Նախագիծ · Ֆիզիկա 9

Նախագիծ՝ Ատոմային էներգիան և բնապահպանական խնդիրները

Տևողությունը՝ 01.04-28.04 2024թ

Մանակիցներ՝ 9-րդ դասարանի սովորողներ

Նպատակները՝ Բազմաթիվ հավաստի փաստերի հիման վրա վերլուծել և եզրակացություններ անել հետևյալ հարցերի շուրջ

Կա՞ արդյոք խաղաղ ատոմի վտանգ ։

Իմ կարծիքով այո, իհարկե կա ատոմի վտանգ։ Չնայած որ մարդիկ նույնիսկ չերնոբիլի աղետից հետո համարում են ատոմակայանների գործունեությունը անվտանգ, Չերնոբիլը դարձավ շատ պարզ օրինակ ատոմակայանների վտանգի մակարդակին, և երբեք հնարավորություն չկա հաշվարկել դա։

Արդյո՞ք միջուկային էներգիան վտանգավոր է:

միջուկային էներգիայով պատրաստում են միջուկային զենքեր, որոնք հասկանալի է, շատ վտանգավոր են։ Հիրոսիմայի և Նագասակիի ու Չերնոբիլի աղետները վառ ապացույց են միջուկային զենքի օգտագործման և ատոմակայանների գործունհության վտանգը։

ԱԷԿ-ի շրջակա միջավայրի աղտոտումը։

Ինչպես Չեռնոբիլի այդպես էլ ցանկացած ԱԷԿ-ի միչավայրը գտնվում է կամ գտնվել է վտանգավոր միջավայրում։ Պրիպյատ քաղաքը կառուցվել էր ԱԷԿ-ում աշխատողների և իրենց ընտանիքների համար, և ինչպես հիմա տեսնում ենք այն աղետից շատ վնասներ է ստացել։ Նույն վտանգը կարող է սպառնալ ցանկացած ԱԷԿ-ի տարածքում կարուցված բնակավայրի համար։

Չեռնոբիլի աղետի հետևանքները։

Վթարից հետո առաջին երեք ամիսների ընթացքում մահացել է 31 հոգի, իսկ ճառագայթման հետևանքները, որոնք բացահայտվել են 15 տարիների ընթացքում, դարձել են 60-80 մարդու մահվան պատճառ,130 ից ավել մարդ տարբեր աստիճանի ճառագայթային հիվանդություններ են ստացել, ավելի քան 115 հազար մարդ տարհանվել է 30 կիլոմետրանոց ճառագայթման գոտուց ՝ Հետևանքների վերացման համար մոբիլիզացվել են բազում քանակի և քաղաքացիներ և կամավորական փրկարարաուժ ,ավելի քան 600 հազար մարդ մասնակցել է վթարի հետևանքների լիկվիդացման գործում , որի ընթացքում շատերը նույնպես ձեռք են բերել ճառագայթային հիվանդություններ ու այրվածքներ :

Ֆիզիկա 9

Ճառագայթաակտիվություն

Ճառագայթաակտիվությունը (ռադիոակտիվությունը) որոշակի քիմիական տարրերի անկայուն իզոտոպների ինքնաբերաբար փոխակերպումը մեկ այլ քիմիական տարրի իզոտոպի, որն ուղեկցվում է էներգիայի և տարրական մասնիկների արձակումով։ Այդ շարժընթացը կոչվում է ռադիոակտիվ տրոհում, իսկ տրոհվող միջուկները՝ ռադիոակտիվ միջուկներ։

Կենսաբանական հյուսվածքները քայքայող և մուտացիաներ առաջացնող անկայուն իզոտոպները կամ դրանք պարունակող նյութերը կոչվում են ռադիոակտիվ նյութեր։

Հողի ռադիոակտիվությունը պայմանավորված է հողում պարունակվող բնական և արհեստական ռադիոակտիվ տարրերով ու իզոտոպներով։ Հողի բնական բարձր ռադիոակտիվությունն առաջանում է հիմնականում ուրանի, ռադիումի, թորիումի և կալիումի ռադիոակտիվ իզոտոպներ պարունակող հանքավայրերում ու դրանց մերձակայքում, սակայն փոքր քանակությամբ ռադիոակտիվ նյութեր սփռված են երկրագնդի ամբողջ մակերևույթով և կան բոլոր հանքապարներում, հողերում, ջրերում։ Հողի արհեստական ռադիոակտիվությունն առաջանում է միջուկային զենքի պայթյունից։

Մթնոլորտի ռադիոակտիվությունը պայմանավորված է բնական շարժընթացների կամ մարդու գործունեության հետևանքով մթնոլորտ արտանետված ռադիոակտիվ գազերով և աերոզոլներով։

Արհեստական ռադիոակտիվ աերոզոլներն առաջանում են միջուկային պայթյունից, պարունակում են 100-ից ավելի ռադիոակտիվ իզոտոպներ և, կախված մասնիկների չափերից ու մթնոլորտ նետվելու բարձրությունից, կարող են տարածվել հարյուրավոր կիլոմետրերից մինչև տասնյակ հազարավոր կիլոմետրեր։

Ռադիոակտիվ տեղումներն անձրևի, ձյան տեղումների հետ կամ չոր տեսքով մթնոլորտից երկրի վրա թափվող ռադիոակտիվ նյութերն են։ Դրանք ուժեղանում են հատկապես մթնոլորտում և Երկրի մակերևույթին միջուկային զենք փորձարկելիս, ինչպես նաև միջուկային ռեակտորների վթարից։

Ֆիզիկա 9

Նագասակիի և Հիրոսիմայի ռմբակոծումներ

Հիրոսիմայի և Նագասակիի ատոմային ռմբակոծումներ տեղի են ունեցել 1945 թվականի օգոստոսի 6-ին և 9-ին, մարդկության պատմության մեջ միջուկային զենքի ռազմական կիրառման միակ օրինակները։ Այն իրականացվեց ԱՄՆ-ի Զինված ուժերի կողմից, Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի եզրափակիչ փուլում, Երկրորդ Համաշխարհային պատերազմի խաղաղօվկիանոսյան թատերաբեմի ռազմական գործողությունների շրջանակներում։

1945 թվականի օգոստոսի 6-ի առավոտյան ամերիկյան B-29 «Enola Gay», ռմբակոծիչը, որն այդպես էր կոչվել անձնակազմի հրամանատարի գնդապետ Փոլ Թիբբեթսի մոր անունով , ճապոնական Հերոսիմա քաղաքի վրա նետեց 13-18 կիլոտոն տրոտիլի համարժեքությամբ ատոմային «Little Boy» ռումբը։ Երեք օր անց, 1945 թվականի օգոստոսի 9-ին «Fat Man»  ատոմային ռումբը նետվեց Նագասակի քաղաքի վրա B-29 «Bockscar» ռմբակոծիչի հրամանատար օդաչու Չարլզ Սուինիի կողմից։ Զոհվածների ընդհանուր թիվը կազմեց Հերոսիմայում 90-166 հազար մարդ և Նագասակիում՝ 60-80 հազար մարդ։

Նույնիսկ 1939 թ. — ին պատերազմի բռնկումից առաջ մի խումբ ամերիկացի գիտնականներ, որոնցից շատերը փախստականներ էին Եվրոպայում ֆաշիստական ռեժիմներից, հետաքրքրվեցին նացիստական Գերմանիայում իրականացվող միջուկային զենքի ուսումնասիրություններով: 1940 թ. — ին ԱՄՆ կառավարությունը սկսեց ֆինանսավորել ատոմային զենքի զարգացման իր սեփական ծրագիրը, որն անցավ հետազոտությունների և զարգացման գրասենյակի և պատերազմի դեպարտամենտի համատեղ պատասխանատվության ներքո ՝ ԱՄՆ-ի Երկրորդ համաշխարհային պատերազմ մուտք գործելուց հետո: 1941 թ. — ին ԱՄՆ-ի կառավարությունը ստանձնեց միջուկային զենքի զարգացման իր սեփական ծրագիրը, որն անցավ ԱՄՆ-ի Երկրորդ համաշխարհային պատերազմ մուտք գործելուց հետո: ԱՄՆ բանակի ինժեներական կորպուսին հանձնարարվել է ղեկավարել հսկայական օբյեկտների շինարարությունը, որոնք անհրաժեշտ են “Մանհեթենի նախագիծ” ծածկագրով գաղտնի ծրագրի համար

“Փոքրիկ տղա”

Գեներալ Դուգլաս Մաքարթուրը և այլ բարձրաստիճան ռազմական հրամանատարներ կողմ են արտահայտվել Ճապոնիայի արդեն գործող սովորական ռմբակոծությունների շարունակմանը և դրան հաջորդած զանգվածային ներխուժմանը ՝ “գործողություն Դաունֆոլ”ծածկագրով: Նրանք Թրումենին ասացին, որ նման ներխուժումը կհանգեցնի ԱՄՆ-ի զոհերի մինչև 1 միլիոն մարդու: Նման մեծ թվով զոհերից խուսափելու համար Թրումանը որոշեց, չնայած պատերազմի նախարար Հենրի Սթիմսոնի, գեներալ Դուայթ Էյզենհաուերի և Մանհեթենի նախագծի մի շարք գիտնականների բարոյական վերապահումներին, օգտագործել ատոմային ռումբ ՝ հույս ունենալով արագ վերջ տալ պատերազմին: Ատոմային ռումբի կողմնակիցները, ինչպիսիք են Թրումենի պետքարտուղար Ջեյմս Բիրնսը, հավատում էին, որ դրա կործանարար ուժը ոչ միայն վերջ կդնի պատերազմին, այլև ԱՄՆ-ին կդնի գերիշխող դիրքում, որը որոշում է հետպատերազմյան խաղաղության ընթացքը:

Երկրորդ միջուկային ռումբը նետվեց քաղաքի վրա 1945 թվականի օգոստոսի 9-ին ՝ Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի վերջին օրերին, Ճապոնիայի հանձնվելուց անմիջապես առաջ: Հարձակման հետևանքով ավերվել է քաղաքի մոտ 30 տոկոսը ։

1945 թվականի օգոստոսի 9-ին քաղաքի ռմբակոծությունից հետո կանգուն մնացին միայն Նագասակիի բժշկական քոլեջի հիվանդանոցի երկաթբետոնե շենքերը ։ Հիվանդանոցը գտնվում էր պայթյունի Էպիկենտրոնից 800 մետր հեռավորության վրա։

“Չաղ մարդ”

Տրանսպորտում ցուցադրված պլուտոնիումի ռումբը, որը ստացել է “գեր մարդ” մականունը, երկրորդ միջուկային ռումբն էր, որը Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ ամերիկյան զորքերը նետեցին:

Ֆիզիկա 9

Ռադիոակտիվություն։Ազդեցությունը կենդանի օրգանիզմի վրա

Չեռնոբիլի ԱԷԿ — ի շինարարության մեկնարկը եղել է 1970 թվականին, աշխատանքներին մասնակցողների ինչպես նաև ատոմակայանի անձնակազմի համար կառուցվել է Պրիպյատ քաղաքը: 1977 թվականի սեպտեմբերի 27-ին ատոմակայանը արդեն իսկ սկսել է գործել : 1982 թվականի սեպտեմբերի 9-ին Չեռնոբիլի ատոմակայանում տեղի ունեցավ առաջին վթարը, որը բաժին հասավ 1-ին էներգաբլոկին , որի փորձարկման ընթացքում ոչնչացվեց ռեակտորի տեխնոլոգիական ալիքներից մեկը, ինչը արդեն անհանգստության պատճառ պետք է դառնար ատոմակայանի անձնակազմի համար , սակայն իրավիճակը շատ արագ « կարգավորվեց » քանի որ Վիրավորներ չեղան, արտակարգ իրավիճակների հետևանքների լուծարումը տևեց մոտ երեք ամիս: Ատոմակայանը չի գործում սկսած 1986 թվականի ապրիլի 26-ից, երբ վթարի է ենթարկվում չորրորդ ռեակտորը, ինչի արդյունքում այնտեղից դուրս է թռչում հսկայական քանակության ռադիոակտիվ փոշի, և տարածքը ենթարկվում է սուր ռադիացիայի ու դառնում չափազանց վտանգավոր ապրելու համար։  Տարածքի ռադիոակտիվ թունավորումը կազմել է 50 միլիոն կյուրի, սակայն, ըստ որոշ գիտնականների՝ այն հասել է 10 միլիարդ կյուրիի, ինչը 200 անգամ գերազանցում է նորման և հարյուրավոր անգամներ բարձր է Նագասակիի և Հիրոսիմայի ռմբակոծումներից ստացված ռադիացիայից:

1986 թվականի ապրիլի 26-ի լույս 2-ի գիշերը Չեռնոբիլի Ատոմաէլեկտրոկայանի 4-րդ բառնում փորձարկվեց տուրբինային գեներատոր: Պլանավորվում էր անջատել 4-րդ էներգաբլոկը , միևնույն ժամանակ պլանավորված չէր գործքւմ վթարային հովացուցիչ կամակարգը:

խնդիրներ՝ գնահատել գեներատորի անխափան աշխատանքը:

Նկատի ունենալով այն փաստը , որ նման օրինակ «փորձարկումները» անվտանգ կատարեքը գրեթե անհնար է , ԱԷԿ-ի անձնակազմը միևնույն է փակում է ռեակտորը :

Ռադիոակտիվ նյութեր (ուրան, պլուտոնիում, ստրոնցիում, յոդ-131, ցեզիում-134, ցեզիում-137):

1986 թվականի ապրիլի 26 -ին տեղի է ունեցել Ուկրաինական Չեռնոբիլ քաղաքի ատոմակայանի չորրորդ էներգաբլոկի պայթյուն առաջացրած աղետալի վթարը ։ Տեղի ունեցած ռեակտորի պայթյունի հետևանքով շրջակա տարածքները ենթարկվել են ռադիոակտիվ ճառագայթման։ Չեռնոբիլյան աղետը համարվում է ամենախոշոր ատոմային էներգետիկայի վթարը և հետևանքների և թե զոհերի քանակի առոււմով : Ավերածությունը պայթուցիկ բնույթ էր կրում , ռեակտորի ահռելի պայթյունը ամբողջությամբ ավերվել է ատոմակայանն ու շրջակա միջավայր արտանետել մեծ քանակությամբ ռադիոակտիվ նյութեր։

Վթարից հետո առաջին երեք ամիսների ընթացքում մահացել է 31 հոգի, իսկ ճառագայթման հետևանքները, որոնք բացահայտվել են 15 տարիների ընթացքում, դարձել են 60-80 մարդու մահվան պատճառ,130 ից ավել մարդ տարբեր աստիճանի ճառագայթային հիվանդություններ են ստացել, ավելի քան 115 հազար մարդ տարհանվել է 30 կիլոմետրանոց ճառագայթման գոտուց ՝ Հետևանքների վերացման համար մոբիլիզացվել են բազում քանակի և քաղաքացիներ և կամավորական փրկարարաուժ ,ավելի քան 600 հազար մարդ մասնակցել է վթարի հետևանքների լիկվիդացման գործում , որի ընթացքում շատերը նույնպես ձեռք են բերել ճառագայթային հիվանդություններ ու այրվածքներ :

Վթարի իրական պատճառները մինչ օրս էլ հստակ հրապարակված չեն: Պաշտոնական Կրեմլը նշել է ԱԷԿ-ի անձնակազմի կողմից շահագործման կանոնների կոպիտ խախտումները, ՀըԾԽ-1000 ռեակտորի կոնստրուկտիվ թերությունները:

Այսօր էլ դեռ Չեռնոբիլ բնակավայրը լքված ու ավերված է: Ըստ մասնագետների գնահատականների՝ դեռ մի քանի տարի կա ցեզիումի կիսատրոհման ժամկետի ավարտին, այսինքն՝ ռադիոակտիվ ճառագայթման գործընթացը դեռ շարունակվում է:

Ֆիզիկա 9

Ֆիզիկա Ինքնաստուգում 20.03.2024

1.Ինչ է ոսպնյակը: Ոսպնյակների ինչ տեսակներ գիտեք:

Ոսպնյակը ապակե մարմին է, որը երկու կողմից սահմանափակված է գնդային մակերևույթով։

2. Որ ուղիղն են անվանում ոսպնյակի գլխավոր օպտիկական առանցք:

Ոսպնյակի Օ օպտիկական կենտրոնով անցնող ցանկացած ուղիղ կոչվում է ոսպնյակի օպտիկական առանցք, իսկ ոսպնյակը պարփակող գնդային մակերևույթների C1,C2 կենտրոնները միացնող ուղիղը կոչվում է գլխավոր օպտիկական առանցք

3. Որ ոսպնյակներն են կոչվում ուռուցիկ. և որ ոսպնյակները՝ գոգավոր:

ուռուցիկ են այն ոսպնյակները, որոնց միջին մասը մեծ է եզրերից։

գոգավոր են այն ոսպնյակները որոնց միջին մասը ավելի բարակ է։

4. Ինչ է բարակ ոսպնյակը: Որ կետն են անվանում ոսպնյակի օպտիկական կենտրոն: Ինչ հատկությամբ է այն օժտված:

Բարակ ոսպնյակները այն ոսպնյակներն են, որոնց միջին մասը զգալիորեն բարակ է գնդային մակերևույթի շառավիղներից։

Օպտիկական կենտրոնը Բարակ ոսպնյակի և գլխավոր օպտիկական առանցքի հատման Օ կետն է

5. Ինչով են իրարից տարբերվում հավաքող և ցրող ոսպնյակները:

Հավաքող ոսպնյակները ինչ- որ կետից եկող ճառագայթները հավաքում են, և հաճախ հավաքող են ուռուցիկ ոսպնյակները,

Իսկ ցրող ոսպնյակները այն ոսպնյակներն են, որոնց վրա ուղղված ճառագայթները ոսպնյակով անցնելուց հետո բեկվում են և ցրվում։

6. Որ կետն է կոչվում հավաքող ոսպնյակի կիզակետ: Իսկ ցրող ոսպնյակի կեղծ կիզակետ?

գլխավոր կիզակետը այն է որում, ոսպնյակում բեկվելուց հետո, հավաքվում են գլխավոր օպտիկական առանցքին զուգահեռ ճառագայթները, եթե ոսպնյակը հավաքող է, կամ ճառագայթների մտովի շարունակությունները, եթե ոսպնյակը ցրող ։

Հավաքող ոսպնյակի կիզակետերը իրական են, իսկ ցրողներինը՝ կեղծ:

7. Ինչ է ոսպնյակի կիզակետային հեռավորությունը: Ինչով են տարբերվում հավաքող և ցրող ոսպնյակների կիզակետային հեռավորությունները:

Ոսպնյակի օպտիկական կենտրոնից` O մինչև գլխավոր կիզակետ` F ընկած հեռավորությունը կոչվում է ոսպնյակի կիզակետային հեռավորություն: Նշանակում են կա’մ OF-ով, կա’մ F-ով։

8. Որ մեծությունն է կոչվում ոսպնյակի օպտիկական ուժ: Ինչ միավորով է այն արտահայտվում, և ինչպես է արտահայտվում այդ միավորը:

Կիզակետային հեռավորության հակադարձ մեծությունը կոչվում է ոսպնյակի օպտիկական ուժ։ Օպտիկական ուժը նշանակվում է D-ով, իսկ միավորը դպտր-ն է։

9. Առարկայի բարձրությունը 70 սմ է, իսկ նրա պատկերի բարձրությունը 52 սմ: Որքա՞ն է ոսպնյակի գծային խոշորացումը:

Г=H/h

70/52=45/26

10.Որքա՞ն է 0.8 մետր բարձրությամբ առարկայի պատկերի բարձրությունը, եթե ոսպնյակի գծային խոշորացումը 2.5 է: Պատասխանը գրել տասնորդականի ճշտությամբ:

2.5=0.8/h

h=H/Г

h=2,5/0,8=3,1

Ֆիզիկա 9

Ոսպնյակներ։ խնդիրներ

16.1.1. Ոսպնյակի օպտիկական ուժը 2դպտր է։ Որքա՞ն է նրա կիզակետային հեռավորությունը։

տրված է՝

D= 2դպտր

___________

F=?

լուծում՝

D=1/F

F=1/D

F=1/2դպտր=0,5մ= 50սմ

16.1.2. Որքա՞ն է 20սմ կիզակետային հեռավորություն ունեցող ոսպնյակի օպտիկական ուժը։

տրված է՝

F=20սմ

___________

D=?

D=1/F

F=1/D

1/D=1/5մ=20սմ

D=5դպտր

16.1.3.Ցրող ոսպնյակի կիզակետայինը 50սմ է։ Որքա՞ն է ոսպնյակի օպտիկական ուժը։

տրված է՝

F=50սմ

___________

D=?

D=1/F

F=1/D

1/D=1/2մ=50սմ

D=2դպտր

16.1.4.Ոսպնյակի օպտիկական ուժը -2 դպտր է։ Ինչպիսի՞ն է ոսպնյակը, որքա՞ն է նրա կիզակետային հեռավորության մոդուլը:

տրված է՝

D= 2դպտր

___________

F=?

լուծում՝

D=1/F

F=1/D

F=1/2դպտր=0,5մ= 50սմ

Ֆիզիկա 9 · Ընդհանուր

Առաջադրանք 14.03-24.03 2024

1.Որոշեք ցրող ոսպնյակի օպտիկական ուժը, եթե նրա կեղծ կիզակետը գտնվում է ոսպնյակից 200 սմ հեռավորության վրա:  

Picture42.png

F=2մ

D=1/2դպտր

2. Ոսպնյակի օպտիկական ուժը 2 դպտր է: Ինչպիսի՞ ոսպնյակ է այն՝ հավաքող, թե՞ ցրող: Որքա՞ն է նրա կիզակետային հեռավորությունը:

Հավաքող է, քանի որ մեծ է զրոյից։

D=1/f

F=1/2

3.Ինչպիսի՞ն է ապակե երկգոգավոր ոսպնյակը:

 ցրող

իրական

կեղծ

հավաքող

4.Ինչպե՞ս է կոչվում այն կետը, որում ոսպնյակում բեկվելուց հետո հավաքվում են հավաքող ոսպնյակի գլխավոր օպտիկական առանցքին զուգահեռ ճառագայթները: 

գլխավոր կիզակետ


5. Առարկայի բարձրությունը 70 սմ է, իսկ նրա պատկերի բարձրությունը 52 սմ:
Որքա՞ն է ոսպնյակի գծային խոշորացումը:

52/70=26/35անգամն

6.Որքա՞ն է 0.8 մետր բարձրությամբ առարկայի պատկերի բարձրությունը, եթե ոսպնյակի գծային խոշորացումը 2.5 է: Պատասխանը գրել տասնորդականի ճշտությամբ:

3-20130814-114443.jpg

H=2,5 * 0,8=2

7.Առարկայի բարձրությունը 75 սմ է, իսկ նրա պատկերի բարձրությունը 56 սմ: Որքա՞ն է ոսպնյակի գծային խոշորացումը:

56/75անգամ

8. Որքա՞ն է 1,1 մետր բարձրությամբ առարկայի պատկերի բարձրությունը, եթե ոսպնյակի գծային խոշորացումը 3,5 է: Պատասխանը գրել տասնորդականի ճշտությամբ:

3-20130814-114443.jpg

1,1*3,5=3,85

9.Առարկայի պատկերի բարձրությունը ցրող ոսպնյակում 53 սմ է, իսկ ոսպնյակի գծային խոշորացումը 0,6: Որքա՞ն է այդ առարկայի բարձրությունը:

53:0,6=83,(3)

Ֆիզիկա 9

Ֆիզիկա առաջատրանքներ

1. Ընկնող և անդրադարձած ճագայաթների միջև կազմած անկյունը 144° է:

 Որքա՞ն է ընկնող ճառագայթի և հայելու միջև կազմած անկյունը:

144/2=72

90-72=18

2. Ընկնող լուսային ճառագայթը անդրադարձնող մակերևույթի հետ կազմում է 60° անկյուն:

 Ինչի՞ է հավասար ընկնող և անդրադարձող ճառագայթների միջև կազմած անկյունը:

90-60=30

30×2=60

3. Տղան կանգնած է հայելու դիմաց, նրանից 0.8 մ հեռավորության վրա:

Որքա՞ն է տղայի և իր պատկերի միջև հեռավորությունը:

0,8×2=1,6

4. Մոմը գտնվում է հարթ հայելուց 80 սմ հեռավորության վրա:

 Որքա՞ն կդառնա մոմի և նրա պատկերի միջև հեռավորությաւնը, եթե մոմը 10 սմ-ով մոտեցվի հայելուն:

10×2=20

80×2=160

160-20=140

Ֆիզիկա 9

Լույսի անդրադարձման օրենքը։ 05.02֊ 11.02 2024

Լույսը ընկնելով մարդու աչքի մեջ առաջացնում է տեսողական զգացողություն, որի հետևանքով մենք տեսնում ենք լույսի աղբյուրը և բոլոր այն մարմիններն ու մակերևույթները, որոնք անդրադարձնում են իրենց վրա ընկնող լուսային ճառագայթները: Լավ անդրադարձնող մակերևույթ է հայելին: 

Այն կարող է անդրադարձնել լուսային էներգիայի մոտ 90%-ը:

Լույսի անդրադարձումը ենթարկվում է որոշակի օրենքի, որը հայտնագործել է Հին Հունաստանի գիտնական Էվկլիդեսը:

 Այս օրենքը սահմանելու համար հարմար է օգտվել օպտիկական սկավառակ կոչվող սարքից:

Օպտիկական սկավառակում լույսի աղբյուր է ծառայում փոքրիկ լամպը, որը գտնվում է շարժական լուսարարի ներսում:

Լուսարարից դուրս եկող լույսի նեղ փունջը՝ AO լույսի ճառագայթը, տարածվում է սկավառակի մակերևույթին և նրա մասնիկների կողմից ցրվելով դառնում է տեսանելի:

Սկավառակի կենտրոնում տեղադրված հարթ հայելուց AO ճառագայթը անդրադառնում է և սկավառակի վրա առաջացնում OBանդրադարձած ճառագայթ:

Ստացված պատկերը վկայում է այն մասին, որ AO ճառագայթը, հայելու հարթությանը տարված OC ուղղահայացը և OB անդրադարձած ճառագայթը գտնվում են միևնույն՝անկման հարթության մեջ:

  Ընկնող ճառագայթի և անդրադարձնող մակերևույթին տարված ուղղահայացի միջև կազմած անկյունը կոչվում է անկման անկյուն՝ α (ալֆա):

Անդրադարձած ճառագայթի և անդրադարձնող մակերևույթին տարված ուղղահայացի միջև կազմած անկյունը կոչվում է անդրադարձման անկյուն՝  ՝γ (գամմա):Տեղափոխելով լույսի աղբյուրը սկավառակի եզրով կարող ենք համոզվել.

Անդրադարձած ճառագայթն ընկած է անկման հարթության վրա, ընդ որում անկման անկյունը հավասար է անդրադարձման անկյանը՝ α=γ : 

Փորձնական տվյալների վրա հիմնված այս օրենքը կոչվում է անդրադարձման օրենք:

Նկատենք նաև, որ եթե փորձում լույսի ճառագայթը ընկնի անդրադարձնող մակերևույթի վրա BO ուղղությամբ, ապա անդրադառնալուց հետո այն կանցնի OA ուղղությամբ: Այս հատկությունը կոչվում է լուսային ճառագայթների շրջելիություն:

Հարթ հայելի:

Առօրյա կյանքում մեծ կիրառություն ունեն հարթ, անդրադարձնող մակերևույթները, որոնց անվանում ենք հարթ հայելի:

Երբ առարկան գտնվում է հայելու առաջ, ապա թվում է, թե հայելու հետևում նույնպիսի առարկա է գտնվում: Այն ինչ մենք տեսնում ենք հայելում, կոչվում է առարկայի պատկեր

Հասկանալու համար, թե ինչպես է առաջանում առարկայի պատկերը հարթ հայելիում, հետևենք հայելու դիմաց տեղադրված S լույսի կետային աղբյուրից դուրս եկող SO1 և SO2 ճառագայթներին: Այդ ճառագայթները հասնելով հարթ հայելուն՝ նրանից կանդրադառնան համաձայն անդրադարձման օրենքի, այսինքն նույն անկյան տակ, ինչ անկյան տակ որ ընկնում է հարթ հայելու վրա:

Անդրադարձումից հետո ճառագայթները տարամիտող փնջով ընկնում են դիտողի աչքի մեջ: Դիտորդը լույսի աղբյուրը կտեսնի այն կետում, որ կետում կհատվեն այդ տարամիտող ճառագայթների մտովի շարունակությունները (կետագծերով նշված), այսինքն S1 կետում:

Այդ կետն էլ՝ S1-ը, հենց S կետային աղբյուրի պատկերն է հարթ հայելում:

S1 պատկերը կոչվում է կեղծ, քանի որ ստացվում է ոչ թե լույսի իրական ճառագայթների այլ դրանց երևակայական շարունակությունների հատումից:

Այսպիսով, հարթ հայելում պատկերը միշտ կեղծ է լինում: 

Օգտվելով եռանկյունների հավասարության հայտանիշներից կարելի է ապացուցել, որ S1O=SO

Սա նշանակում է. հարթ հայելում պատկերն նրանից գտնվում է նույն հեռավորության վրա, ինչ հեռավորության վրա նրա դիմաց գտնվում է լույսի աղբյուր:

Կատարելով փորձ հարթ թափանցիք ապակու, վառվող և հանգած մոմերով: Փորձով կարելի է համոզվել, որ վառվող մոմի պատկերը այդ՝ մասամբ անդրադարձնող ապակու մյուս կողմում կեղծ է, քանի որ, եթե պատկերի երևացող բոցի վրա թղթի կտոր պահենք այն չի այրվի:

Կատարելով համապատասխան չափումներ քանոնով կարելի է համոզվել, որ վառվող մոմը և նրա կեղծ պատկերը ապակուց գտնվում են նույն հեռավորության վրա:

Փորձը ցույց է տալիս նաև, որ մոմի պատկերի բարձրությունը հավասար է իրական մոմի բարձրությանը;

Արդյունքները ամփոփելով կարելի ասել, որ հարթ հայելում առարկաների պատկերները միշտ լինում են.

Ուշադրություն

1. կեղծ

2. ուղիղ (չշրջված)

3. չափերով հավասար առարկայի

4. հայելուց նույն հեռավորության վրա, ինչ հեռավորության վրա նրա դիմաց տեղադրված  է առարկան:

Այլ կերպ ասած՝ հարթ հայելում առարկայի պատկերը համաչափ է առարկային հայլելու հարթության նկատմամբ:

Սակայն հայելում առարկայի պատկերի և առարկայի միջև կան նկատվող տարբերություններ: Հայելային անդրադարձումը միշտ աջը ձախ է փոխում և հակառակը:

Այդ պատճառով հնարավոր չէ հայելում կարդալ տեքստերը:

Հայելին ունի մեծ կիրառություններ կենցաղում, տարբեր օպտիկական սարքերում: Այդպիսի հայտնի սարքերից է պերիսկոպը, որը կիրառվում է տանկերից, սուզանավերից, խրամատներից, տարբեր թաքստոցներից նայելու համար: 

Ֆիզիկա 9

Լաբորատոր նոր սարքի կիրառում

Ձմեռային ճամբարի ընթացքում համագործակցելով Ինժեներական ստեղծագործության կենտրոնի հետ ստեղծեցինք նոր սարք ֆիզիկայի լաբորատորիան համլրելու նպատակով։ Լաբորատոր սարքը նախատեսված է Նյուտոնի երկրորդ օրենքը փորձնական ճանապարհով ձևակերպելու համար։

Բազմաթիվ փորձերի արդյունքում պարզվել է, որ մարմնի արագացման պատճառը նրա վրա ազդող ուժն է: Տարբեր ուժերի ազդեցությունների արդյունքը միևնույն մարմնի վրա տարբեր է. որքան  մեծ է մարմնի վրա ազդող ուժը, այնքան մեծ է նրա ձեռք բերած արագացումը: Տարբեր է նաև միևնույն ուժի ազդեցության արդյունքը տարբեր մարմինների վրա:

Ծանոթացում

Հորիզոնական հարթության վրա դրված սայլակից,  թելի միջոցով բեռ կախենք: Բեռի կողմից ազդող ուժի ազդեցության տակ սայլակն այդ ուժի ուղղությամբ դադարի վիճակից հավասարաչափ արագացող շարժում է կատարում: Չափելով նախoրոք հարթակի վրա նշված սայլակի տեղափոխման տեղամասը և այդ տեղամասն անցնելու ժամանակը՝

S=at2/2

բանաձևից կորոշենք սայլակի արագացումը՝

a=2S/t2 

Բազմաթիվ փորձերի արդյունքում պարզվեց, որ նույնքան է F/m հարաբերությունը: 

Սարքի միջոցով դուրս բերել մի շարք ֆիզիկական մեծությունների կախվածություններ։

Փորձ 1. Ինչքան մեծ է տվյալ մարմնի վրա ազդող ուժը, այնքան մեծ է մարմնի արագացումը, հետևաբար, այնքան արագ է փոխվում նրա արագությունը։

Այս փորձում հաստատուն պահելով սայլակի զանգվածը, փոխում ենք նրա վրա ազդող ուժը, ստանալով ազդող ուժի և արագացման միջև կախվածությունը։

Փորձ 2. Ինչքան մեծ է մարմնի զանգվածը, այնքան փոքր արագացում է այն ձեռք բերում տվյալ ուժի ազդեցության հետևանքով և այդ պատճառով այդքան դանդաղ է փոխում իր արագությունը։

Երկրորդ փորձում հաստատուն ենք պահում ազդող ուժը, սակայն փոխում ենք սայլակի զանգվածը բեռներ ավելացնելով։ Փորձի արդյունքում ստանում ենք զանգվածի և արագացման միջև կախվածությունը

0,53վայրկյան

S=0,3մետր

a=2,14

0,63վայրկյան

S=0,4մետր

a=2.01

0,73վայրկյան

S=0,5մետր

a=1,87

F=0,05կգ

m=212 գրամ

t=0,63վայրկյան

S=0,4 մետր

a1=2.01

F=0,05 կգ

m=424 գրամ

t=0,86

S=0,4մետր

a2=1.08

m1=212g=0,212kg

m2=2×2=424=0424kg

Բանաձևեր

S=(a *t2)/2

a=(2*S)/t2

F1=m1a1

F2=m2a2

F1=F2

m1*a1=m2*a2

m1/m2-a2/a1