Айқынын жөніндегі заңдары

Жарықтың квадраттық кері заңы

Бұл заң айтылады, оның сипаттамасы бойынша, жарықтың (Е) көлемі плоскада, оның нормалдысы мен булак арасындағы түзу сызыққа перпендикуляр болғанда, булак пен плоска арасындағы арақашықтықтың квадратына кері пропорционал.

Мұнда, I - берілген бағыттағы жарықтың интенсивтігі.

Егерде булак I интенсивтігі бар болса, онда бұл булактан екі радиус қабылдайды, бұл булак центр ретінде қарастырылады.

Жоғарыдағы суретте, екі радиус r1 және r2. r1 аралығында dA1 элементтік аудан қабылдайды. dA1 бағытында, r2 аралығында dA2 қарастырылады.
dA1 және dA2 бірдей солидтік бұрыш Ω ішінде, бірдей жарық поток Φ бөлінетін.
r1 аралығындағы dA1 ауданы, r2 аралығындағы dA2 аудандың бірдей жарық потокты қабылдайды, себебі солидтік бұрыштар бірдей.

Екі элементтік ауданның солидтік бұрышы

Аралықтағы жарықтың көлемі

Аралықтағы жарықтың көлемі

Тепе-теңдіктен (i) біз аламыз,

Тепе-теңдіктен (iii),

Бұл нүктесіз булак үшін белгілі квадраттық кері заңын көрсетеді.
Жарықтың көлемі, булактан алынатын арақашықтықтың квадратына кері пропорционал.
Егер булак нүктесіз болса, онда бұл үлкен булакты көптеген нүктесіз булактардың қосындысы ретінде қарастыруға болады.
Бұл заң барлық жарық булактарына қолданылады.

Жарықтың косинустық заңы

Заң айтылады, оның сипаттамасы бойынша, плоскадағы нүктедегі жарықтың көлемі, жарықтың келу бағытымен плосканың нормалдысы арасындағы бұрыштың косинусына пропорционал.

Бұл нүктесіз булак үшін жарықтың көлемінің теңдеуі.
Мұнда, Iθ - булактың освещаем нүктеге бағытталған интенсивтігі, Ɵ - плосканың нормалдысы мен булак мен освещаем нүктелер арасындағы түзу сызық арасындағы бұрыш, d - освещаем нүктеге дейінгі арақашықтық.

Бірақ, нүктесіз булак үшін, жарықтың косинустық заңын жарық поток арқылы, жарықтың интенсивтігінің орнына талдауға болады.
Жарықтың көлемі немесе элементтік ауданға тигізген жарық потоктың тығыздығы, жарық булактан алынатын арақашықтыққа және элементтік ауданның жарық потоктың бағытына қарағандағы бұрышына байланысты өзгереді.
Элементтік ауданның жарық потокты түскен бағытқа перпендикуляр болғанда, жарықтың көлемі максималды болады.
Элементтік аудан жарық потоктың бағытына қатысты қысылуымен, жарықтың көлемі немесе элементтік аудандағы потоктың тығыздығы азайады. Бұл екі жолмен қарастырылуы мүмкін.

1. Қысылып отырған элементтік аудан (δA) алдынғы уақытта қабылдап шыққан барлық жарық потокты қабылдай алмайды, сондықтан жарықтың көлемі төмендейді.

2. Егер элементтік аудан (δA) өссе, онда жарықтың көлемі

   

   төмендейді.

(1) жағдайда, элемент δA Ɵ бұрышына қысылып отырғанда, қабылдайтын поток δA мына формула бойынша қабылданады:

Сонымен, δA элементінің қабылдайтын поток cosƟ көбейтіндісіне қатысты азайады.
Енді δA элементіндегі жарықтың көлемі:

(2) жағдайда, егер барлық поток үлкен элемент δA’ қабылдаса:

Сонымен, жарықтың көлемі:

Екеуінің де жағдайлары мына формуланы қолданады: