Оптика,разные поверхности

Физика Оптика
1

Но что значит «неровная» поверхность? Какие поверхности являются «ровными»? Ответ таков: поверхность считается неровной, если размеры её неровностей не меньше длины световых волн. Так, на рис. 4 характерный размер неровностей на несколько порядков превышает величину длин волн видимого света.

Поверхность с микроскопическими неровностями, соизмеримыми с длинами волн видимого света, называется матовой. В результате отражения параллельного пучка от матовой поверхности получается рассеянный свет — лучи такого света идут во всевозможных направлениях. Само отражение от матовой поверхности называется поэтому рассеянным или диффузным.

Если же размер неровностей поверхности меньше длины световой волны, то такая поверхность называется зеркальной. При отражении от зеркальной поверхности параллельность пучка сохраняется: отражённые лучи также идут параллельно (рис. 5).

Если зеркальная поверхность это когда неровности поверхности меньше ДЛИНЫ ЛУЧЕЙ, то разве почти не каждая поверхность будет зеркальной? Объясните чего должно быть меньше неровности.

И еще, есть ли существенные отличие матовой и неровной поверхностей? Ведь они оба отражают свет в любых направлениях

1 лайк
2

О это классный вопрос

Ну в этот момент хорошим решением будет задать вопрос, а какая длина лучей света?

Ответ: от 380 до 760 нм (от фиолетового до красного)

А что дальше? Сколько это 380 нанометров? Как понять это много или мало?

Для сравнения я решил поискать средние размеры клеток. Для бактерий это от 10 до 100 мкм, для клеток многоклеточных животных это 0,5 – 10 мкм.

Если плоскую поверхность покрыть пупырышками, размером сопоставимым с большую такую клетку, то она будет “неровной”. Даже если взять пупырышки размером с мелкие клетки, то получится матовая поверхность.

Что ещё у нас есть маленького, с чем можно сравнить?

Толщина человеческого волоса в пределах десятков-сотен микрометров

Толщина самой маленькой используемой медицинской иглы (которую смог найти через небольшой поиск в интернете) — 0,45 мм

Можешь дальше сам поискать всякие тонкие вещи.

Суть, в чем? Попробуй оторвать у себя найти упавший волос и положи его на стол и попробуй почувствовать вот этот бугорок волоса своим пальцем, а потом на что-нибудь ещё. Ну в общем, довольно тяжело получить зеркальную поверхность.

Да отражают они свет в любых направлениях, но ты сравни матовую поверхность (извиняюсь, но ничего лучше не придумал) задней стенки 7 айфона, и зеркальную поверхность да в принципе чего угодно.

Первая отражает свет в любых направлениях, но она не может показать, что находится против неё

1 лайк
3

А чем отличается матовая и неровная ? Отличие между матовой и зеркальной я понял.

Кажется я не понимаю само понятие длины световых лучей.Можешь объяснить это?

4

Ой, сорри, я неправильно прочитал вопрос :sweat_smile: У неровной поверхности есть такое свойство, как текстура. Посмотри на любую шершавую поверхность, ты можешь видеть, что она шершавая благодаря игре света и тени, которая образуется за счёт неровности. А матовая поверхность выглядит гладкой

Ну я сам как-то не углублялся в эту тему, понимал её просто на том, что если длина волны большая, а объект маленький, то он просто не замечается, как мы может перешагнуть маленький камешек. Средний камень, нами заметен, мы можем его перешагнуть, но это затруднительно. И большой камень приходится обходить. Это не эталон аналогий или объяснения понятия длины волны, но как могу, так ответил

1 лайк
5

Значит можно сказать что разницы между матовой и неровной поверхностями почти нет?

6

Ну по сути да, но и между матовой и зеркальной поверхностями разницы почти нет. Однако вот детали важны

1 лайк
7

Большое спасибо что ответил на мои вопросы)

1 лайк
8

матовой называется та поверхность, у которой излучение отражённого света изотропно (весь свет может излучаться равновероятно в любой угол), и такое рассеяние света диффузно. однако неровная поверхность как раз отражает то, какой может быть матовая поверхность.

вообще, чтобы понять почему нужно условие [неровность] \ll \lambda, надо в принципе понимать природу дифракции света. если бы мы направили на интересуемую нами поверхность всего лишь один фотон, то он отразился бы от поверхности и мы могли бы наблюдать этот фотон (ну точнее не этот, но не будем углубляться в молекулярку) в каком-то определённом направлении. но когда эта поверхность освещается каким-то огромным количеством фотонов, а это наше в привычном понимании излучение, то они все расходиться могут в разных направлениях, но из-за интерференции (тут тоже интерференция не обычная, а вторичных волн по принципу гюйгенса-френеля) в некоторых направлениях эти волны гасят друг друга.

ну и немного математики и вычислений, и можно в принципе доказать, что правильное отражение происходит при угле падения, равном углу отражения, а если эти углы малые, то для зеркального отражения нужно, чтобы неровность была меньше длины волны. кстати говоря, из этого следует то, что если угол падения очень близок к 90\degree, то матовая поверхность будет очень хорошо отражать это излучение (наведи фонарик на тетрадку под большим углом падения и взгляни на тетрадь с другой стороны, ты это увидишь).

1 лайк