьд хязгаар өнцөг нь 41 градус, нулимсны хальсных 48,5 градус байдаг. Хугарлын үзүүлэлт өөртэй материалуудын хувьд энэ өнцгийг Shellн хуулиар тооцоолон гаргаж болно. n sini= n sin, тэгэхлээр sin нь sin 90 эсвэл 1 байх болно. Гэрэл нягт орчноос агаарт гарч байгаа тохиолдолд n = 1 буюу sinc=n/n ингэхлээр гэрэл нягт орчноос агаарт гарч байгаа тохиолдолд хязгаар өнцгийг sinc = 1/n-ийг ашиглан бодож гаргаж болно гэсэн үг. Дотоод бүрэн ойлтыг олон талаар хэрэглэдэг.
Ширхэглэг оптик кабельд гэрэл кабелийн дагуу дотоод бүрэн ойлтод орсноор цааш дамжуулагддаг. Кабелийг гадуур хамгаалалтын уян бүрхүүлтэй нийлүүлж багцалсан нарийн ширхгүүдээр хийнэ. Гэрэл кабелийн нэг үзүүрээр нэвтэрч ширхгийн дагуу энергийн мэдэгдэхүйц алдагдалгүйгээр явна. Мөн кабелийн нугаралт ч үр дүнг нь бууруулахгүй. Ширхэглэг оптик кабель маш урт байж болно (жишээ нь: Атлантын далайн ёроолоор далай дамжсан ширхэглэг оптик кабелийг тавьсан) мөн нүд судлалд нүдний дотор мэс заслын гэрлийн үүсвэртэй хамт бас лазерын гэрлийг үүсгэгчээс нь лазерын гэрлийг үүсгэгчээс нь лазерын зүслэгийн гэрэлд хүргэхэд хэрэглэдэг. Олон талстуудад ч дотоод бүрэн ойлтыг хэрэглэх болсноор гайхамшигтай ойлгогч бий болсон. Жишээ нь: ганц линзийн ойлтот камер г.м.
ДБО нүдэнд ч бас илэрдэг. Хамгийн мэдэгдэхүйц илрэл нь нулимсны хальс, агаарын зааг байх бөгөөд урд таславчын өнцөг ба торлог бүрхэвчийн хаяа хэсгийн үзэгдэлт үүнээс болж боломжгүй болно. Энэ асуудлыг нүдний эвэрлэгээс хугарлын үзүүлэлт өндөртэй контакт линз хэрэглэж, тэгээд нүдний эвэрлэг ба линзний хоорондын зайг салинаар дүүргэснээр шийдвэрлэж болно. Энэ нь нулимсан хальс агаарын заагийг бүтэмжтэйгээр арилгаж, урд таславчийн өнцөг ба нүдний торлогийн хаяа хэсгийг гониоскопийн бороон дусал доторхи солонгоролт ч бас ДБО-ын үр дүн юм.
Энэ нь цагаан гэрэл янз бүрийн долгионы урттай олон гэрлээс бүрддэг бөгөөд оптик орчны гэрлийн хугарлын илтгэгч нь өөр өөр урттай долгион тус бүрийн хувьд бага багаар ялгаатай байдгаас хамааралтайгаар үүснэ. Долгионы урт богино энерги ихтэй гэрэл нь долгионы урт илүүтэй гэрлээс илүү ихээр хазайдаг. (хөх гэрэл улааанаас илүү хазайна.) Материалын хугарлын илтгэгчийг голдуу натрийн дөлөөр ялгарсан шар гэрлийнхээр тогтоодог. Шар гэрлийн эргэн тойронд улаан, хөх гэрлүүдийн хооронд бий болсон өнцөг бол орчны сарниулах чадварын илрэл юм. Энэ нь хугарлын илтгэгчтэй ямар ч хамааралгүй.
Тэгэхлээр нарны гэрэл бороон дусалд нэвтрэн орохдоо өөрийн бүрдүүлэгч өнцгүүдэд задран сарних бөгөөд тодорхой нөхцөл байдалд тусгалын өнцөг нь ДБО үүсэхээр байдаг.
Сарнисан гэрэл тэнгэрийн хаяатай янз бүрийн үүсгэдэг. Долгионы урт өөртэй гэрлүүдийг бий болгоно. Ажиглагч зөвхөн дусал нэг бүрээс гарсан цацрагийн маш нарийн зүүг л харна. Харин ажиглагч борооны дуслуудын урт хэлхээсийг харж байгаа тохиолдолд солонго үзэгдэх болно.
5-р зурагт. Борооны ганц дусалд үүсэх боломжтой ДБО-г үзүүллээ. Уг дуслаас ялгарч байгаа хөх гэрэл улаан гэрлээс илүү нарийн өнцгөөр гарч байна. Хэрэв борооны дуслуудын хэлхээсийг гадаргаас харвал ажиглагч хэлхээсийн дээд хэсэг орчмын дуслуудаас зөвхөн улаан гэрлийг, доод үзүүрийн хэсгийн дуслуудаас бол хөх гэрлийг, тэдгээрийн хоорондхоос нь үзэгдэх спектрийн янз бүрийн өнцгүүдийг үзэх болно.
Нарны гэрэл давхар ДБО-д өртсөн тохиолдолд доод хэсгийн дуслуудаас улаан гэрэл, дээд үзүүрийнхээс нь хөх гэрэл харагдах болсноор давхар солонго бий болно. Солонго үзэгдэх аль ч тохиолдолд ялгаагүй, нар ажиглагчийн ар талд байх ёстой.
Призм
Призм тодорхой хэмжээний налалт бүхий 2 хугалагч гадаргаас бүрдэх бөгөөд хугалагч өнцөг эсвэл оргил өнцөг гэж нэрлэнэ. Оргил өнцгийг хуваасан шугамыг тэнхлэг гэнэ. Оргил өнцгийн эсрэг гадарга нь суурь юм. (ө.х. суурь нь дотогш харсан, суурь нь дээш харсан г.м.)
Призмээр дайран гарах гэрэл Shell-ийн хуульд захирагдах бөгөөд призмийн суурь талруу хазайлттай байна. Призмээс гарч байгаа гэрлийн чиглэлийг призмд нэвтэрч байгаа гэрлийн чиглэлтэй харьцуулсан өөрчлөлтийг хазайлт хэмээн нэрлэдэг. Хазайлт нь 3 хүчин зүйлээс хамаарна.
- призмийн хугарлын илтгэгч
- призмийн оргил өнцөг
- гэрлийн цацрагийн тусгалын өнцөг
Ямар ч призмийн хувьд тусгалын өнцөг нь гарах өнцөгтэй тэнцүү үед хазайлт хамгийн бага байна. Ийм тохиолдолд хугарлыг тэгш хэмтэй, хазайлтын өнцгийг (D) доорхи томъёогоор тодорхойлно.
D=(n-1)
Хугарлын илтгэгч нь 1,5-тай тэнцүү линзийн хувьд хазайлт нь (1,5-1) буюу 2-той тэнцүү байна. Иймээс хугарлын илтгэгч 1,5-тай материалын хувьд хазайлтын өнцөг нь оройн өнцгийн хагас юм.CR39-ийн хугарлын илтгэгч нь 1,49, шилнийх 1,53 байдгийг тооцож үзвэл уг хоёр материалын өнцгийн хагастай тэнцүү.
7-р зурагт. Призмээр дайран гарч байгаа гэрлийн цацрагийг үзүүллээ.
I – тусгалын өнцөг
е – гарах өнцөг
Призмийн чадлыг ерөнхийд нь призмийн диоптригоор хэмждэг. 1 диоптри чадалтай призм гэрлийн цацрагийг 100 нэгж зайд 1 нэгжээр хазайлгана. Тэгэхлээр 1-той призмийн хувьд гэрлийн цацраг призмээс гаран шилжихдээ метр тутам 1 см-ээр хазайсан байна.
Призмт линзээр үүсэх ямар нэг биетийн байрлалын олон маягийн өөрчлөлтийг ч бас хэмжиж болно. 1 диоптри линзээр 2/1 градустай илт хазайлт үүсдэгийг хэмжиж тогтоожээ. Призмийн хүчийг хэмжих боломжтой хоёр байрлал байдаг.
Эхнийх нь дээр үзүүлсэн хамгийн бага хазайлтын байрлал, харин хоёр дахь нь Prentice- ийн байрлал гэдэг. Prentice-ийн байрлалд тусгал цацраг нь призмийн эхний хавтгайн хувьд өөрчлөлтгүй тэгш. Тэгэхлээр бүх л хугарал хоёр дахь гадаргад явагдана. Тусгал өнцөг, гарах өнцөг тэнцүү биш болохоор цацрагийн хазайлт нь Prentice-ийн байрлалд хамгийн бага хазайлтын өнцгийн байрлалаас илүү их байдаг. Иймээс нэгэн ижил линзийн призмийн хүч нь өснө. Харамсалтай нь призмт сарниулагчид байдаг пластик призмийн хазайлтын хамгийн бага өнцөгт байрлалыг ашиглан хэмждэг байтал туршилтын шилэн призмт линзийг голдуу . Prentice-ийн байрлалд хэмждэг байна. Ийм болохоор та призмт сарниулагчийг хэрэглэхдээ маш болгоомжтой хэрэглэх ёстой. Учир нь уг призмийн ашигтай хүч нь хор учруулахаар ихсэж болох юм. Ингэхлээр түүнийг Prentice-ийн байрлалд байлгахгүйг хичээ. Жишээ нь: призмт сарниулагч дахь 40-тэй призмийг Prentice-ийн байрлалд оруулахад хүч нь 72 болон өснө. Ортоптикт призмийг хэрэглэх нь:
Призмт сарниулагч ашиглан хялайлтын призмийн диоптриор хэмжих боломжтой. Жишээ нь: эмчлүүлэгчид халхавчит сорил тавиулахад изотроптой болох нь мэдэгдлээ. Энэ тохиолдолд эмчлэгч уг гажигтай нүдний өмнө гадагш чиглэсэн суурь бүхий, хүчийг өсгөх призмийг байрлуулахад сорилыг нүдний хөдөлгөөн ажиглагдахгүй болтол үргэлжлүүлнэ. Ингэснээр тухайн нүдний хазайлтын хэмжээг призмийн диоптриор тогтоох боломж бий болно. Эмчлэгч хялайлтын өнцгийг хэмжихэд бас синоптофор гэгдэх машиныг хэрэглэж болох юм. Гэхдээ уг машины хэмжилтийн нэгж нь хэм. Тэгэхлээр синоптофорын хэмжилтийн 20 градус нь халхавчит сорилын хэмжилтийн 40 градустай тэнцүү байна.
Призмийг практикт хоёр нүдний харааны асуудлуудаас үүсэлтэй эмгэг шинж тэмдгүүдийг багасгахад ашиглаж болно. Жишээ нь: зарим эмчлүүлэгчид конвергенцийн асуудалтай байж болох бөгөөд үүнийг конвергенцийн дутагдал гэдэг. Үүнийг суурь дотогш харсан призмийг ашиглан ойрын биетийн хоёр нүдэн дэх дүрсийг хадгалсаар байх боловч нүдний чигийг нэг цэгт болгохоор нэг их хүч гаргалгүйгээр шийдвэрлэж болно. Призмийг бас босоо булчингийн тэнцвэргүйжилтийг засахад ашиглах боломжтой. Энэ тохиолдолд суурь нь дээш харсан призмүүдийг хэрэглэнэ.
8-р зурагт эмчлүүлэгч призм хэрэглэснээр ойрын биетийг хоёр нүдээрээ, конвергенцийн шаардлагагүйгээр харах боломжтой болсныг үзүүллээ. Призмт линзүүдийг бас нүдний хослон ажиллагааг шалгах үед давхар дүрс бий болгох зорилгоор ашиглаж болно. Хос харааны үзүүлэлт сайтай хүний хувьд 5 эсвэл 6-тай босоо тэнхлэгт призм диплопи үүсэх шалтгаан болдог. Хэрэв ийм үзүүлэлт илрэхгүй бол уг эмчлүүлэгчийн нүдний нэг нь хэвийн бус байна гэсэн үг.
Призмүүдийг эмчилгээнд хоёр нүдний харааны гажгийг засах зорилгоор хэрэглэхэд призмийн суурь байрласан линзийн хөвөө хэсэгт линз маш зузаан байдаг. Практикт энэ бол 6-аас дээш диоптр шаардагдах линз зузаан, хүнд, гоо зүйн хувьд дорой байх боломжтой гэсэн үг.
Энэ тохиолдолд хэрэглэх нэг арга бол Fresnel- ийн призм юм. Фреснелийн призм бол харааны шилний гадна гадаргад наах боломжтой, призмийн маш өндөр үзүүлэлтийг хангадаг хэдий ч линзийн зузаан, жинг мэдэгдэхүйцээр ихэсгэдэггүй линз болно.
Олон тооны маш жижиг призмүүдийг паралель бүтэцтэйгээр нэгтгэн байрлуулах замаар үүнийг бий болгодог. Фреснелийн призм гоо сайхны хувьд гайхамшигтай зүйл хэдий ч өвчтний диплопийн эмгэг шинж тэмдгийг багасгах боломжтой, эмчилгээний практикт маш ашигтай нь нотлогджээ. Гэлээ ч би түүнийг Монголд хэрэглэх бололцоонд итгэлгүй байна.
Гэрлийн муруй гадарга дахь хугарал
Энэ удаагийн лекцийг муруй гадарга дахь гэрлийн хугарлын талаархи товч танилцуулгаар дуусгая. Энэ талаар дараагийн хичээлээр үргэлжлүүлэн үзэх болно.
Хоёр орчны хоорондын муруй заагаар нэвтрэн гарч буй гэрэл Shell-ийн хуульд захирагдсаар байх болно.
Бөөрөнцөг хэлбэрийн хотгор гадарга нь гэрлийг n-ээс их байгаа тохиолдолд давхацхад хүргэнэ. Харин n-ээс бага тохиолдолд гэрэл тархана. Ийм гадаргын хугарлын хүчийг дараах томъёогоор тооцно.
Хүч = (n-n) / мурийлтын хүч
Дээрхи томъёонд хүчийг диоптриор, харин мурийлтийн голчийг метрээр хэмждэг.
Уг томъёоноос харахад мурийлтийн голч ижилтэй хэдий ч хугарлын үзүүлэлт өөртэй хоёр линз өөр өөр хүчтэй, хугарлын илтгэгч хэдий өндөр байна, хүч төдий өндөр байх ажээ. Энэ бол CR39-ээс мурийлтийн голч багатай мөн физик үзүүлэлтийн хувьд илүү нимгэн хэдий боловч CR39-тэй адил хүчтэй байх боломжтой, өндөр үзүүлэлт бүхий харааны линзийн үндсэн зарчим юм.
Гадаргын хүч нь гэрлийг давхцуулдаг гадаргын нэг жишээ болох бөгөөд +44D орчим хүчтэй учраас нүдний ихээхэн хугалах хүчний тайлбар болдог байна.
