Изградба во сферично огледало. Закони на рефлексија на светлината

Во училишните курсеви по физика, сите рефлектирачки површини обично се нарекуваат огледала. Се разгледуваат две геометриски форми на огледала:

рамен
сферични

- рефлектирачка површина чија форма е рамнина. Изградбата на слика во рамно огледало се заснова на , што, во општ случај, може дури и да се поедностави (сл. 1).

Ориз. 1. Рамно огледало

Нека изворот во нашиот пример е точката А (точкест извор на светлина). Зраците од изворот се шират во сите правци. За да се најде позицијата на сликата, доволно е да се анализира патеката на кои било два зраци и да се најде точката на нивното вкрстување по конструкција. Првиот зрак (1) ќе биде лансиран под кој било агол на рамнината на огледалото, и, според , неговото понатамошно движење ќе биде под агол на рефлексија еднаков на аголот на инциденца. Вториот зрак (2) исто така може да се лансира под кој било агол, но полесно е да се нацрта нормално на површината, бидејќи во овој случај нема да доживее прекршување. Продолжувањата на зраците 1 и 2 се спојуваат во точката Б, во нашиот случај, оваа точка е точка А (имагинарна) (сл. 1.1).

Сепак, добиените триаголници на слика 1.1 се идентични (по два агли и заедничка страна), тогаш следново може да се земе како правило за конструирање слика во рамно огледало: кога се конструира слика во рамно огледало, доволно е да се спушти нормална од изворот А на рамнината на огледалото, а потоа да се продолжи со оваа нормална на иста должина од другата страна на огледалото.(Сл. 1.2) .

Ајде да ја користиме оваа логика (сл. 2).

Ориз. 2. Примери за конструкција во рамно огледало

Во случај на објект без точка, важно е да се запамети дека обликот на објектот во рамно огледало не се менува. Ако земеме предвид дека секој објект всушност се состои од точки, тогаш, во општ случај, неопходно е да се одрази секоја точка. Во поедноставена верзија (на пример, сегмент или едноставна фигура), можете да ги рефлектирате екстремните точки и потоа да ги поврзете со прави линии (слика 3). Во овој случај, AB е објект, A'B' е слика.

Ориз. 3. Конструирање на објект во рамно огледало

Воведовме и нов концепт - точка извор на светлинае извор чија големина може да се занемари во нашиот проблем.

- рефлектирачка површина чија форма е дел од сфера. Логиката на пребарување на слики е иста - пронајдете два зраци кои доаѓаат од изворот, чиј пресек (или нивните продолжувања) ќе ја даде саканата слика. Всушност, за сферично тело постојат три прилично едноставни зраци чија рефракција може лесно да се предвиди (сл. 4). Нека биде точка извор на светлина.

Ориз. 4. Сферично огледало

Прво, да ја претставиме карактеристичната линија и точките на сферичното огледало. Се нарекува точка 4 оптички центар на сферично огледало.Оваа точка е геометриски центар на системот. Линија 5 - главна оптичка оска на сферично огледало- линија што минува низ оптичкиот центар на сферичното огледало и е нормална на тангентата на огледалото во оваа точка. Точка Ф — фокус на сферично огледало, кој има посебни својства (повеќе за ова подоцна).

Потоа, постојат три патеки на зраци кои се доволно едноставни за да се разгледаат:

сина боја. Зрак што минува низ фокусот, рефлектиран од огледалото, поминува паралелно со главната оптичка оска (својство на фокус),
зелена. Удар на зрак на главниот оптички центар на сферичното огледало се рефлектира под истиот агол (),
црвено. Зрак кој работи паралелно со главната оптичка оска, по прекршувањето, поминува низ фокусот (својство на фокус).

Избираме кои било два зраци и нивното пресекување ја дава сликата на нашиот објект ().

Фокусирајте се- конвенционална точка на главната оптичка оска во која се спојуваат зраците што се рефлектираат од сферично огледало и се движат паралелно со главната оптичка оска.

За сферично огледало фокусна должина(растојанието од оптичкиот центар на огледалото до фокусот) е чисто геометриски концепт, а овој параметар може да се најде преку врската:

Заклучок: Најчестите се користат за огледала. За рамно огледало, постои поедноставување за конструирање слики (сл. 1.2). За сферични огледала има три патеки на зракот, од кои било кои две создаваат слика (сл. 4).

Рамно, сферично огледалоажурирано: 9 септември 2017 година од: Иван Иванович

Кога се конструира слика на која било изворна точка, нема потреба да се земат предвид многу зраци. За да го направите ова, доволно е да се изградат два греди; точката каде што се вкрстуваат ќе ја одреди локацијата на сликата. Најпогодно е да се конструираат оние зраци чиј тек е лесно да се следи. Патот на овие зраци во случај на рефлексија од огледало е прикажан на сл. 213.

Ориз. 213. Разни техники за конструирање слика во конкавно сферично огледало

Зракот 1 минува низ центарот на огледалото и затоа е нормален на површината на огледалото. Овој зрак се враќа по рефлексијата точно назад по секундарната или главната оптичка оска.

Зракот 2 е паралелен со главната оптичка оска на огледалото. Овој зрак, по рефлексијата, поминува низ фокусот на огледалото.

Зрак 3, кој од објектната точка минува низ фокусот на огледалото. По рефлексијата од огледалото, оди паралелно со главната оптичка оска.

Зракот 4 кој се спушта на огледалото на неговиот столб ќе се рефлектира назад симетрично во однос на главната оптичка оска. За да изградите слика, можете да користите кој било пар од овие зраци.

Со изградба на слики од доволен број точки на продолжен објект, може да се добие идеја за положбата на сликата на целиот објект. Во случај на едноставна форма на објект прикажана на сл. 213 (правилна отсечка нормална на главната оска), доволно е да се конструира само една точка на сликата. Во вежбите се дискутираат малку посложени случаи.

На сл. Беа дадени 210 геометриски конструкции на слики за различни позиции на објектот пред огледалото. Ориз. 210, c - објектот е поставен помеѓу огледалото и фокусот - ја илустрира изградбата на виртуелна слика користејќи го продолжувањето на зраците зад огледалото.

Ориз. 214. Конструирање слика во конвексно сферично огледало.

На сл. 214 дава пример за конструирање слика во конвексно огледало. Како што беше наведено претходно, во овој случај секогаш се добиваат виртуелни слики.

За да се конструира слика во леќата на која било точка на објектот, исто како и кога се конструира слика во огледало, доволно е да се најде пресечната точка на кои било два зраци што произлегуваат од оваа точка. Наједноставната конструкција се изведува со помош на зраците прикажани на сл. 215.

Ориз. 215. Разни техники за конструирање слика во објектив

Зракот 1 оди по секундарната оптичка оска без да ја менува насоката.

Зракот 2 паѓа на леќата паралелно со главната оптичка оска; кога се прекршува, овој зрак поминува низ задниот фокус.

Зракот 3 поминува низ предниот фокус; Кога ќе се прекрши, овој зрак патува паралелно со главната оптичка оска.

Изградбата на овие зраци се изведува без никакви тешкотии. Секој друг зрак што доаѓа од точката би бил многу потешко да се конструира - би требало директно да се користи законот за прекршување. Но, тоа не е неопходно, бидејќи по завршувањето на изградбата, секој прекршен зрак ќе помине низ точката.

Треба да се забележи дека при решавање на проблемот со конструирање слика на точки надвор од оската, воопшто не е неопходно избраните наједноставни парови зраци да минуваат низ леќата (или огледалото). Во многу случаи, на пример при фотографирање, предметот е многу поголем од објективот, а зраците 2 и 3 (сл. 216) не минуваат низ објективот. Сепак, овие зраци може да се користат за да се изгради слика. Вистинските зраци и вклучени во формирањето на сликата се ограничени од рамката на леќата (засенчени конуси), но се спојуваат, се разбира, во истата точка, бидејќи е докажано дека кога се прекршуваат во леќа, сликата на точка извор е повторно точка.

Ориз. 216. Конструирање слика во случај кога предметот е значително поголем од објективот

Да разгледаме неколку типични случаи на слика во објектив. Ќе сметаме дека леќата е конвергирана.

1. Предметот се наоѓа од објективот на растојание поголемо од двапати од фокусната должина. Ова е обично положбата на субјектот кога фотографирате.

Ориз. 217. Конструирање слика во објектив кога објектот се наоѓа надвор од двојната фокусна должина

Конструкцијата на сликата е прикажана на сл. 217. Бидејќи , тогаш според формулата за објективот (89.6)

односно, сликата лежи помеѓу задниот фокус и тенка леќа лоцирана на двапати поголема од фокусната должина од оптичкиот центар. Сликата е превртена (обратна) и намалена, бидејќи според формулата за зголемување

2. Да забележиме важен посебен случај кога зрак од зраци паралелни на некоја секундарна оптичка оска паѓа на леќата. Сличен случај се случува, на пример, кога фотографирате многу далечни продолжени објекти. Конструкцијата на сликата е прикажана на сл. 218.

Во овој случај, сликата лежи на соодветната секундарна оптичка оска, на местото на нејзиното вкрстување со задната фокусна рамнина (т.н. рамнина нормална на главната оска и минува низ задниот фокус на леќата).

Ориз. 218. Конструирање слика во случај кога зрак од зраци паралелни на секундарната оптичка оска паѓа на леќата

Точките на фокусната рамнина често се нарекуваат фокуси на соодветните секундарни оски, задржувајќи го името главен фокус за точката што одговара на главната оска.

Фокусното растојание од главната оптичка оска на леќата и аголот помеѓу секундарната оска што се разгледува и главната оска очигледно се поврзани со формулата (сл. 218)

3. Објектот лежи помеѓу точката со двојно поголема фокусна должина и предниот фокус - вообичаената положба на објектот при проектирање со проекциона светилка. За да се проучи овој случај, доволно е да се користи својството на реверзибилност на сликата во објективот. Ќе го сметаме за извор (види Сл. 217), потоа ќе биде слика. Лесно е да се види дека во случајот што се разгледува сликата е обратна, зголемена и лежи од објективот на растојание поголемо од двојно од фокусното растојание.

Корисно е да се забележи посебниот случај кога објектот се наоѓа од објективот на растојание еднакво на двојното фокусно растојание, т.е. Потоа според формулата на леќите

односно, сликата лежи од објективот исто така со двојно поголема фокусна должина. Сликата во овој случај е превртена. Да се зголеми наоѓаме

односно сликата има исти димензии како и објектот.

4. Од големо значење е посебниот случај кога изворот е во рамнина нормална на главната оска на леќата и минува низ предниот фокус.

Оваа рамнина е исто така фокусна рамнина; се нарекува предна фокусна рамнина. Ако точкестиот извор се наоѓа на која било од точките на фокусната рамнина, односно на едно од предните фокуси, тогаш од леќата излегува паралелен зрак на зраци, насочен долж соодветната оптичка оска (сл. 219). Аголот помеѓу оваа оска и главната оска и растојанието од изворот до оската се поврзани со формулата

5. Предметот лежи помеѓу предниот фокус и леќата, т.е. Во овој случај, сликата е директна и виртуелна.

Конструкцијата на сликата во овој случај е прикажана на сл. 220. Од , тогаш да се зголеми имаме

т.е. сликата е зголемена. Ќе се вратиме на овој случај кога ќе ја разгледаме лупата.

Ориз. 219. Изворите и лежат во предната фокусна рамнина. (Од леќата излегуваат зраци зраци, паралелни со страничните оски што минуваат низ изворните точки)

Ориз. 220. Конструирање слика кога објектот лежи помеѓу предниот фокус и леќата

6. Конструирање слика за дивергентна леќа (сл. 221).

Сликата во различни објективи е секогаш виртуелна и директна. Конечно, бидејќи , сликата секогаш се намалува.

Ориз. 221. Конструирање слика во дивергентна леќа

Имајте на ум дека со сите конструкции на зраци кои минуваат низ тенка леќа, можеби нема да ја разгледаме нивната патека во самата леќа. Важно е само да се знае локацијата на оптичкиот центар и главните фокусни точки. Така, тенка леќа може да биде претставена со рамнина што минува низ оптичкиот центар нормално на главната оптичка оска, на која треба да се означат позициите на главните фокуси. Оваа рамнина се нарекува главна рамнина. Очигледно е дека зракот што влегува и излегува од леќата поминува низ истата точка на главната рамнина (сл. 222, а). Ако ги зачуваме контурите на леќата во цртежите, тогаш само за визуелна разлика на конвергирачка и дивергирачка леќа; за сите конструкции овие контури се непотребни. Понекогаш, за поголема едноставност на цртежот, наместо контурите на објективот, се користи симболична слика, прикажана на сл. 222, б.

Ориз. 222. а) Замена на леќата со главната рамнина; б) симболична слика на конвергирана (лево) и дивергентна (десна) леќа; в) замена на огледалото со главната рамнина

Слично на тоа, сферичното огледало може да биде претставено со главната рамнина што ја допира површината на сферата на полот на огледалото, означувајќи ја на главната оска положбата на центарот на сферата и главниот фокус. Позицијата покажува дали имаме работа со конкавно (собирно) или конвексно (расфрлано) огледало (сл. 222, в).

Видео туторијал 2: Рамно огледало - Физика во експерименти и експерименти

Предавање:

Рамно огледало

Рамно огледало- Ова е сјајна површина. Ако на таква површина паѓаат паралелни зраци на светлина, тогаш тие се рефлектираат паралелно еден со друг. Гледајќи ја оваа тема, можеме да научиме зошто се гледаме себеси кога ќе се погледнеме во огледало.

Значи, прво да се потсетиме на законите на размислување и како да ги докажеме. Погледнете ја сликата.

Ајде да се преправаме дека С- некоја точка што свети или рефлектира светлина. Размислете за два произволни зраци кои паѓаат на некоја сјајна површина. Да ја поместиме оваа точка симетрично, во однос на одвојувањето на медиумите. Откако овие два зраци ќе се рефлектираат од површината, тие влегуваат во нашето око. Нашиот мозок е дизајниран на таков начин што го доживува секој одраз како слика што е надвор од границата на одвојување на медиумите. Најважно во ова објаснување е што навистина ни се чини поради нашата сопствена перцепција.

Сликата што ја гледаме во огледалото се вика имагинарен, односно навистина не постои.

Можеме дури и да видиме слика што не е директно над огледалото или ако нивните големини не се споредливи. Најважно е дека зраците од овој објект мора да влезат во нашите очи. Затоа можеме да го видиме лицето на возачот во автобусот, а тој е наш, и покрај тоа што не е пред огледалото.

Конструирање слики во рамно огледало

Конструираме слика на објект во огледалото.

Виртуелна слика на објект (не можеме да поставиме фотографска плоча зад огледало и да ја регистрираме). Тоа сте вие, а во огледалото не сте вие, туку вашата слика. Што е разликата?

Демонстрација со свеќи и рамно огледало. Парче стакло е поставено вертикално на позадината на црн екран. Електричните светилки (свеќи) се поставуваат на штандови пред и зад стаклото на еднакви растојанија. Ако едниот гори, тогаш изгледа дека и другиот гори.

Растојанија од предмет до рамно огледало ( г) и од огледалото до сликата на објектот ( ѓ) се еднакви: d = f. Еднаква големина на објектот и сликата. Областа за видување на објектот(прикажи на цртеж).

„Не, никој, Огледала, не ве сфатил, никој сè уште не ви навлегол во душата“.

„Двајца гледаат надолу, едниот гледа локва, другиот ги гледа ѕвездите што се рефлектираат во неа“.

Довженко

Конвексни и конкавни огледала (демонстрација со FOS-67 и челичен линијар). Конструирање слика на објект во конвексно огледало. Апликации на сферични ретровизори: фарови на автомобилот (како што ловат риби Остијакс), странични ретровизори, соларни станици, сателитски антени.

IV. Задачи:

1. Рамно огледало и некој предмет AB се наоѓаат како што е прикажано на сликата. Каде треба да се наоѓа окото на набљудувачот за да биде видлива целата слика на објектот во огледалото?

2. Сончевите зраци прават агол од 62 0 со хоризонтот. Како треба да се постави рамно огледало во однос на земјата за да ги насочи зраците хоризонтално? (Разгледајте ги сите 4 случаи).

3. Сијалицата на столна ламба се наоѓа на растојание од 0,6 m од површината на масата и на растојание од 1,8 m од таванот. На масата лежи фрагмент од рамно огледало во форма на триаголник со страни од 5 cm, 6 cm и 7 cm. ? Најдете ја формата и големината на „зајачето“ добиено од фрагмент од огледало на таванот.

Прашања:

1. Зошто зрак светлина станува видлив во чад или магла?

2. Човек кој стои на брегот на езерото гледа слика од Сонцето на мазната површина на водата. Како ќе се движи оваа слика додека лицето се оддалечува од езерото?

3. Колку е далеку од тебе до сликата на Сонцето во рамно огледало?

4. Дали се забележува самрак на Месечината?

5. Ако површината на водата флуктуира, тогаш флуктуираат и сликите на предметите (Месечината и Сонцето) во водата. Зошто?

6. Како ќе се промени растојанието помеѓу објектот и неговиот лик во рамно огледало ако огледалото се премести на местото каде што била сликата?

7. Што е поцрно: кадифе или црна свила? Три типа трупи имаат црни кадифени ремени за рамо: артилери (19 ноември 1942 година), танкери (Сталинград и Курск), возачи (Ладога).

8. Дали е можно да се измери висината на облаците со помош на моќен рефлектор?

9. Зошто снегот и маглата се непроѕирни, иако водата е чиста?

10.

Под кој агол ќе се врти зракот што се рефлектира од рамното огледало кога ова последното ќе се ротира за 30 0?

11. Колку слики од изворот S 0 може да се видат во системот на рамни огледала M 1 и M 2? Од која област ќе бидат видливи во исто време?

12. Во која положба на рамно огледало ќе изгледа дека топката што се тркала директно по површината на масата се крева вертикално нагоре во огледалото?

13. Малвина ја гледа својата слика во мало огледало, но гледа само дел од нејзиното лице. Дали ќе го види целото лице ако побара од Пинокио да се оддалечи со огледалото?

14. Дали огледалото секогаш ја „кажува“ вистината?

15. Еден ден, летајќи над површината слична на огледало на езерцето, Карлсон забележал дека неговата брзина во однос на езерцето е точно еднаква на неговата брзина на отстранување од неговата слика во водата. Под кој агол на површината на езерцето леташе Карлсон?

16. Предложете начин за мерење на висината на објектот ако неговата основа е достапна (непристапна).

17. Со која големина на огледалото сончевиот зрак ќе има облик на огледало, а со која големина ќе има облик на дискот на Сонцето?

§§ 64-66. Пр. 33,34. Проблеми со ревизија бр.64 и бр.65.

1. Направете модел на перископ.

2. Прозрачна точка се наоѓа помеѓу две рамни огледала. Колку слики на точка може да се добијат со поставување на огледалата под агол едно до друго.

3. Со помош на столна ламба на 1,5 - 2 m од работ на масата и чешел со широки заби, креирајте зрак од паралелни зраци на површината на масата. Поставете огледало на нивниот пат и проверете ги законите за рефлексија на светлината.

4. Ако на трето огледало се постават две правоаголни рамни огледала кои формираат прав агол, тогаш добиваме оптички систем кој се состои од три меѓусебно нормални огледала - „рефлектор“. Каква интересна сопственост има?

5. Понекогаш сончевиот зрак речиси точно го повторува обликот на огледалото што се користи за да влезе, понекогаш само приближно, а понекогаш воопшто не е сличен по форма на огледалото. Од што зависи ова? Со која големина на огледалото сончевиот зрак ќе има облик на огледало, а со која големина ќе има облик на дискот на Сонцето?

„Од ренесансата на науките, од самиот нивен почеток, не е направено попрекрасно откритие од откривањето на законите што ја регулираат светлината... кога проѕирните тела ја принудуваат да го промени својот пат кога ќе се вкрстат“.

Маупертуис

Лекција 61/11. СВЕТЛИНА РЕФРАКЦИЈА

ЦЕЛ НА ЧАСОТ: Врз основа на експерименти, воспоставете го законот за прекршување на светлината и научете ги учениците да го применуваат кога решаваат проблеми.

ТИП НА ЧАСОТ: Комбиниран.

ОПРЕМА: Оптичка мијалник со додатоци, LG-209 ласер.

ПЛАН ЗА ЛЕКЦИЈА:

2. Анкета 10 мин

3. Објаснување 20 мин

4. Поправање 10 мин.

5. Домашна задача 2-3 мин

II. Фундаментална анкета:

1. Законот за рефлексија на светлината.

2. Конструирање слика во рамно огледало.

Задачи:

1. Потребно е да се осветли дното на бунарот со насочување на сончевите зраци кон него. Како треба да се постави рамно огледало во однос на Земјата ако сончевите зраци паѓаат под агол од 60° во однос на хоризонтот?

2. Аголот помеѓу упадните и рефлектираните зраци е 8 пати поголем од аголот помеѓу упадниот зрак и рамнината на огледалото. Пресметајте го аголот на пад на зракот.

Долго навалено огледало е во контакт со хоризонталниот под и е наклонето под агол α на вертикалата. Ученик се приближува до огледалото, чии очи се наоѓаат на висина h од нивото на земјата. На кое максимално растојание од долниот раб на огледалото ученикот ќе ја види: а) ликот на неговите очи; б) вашата целосна слика?

4. Две рамни огледала формираат агол α . Најдете го аголот на отстапување δ светлосен зрак. Агол на пад на зракот на огледалото М 1еднакви φ .

Прашања:

1. Под кој агол на паѓање на зракот на рамно огледало се совпаѓаат упадниот зрак и рефлектираниот зрак?

2. За да ја видите вашата целосна слика во рамно огледало, нејзината висина мора да биде најмалку половина од висината на една личност. Докажи.

3. Зошто локва на патот навечер на возачот му изгледа како темна точка на светла позадина?

4. Дали е можно да се користи рамно огледало наместо бело платно (платно) во кината?

5. Зошто сенките, дури и со еден извор на светлина, никогаш не се целосно темни?

6. Зошто сјае снегот?

7. Зошто фигурите нацртани на замаглено прозорско стакло се јасно видливи?

8. Зошто сјае полираната чизма?

9. Две иглички A и B се заглавени пред огледалото M. Каде на испрекината линија треба да биде окото на набљудувачот за сликите на игличките да се преклопуваат една со друга?

10. Во собата на ѕидот виси рамно огледало. Експериментаторот Глук гледа слабо осветлен предмет во него. Може ли Глук да го осветли овој објект со светење на фенерче на неговата имагинарна слика во огледалото?

11. Зошто таблата понекогаш свети? Под кои услови ќе се набљудува оваа појава?

12. Зошто вертикалните светлосни столбови понекогаш се видливи над уличните светилки ноќе во зима?

III. Прекршување на светлината на интерфејсот помеѓу два проѕирни медиуми. Демонстрација на феноменот на прекршување на светлината. Инцидентен зрак и прекршен зрак, агол на инциденца и агол на прекршување.

Пополнување на табелата:

Апсолутен индекс на рефракција на медиумот ( n) е индекс на рефракција на даден медиум во однос на вакуумот.Физичко значење на апсолутниот индекс на рефракција: n = c/v.

Апсолутни индекси на рефракција на некои медиуми: n воздух= 1,0003, = 1,33; n ул= 1,5 (круна) - 1,9 (кремен). Медиумот со повисок индекс на рефракција се нарекува оптички погуст.

Врската помеѓу апсолутните индекси на рефракција на два медиума и нивниот релативен индекс на рефракција: n 21 = n 2 / n 1.

Рефракцијата е одговорна за голем број оптички илузии: очигледна длабочина на водно тело (објаснување со слика), скршен молив во чаша вода (демонстрација), кратки нозе на капачот во вода, фатаморгани (на асфалт ).

Патека на зраците низ рамно-паралелна стаклена плоча (демонстрација).

IV. Задачи:

1. Зракот поминува од вода до кремено стакло. Аголот на инциденца е 35°. Најдете го аголот на прекршување.

2. Под кој агол ќе се отклони гредата, паѓајќи под агол од 45° на површината на стаклото (круната), на површината на дијамантот?

3. Нуркач, додека бил под вода, утврдил дека насоката кон Сонцето прави агол од 45° со вертикалата. Најдете ја вистинската позиција на Сонцето во однос на вертикалата?

Прашања:

1. Зошто грутка снег што паѓа во вода станува невидлива?

2. Човек стои длабоко до половината во вода на хоризонталното дно на базенот. Зошто му се чини дека стои во вдлабнатина?

3. Во утринските и раните вечерни часови, одразот на Сонцето во мирна вода ги заслепува очите, но напладне можете да го видите без кривогледство. Зошто?

4. Во која материјална средина светлината се движи со најголема брзина?

5. Во која средина може да се закриват светлосните зраци?

6. Ако површината на водата не е целосно мирна, тогаш предметите што лежат на дното изгледаат како да осцилираат. Објасни го феноменот.

7. Зошто не се гледаат очите на личноста која носи темни очила, иако самата личност многу добро гледа низ таквите очила?

§ 67. Пр. 36 Проблеми со ревизија бр. 56 и бр. 57.

1. Со помош на столна ламба оддалечена 1,5 - 2 m од работ на масата и чешел со широки заби, креирајте зрак од паралелни зраци на површината на масата. Поставувајќи чаша вода и триаголна призма на нивниот пат, опишете ги појавите и одреди го индексот на прекршување на стаклото.

2. Ако ставите лименка за кафе на бела површина и брзо истурете вода што врие во неа, гледајќи одозгора, можете да видите дека црниот надворешен ѕид станал сјаен. Набљудувајте и објаснете го феноменот

3. Обидете се да набљудувате фатаморгани користејќи врело железо.

4. Со помош на компас и линијар, конструирајте ја патеката на прекршениот зрак во средина со индекс на прекршување 1,5 под познат агол на инциденца.

5. Земете проѕирна чинија, наполнете ја со вода и ставете ја на страницата од отворена книга. Потоа користете пипета за да додадете млеко во чинијата, мешајќи додека повеќе не можете да ги гледате зборовите на страницата низ дното на чинијата. Ако сега додадете гранулиран шеќер во растворот, тогаш со одредена концентрација растворот повторно ќе стане транспарентен. Зошто?

„Откако го откривме прекршувањето на светлината, природно беше да се постави прашањето:

каква е врската помеѓу аглите на пад и прекршување?

Л. Купер

Лекција ЦЕЛОСНА РЕФЛЕКСИЈА

ЦЕЛ НА ЧАСОТ: Да ги запознае учениците со феноменот на целосна внатрешна рефлексија и неговите практични примени.

ТИП НА ЧАСОТ: Комбиниран.

ОПРЕМА: Оптичка мијалник со додатоци, LG-209 ласер со додатоци.

ПЛАН ЗА ЛЕКЦИЈА:

1. Воведен дел 1-2 мин

2. Анкета 10 мин

3. Објаснување 20 мин

4. Поправање 10 мин.

5. Домашна задача 2-3 мин

II.Основно истражување:

1. Законот за прекршување на светлината.

Задачи:

1. Зрак што се рефлектира од стаклена површина со индекс на прекршување 1,7 формира прав агол со прекршениот зрак. Одреди го аголот на пад и аголот на прекршување.

2. Определи ја брзината на светлината во течност ако, кога зрак паѓа на површината на течност од воздух под агол од 45 0, аголот на прекршување е 30 0.

3. Зрак од паралелни зраци удира на површината на водата под агол од 30°. Ширината на зракот во воздух е 5 см.. Најдете ја ширината на гредата во вода.

4. Точка извор на светлина S се наоѓа на дното на резервоар длабок 60 cm. Во одредена точка на површината на водата, прекршениот зрак што се ослободува во воздухот излегува дека е нормален на зракот што се рефлектира од површината на водата. На кое растојание од изворот S зракот што се рефлектира од површината на водата ќе падне до дното на резервоарот? Индексот на рефракција на водата е 4/3.

Прашања:

1. Зошто почвата, хартијата, дрвото, песокот изгледаат потемни ако се навлажни со вода?

2. Зошто кога седиме покрај огнот гледаме предмети од другата страна на огнот како осцилираат?

3. Во кои случаи интерфејсот помеѓу два транспарентни медиуми е невидлив?

4. Двајца набљудувачи истовремено ја одредуваат висината на Сонцето над хоризонтот, но едниот е под вода, а другиот во воздух. За кое од нив Сонцето е повисоко над хоризонтот?

5. Зошто вистинската должина на денот е нешто подолга од онаа дадена со астрономските пресметки?

6. Конструирајте ја патеката на зракот низ рамнина паралелна плоча ако неговиот индекс на прекршување е помал од индексот на прекршување на околната средина.

III.Премин на светлосен зрак од оптички помалку густа средина во оптички погуста средина: n 2 > n 1, sinα > sinγ.

Премин на светлосен зрак од оптички погуста средина до оптички помалку густа средина: n 1 > n 2, sinγ > sinα.

Заклучок:Ако светлосниот зрак премине од оптички погуста средина до оптички помалку густа средина, тогаш тој отстапува од нормалната на интерфејсот помеѓу двата медиума, реконструирана од точката на инциденца на зракот. Под одреден агол на инциденца, наречен ограничувачки, γ = 90°и светлината не поминува во вториот медиум: sinα prev = n 21.

Набљудување на вкупниот внатрешен одраз. Ограничувачкиот агол на вкупниот внатрешен одраз кога светлината поминува од стакло во воздух. Демонстрација на вкупен внатрешен одраз на интерфејсот стакло-воздух и мерење на ограничувачкиот агол; споредба на теоретски и експериментални резултати.

Промена на интензитетот на рефлектираниот зрак со промена на аголот на пад. Со целосна внатрешна рефлексија, 100% од светлината се рефлектира од границата (совршено огледало).

Примери за целосна внатрешна рефлексија: фенер на дното на реката, кристали, реверзибилна призма (демонстрација), светлосен водич (демонстрација), прозрачна фонтана, виножито.

Дали е можно да се врзе светлосен зрак во јазол? Демонстрација со полипропиленска цевка наполнета со вода и ласерски покажувач. Употреба на целосна рефлексија во оптички влакна. Пренесување информации со помош на ласер (10 6 пати повеќе информации се пренесуваат отколку со користење на радио бранови).

Патот на зраците во триаголна призма: ; .

IV. Задачи:

1. Определете го ограничувачкиот агол на вкупниот внатрешен одраз за преминот на светлината од дијамант во воздух.

2. Светлосен зрак паѓа под агол од 30 0 до интерфејсот помеѓу два медиума и излегува под агол од 15 0 до оваа граница. Одреди го ограничувачкиот агол на вкупниот внатрешен одраз.

3. Светлината паѓа на рамностран триаголна призма направена од коронки под агол од 45° до едно од лицата. Пресметајте го аголот под кој светлината излегува од спротивната страна. Круна со индекс на рефракција 1,5.

4. Светлосен зрак паѓа на едно од лицата на рамностран стаклена призма со индекс на прекршување 1,5, нормално на ова лице. Пресметајте го аголот помеѓу овој зрак и зракот што ја напушти призмата.

Прашања:

1. Зошто е подобро да се видат риби како пливаат во реката од мостот отколку од нискиот брег?

2. Зошто Сонцето и Месечината изгледаат овални на хоризонтот?

3. Зошто скапоцените камења светкаат?

4. Зошто, кога возите по автопат кој е многу жежок од сонцето, понекогаш ви се чини како да гледате барички на патот?

5. Зошто црна пластична топка изгледа како огледало во вода?

6. Ловецот на бисери испушта маслиново масло од устата на длабочина и отсјајот на површината на водата исчезнува. Зошто?

7. Зошто градот формиран во долниот дел на облакот е темен, а оној што се формира во горниот дел е светло?

8. Зошто чадената стаклена чинија во чаша вода изгледа како огледало?

Апстракт

Предложете проект за соларен концентратор (соларна печка), кој може да биде во облик на кутија, комбиниран, параболичен или со огледало од типот на чадор.

„Во овој свет знам дека нема бројни богатства“.

Л. Мартинов

Лекција 62/12. ЛЕЌИ

ЦЕЛ НА ЧАСОТ: Воведете го концептот „леќа“. Запознајте ги учениците со различни видови леќи; научете ги како да конструираат слика на предмети во објектив.

ТИП НА ЧАСОТ: Комбиниран.

ОПРЕМА: Оптичка мијалник со додатоци, комплет леќи, свеќа, леќи на држач, екран, филмска лента „Конструкција на слика во леќи“.

ПЛАН ЗА ЛЕКЦИЈА:

1. Воведен дел 1-2 мин

2. Анкета 15 мин

3. Објаснување 20 мин

4. Прицврстување 5 мин.

5. Домашна задача 2-3 мин

II.Основно истражување:

1. Прекршување на светлината.

2. Патека на зраците во рамно-паралелна стаклена плоча и триаголна призма.

Задачи:

1. Која е привидната длабочина на реката за човек што гледа во предмет што лежи на дното, ако аголот направен од линијата на видот со нормалната на површината на водата е 70 0? Длабочина 2 m.

2. Во дното на резервоар длабок 2 m, испакнати 0,5 m од водата се пробива куп. Најдете ја должината на сенката од купот на дното на резервоарот под агол на паѓање на зраците од 30 0.

Зракот паѓа на рамно-паралелна стаклена плоча со дебелина од 3 cm под агол од 70°. Определете го поместувањето на зракот во внатрешноста на плочата.

4. Светлосен зрак паѓа на систем од два клина со агол на прекршување од 0,02 rad и индекс на прекршување од 1,4 и 1,7, соодветно. Определете го аголот на отклонување на зракот на таков систем.

5. Тенок клин со агол од 0,02 rad на врвот беше направен од стакло со индекс на прекршување 1,5 и спуштен во базен со вода. Најдете го аголот на отклонување на зракот што се шири во вода и минува низ клинот.

Прашања:

1. Кршеното стакло е непроѕирно, но ако се наполни со вода, станува проѕирно. Зошто?

2. Зошто виртуелната слика на објект (на пример, молив) под исто осветлување во вода изгледа помалку светла отколку во огледало?

3. Зошто јагнињата на врвовите на морските бранови се бели?

4. Наведете ја понатамошната патека на зракот низ триаголна стаклена призма.

5. Што знаете сега за светлината?

III.Ќе ги примениме основните закони на геометриската оптика на одредени физички објекти, ќе добиеме последователни формули и со нивна помош ќе го објасниме принципот на работа на различни оптички објекти.

Леќата е проѕирно тело ограничено со две сферични површини(цртање на табла). Демонстрации на леќи од сетот. Основни точки и линии: центри и радиуси на сферични површини, оптички центар, оптичка оска, главна оптичка оска, главен фокус на собирна леќа, фокусна рамнина, фокусна должина, моќност на објективот (демонстрации). Фокус - од латинскиот збор фокус - огниште, оган.

Конвергентна леќа ( F > 0). Шематски приказ на конвергирачка леќа на сликата. Конструирање слика во собирна леќа на точка што не лежи на главната оптичка оска. Прекрасни зраци.

Како да се изгради слика на точка во конвергирачка леќа ако оваа точка лежи на главната оптичка оска?

Конструирање слика на објект во конвергирачка леќа (екстремни точки).

Објектот се наоѓа зад двојното фокусно растојание на конвергираната леќа. Каде и каква слика на објектот ќе добиеме (конструирање слика на објектот на табла). Дали може да се сними слика на филм? Да! Вистинска слика на предметот.

Каде и каква слика на објект ќе добиеме ако објектот се наоѓа на двојно повеќе од фокусното растојание од објективот, помеѓу фокусот и двојниот фокус, во фокусната рамнина, помеѓу фокусот и леќата.

Заклучок: Собирната леќа може да обезбеди:

а) реална слика намалена, зголемена или еднаква на објектот; имагинарна зголемена слика на објект.

Шематски приказ на дивергентни леќи на сликите ( Ф<0 ). Конструирање слика на објект во дивергентна леќа. Каква слика на објект добиваме во дивергирачка леќа?

Прашање:Ако вашиот соговорник носи очила, тогаш како можете да одредите кои леќи ги имаат овие очила - конвергирање или разидување?

Историска референца:Објективот на A. Lavoisier имал дијаметар од 120 cm и дебелина во средниот дел од 16 cm, а бил наполнет со 130 литри алкохол. Со негова помош беше можно да се стопи злато.

IV. Задачи:

1. Конструирај слика на објект AB во конвергирачка леќа ( Сл.1).

2. Сликата ја покажува положбата на главната оптичка оска на леќата, светлечката точка Аи нејзиниот имиџ ( Ориз. 2). Најдете ја положбата на леќата и конструирај слика на објектот BC.

3. Сликата покажува конвергирачка леќа, нејзината главна оптичка оска, светлечка точка S и нејзината слика S "( Ориз. 3). Определете ги фокусните точки на леќата со нивна конструкција.

4. На слика 4, испрекината линија ја покажува главната оптичка оска на леќата и патеката на произволен зрак низ неа. По конструкција, пронајдете ги главните фокусни точки на овој објектив.

Прашања:

1. Дали е можно да се направи рефлектор со помош на сијалица и собирна леќа?

2. Користејќи го Сонцето како извор на светлина, како можете да ја одредите фокусната должина на објективот?

3. „Конвексна леќа“ беше залепена од две чаши за часовници. Како ќе дејствува оваа леќа на зрак од зраци во вода?

4. Дали е можно да се запали оган на Северниот Пол со секира?

5. Зошто леќата има два фокуса, а сферичното огледало има само еден?

6. Дали ќе видиме слика ако погледнеме низ конвергирачка леќа на објект сместен во неговата фокусна рамнина?

7. На кое растојание треба да се постави конвергентна леќа од екранот за да не се промени нејзиното осветлување?

§§ 68-70 Пр. 37 - 39. Проблеми со ревизија бр. 68 и бр. 69.

1. Наполнете празно шише до половина со течноста за тестирање и, ставајќи ја хоризонтално, измерете ја фокусната должина на оваа рамно-конвексна леќа. Користејќи ја соодветната формула, пронајдете го индексот на рефракција на течноста.

„И огнениот лет на твојот дух е задоволен со слики и подобие“.

Гете

Лекција 63/13. ФОРМУЛА ЗА ЛЕЌИ

ЦЕЛ НА ЧАСОТ: Изведете ја формулата за леќите и научете ги учениците како да ја применуваат кога решаваат проблеми.

ТИП НА ЧАСОТ: Комбиниран.

ОПРЕМА: Комплет леќи и огледала, свеќа или сијалица, бел екран, модел на леќи.

ПЛАН ЗА ЛЕКЦИЈА:

1. Воведен дел 1-2 мин

2. Анкета 10 мин

3. Објаснување 20 мин

4. Поправање 10 мин.

5. Домашна задача 2-3 мин

II.Основно истражување:

2. Конструирање слика на објект во леќа.

Задачи:

1. Дадена е патеката на зракот низ дивергирачката леќа (сл. 1). Најдете го фокусот со конструирање.

2. Конструирај слика на објект AB во конвергирачка леќа (сл. 2).

3. Слика 3 ја покажува положбата на главната оптичка оска на леќата, извор Си неговиот лик. Најдете ја позицијата на леќата и конструирајте слика на објектот АБ.

4. Најдете ја фокусната должина на биконвексна леќа со радиус на искривување од 30 cm, изработена од стакло со индекс на прекршување 1,5. Која е оптичката моќ на леќата?

5. Светлосен зрак паѓа на дивергентна леќа под агол од 0,05 rad во однос на главната оптичка оска и, откако е прекршен во неа на растојание од 2 cm од оптичкиот центар на леќата, излегува под ист агол во однос на главната оптичка оска. Најдете ја фокусната должина на леќата.

Прашања:

1. Дали плано-конвексната леќа може да расејува паралелни зраци?

2. Како ќе се промени фокусното растојание на објективот ако неговата температура се зголеми?

3. Колку е подебела леќата леќа во центарот во споредба со рабовите, толку е помала нејзината фокусна должина за даден дијаметар. Објаснете.

4. Рабовите на леќата беа исечени. Дали неговата фокусна должина е променета (докажува со конструкција)?

5. Конструирајте ја патеката на зракот зад дивергирачката леќа ( Ориз. 1)?

6. Точката извор се наоѓа на главната оптичка оска на собирната леќа. Во која насока ќе се помести сликата на овој извор ако леќата се ротира под одреден агол во однос на оската што лежи во рамнината на леќата и минува низ нејзиниот оптички центар?

Што може да се одреди со помош на формулата за леќи? Експериментално мерење на фокусната должина на леќата во сантиметри (мерење гИ ѓ, пресметка Ф).

Модел на леќи и формула за леќи. Истражете ги сите случаи со демонстрации користејќи ја формулата и моделот на објективот. Резултат во табелата:

г	d = 2F	Ф< d < 2F	d = F	г< F
ѓ	2F	f > 2F		ѓ< 0
слика

Г = 1/(d/F - 1). 1) d = F, Г→∞. 2) d = 2F, Г = 1. 3) d→∞, Г→0. 4) d = F, Г = - 2.

Ако леќата се разминува, тогаш каде треба да се постави попречната лента? Каква ќе биде сликата на објектот во оваа леќа?

Методи за мерење на фокусната должина на конвергирачка леќа:

1. Добивање слика на далечен објект: , .

2. Ако предметот е во двоен фокус d = 2F, Тоа d = f, А F = d/2.

3. Користење на формула за леќи.

4. Користење на формула .

5. Користење на рамно огледало.

Практични примени на леќите: можете да добиете зголемена реална слика на објект (прожектор за слајд), намалена реална слика и да ја фотографирате (камера), да добиете зголемена и намалена слика (телескоп и микроскоп), да ги фокусирате сончевите зраци (сончева станица ).

IV. Задачи:

1. Со помош на леќа чија фокусна должина е 20 cm, се добива слика на објект на екран кој се наоѓа на 1 m од објективот.На кое растојание од објективот е предметот? Каква ќе биде сликата?

2. Растојанието помеѓу објектот и екранот е 120 cm Каде треба да се постави конвергентна леќа со фокусна должина од 25 cm за да се добие јасна слика на објектот на екранот?

§ 71 Задача 16

1. Предложете проект за мерење на фокусното растојание на леќите за очила. Измерете ја фокусната должина на дивергираната леќа.

2. Измерете го дијаметарот на жицата од која е направена спиралата во ламбата со вжарено (светилката мора да остане недопрена).

3. Капка вода на стаклото или филм со вода што ја затегнува жичаната јамка делува како леќа. Уверете се во ова со гледање точки, мали предмети и букви низ нив.

4. Со помош на конвергирачка леќа и линијар, измерете го аголниот дијаметар на Сонцето.

5. Како треба да се постават две леќи, од кои едната конвергира, а другата расејува, така што снопот од паралелни зраци, кој минува низ двете леќи, останува паралелен?

6. Пресметајте ја фокусната должина на лабораториската леќа, а потоа измерете ја експериментално.

„Ако некое лице испитува букви или други мали предмети со стакло или друго проѕирно тело поставено над буквите, и ако ова тело е сферичен сегмент, ... буквите ќе изгледаат поголеми“.

Роџер Бејкон

Лекција 64/14. ЛАБОРАТОРСКА РАБОТА бр. 11: „МЕРЕЊЕ НА ФОКАЛНАТА ДОЛЖИНА И ОПТИЧКАТА МОЌНОСТ НА РАЗГОВОРНИОТ ЛЕК“.

ЦЕЛ НА ЧАСОТ: Да се научат учениците да ја мерат фокусната должина и оптичката моќ на објективот што се спојува.

ВИД НА ЧАСОТ: Лабораториска работа.

ОПРЕМА: Конвергирана леќа, екран, сијалица на држач со капа (свеќа), мерна лента (линар), напојување, две жици.

РАБОТЕН ПЛАН:

1. Воведен дел 1-2 мин

2. Кратки инструкции 5 мин

3. Завршување на работа 30 минути

4. Сумирајќи 5 мин

5. Домашна задача 2-3 мин

II.Фокусното растојание на конвергирачката леќа може да се мери на различни начини:

1. Измерете го растојанието од објектот до објективот и од објективот до сликата; користејќи ја формулата за објективот, можете да ја пресметате фокусната должина: .

2. Откако добивте слика од далечински извор на светлина () на екранот,
директно измерете ја фокусната должина на леќата ().

3. Ако објектот е поставен на двојно поголема фокусна должина од објективот, тогаш сликата е исто така двојно поголема од фокусната должина (постигнувајќи еднаквост гИ ѓ, директно измерете ја фокусната должина на леќата).

4. Познавање на просечната фокусна должина на леќата и растојанието од објектот до леќата ( г), потребно е да се пресмета растојанието од леќата до сликата на објектот ( ѓ т) и споредете ја со онаа добиена експериментално ( f e).

III. Напредок:

бр.	г, м	f, m	F, m	F ag, m	Д, сред	Карактер на сликата
1.
2.
3.
4.		f e	ѓ т

Дополнителна задача e: Измерете ја фокусната должина на дивергирачката леќа: D = D 1 + D 2.

Дополнителна задача:Измерете ја фокусната должина на објективот користејќи други методи.

IV.Сумирајќи.

В.Предложете проект за соларна инсталација за загревање на вода со природна и присилна циркулација.

„Секоја наука која постојано се развива расте само затоа

дека му е потребно на човечкото општество“.

С.И. Вавилов

Лекција 65/15. УРЕД ЗА ПРОЕКЦИЈА. КАМЕРА.

ЦЕЛ НА ЧАСОТ: Да се запознаат учениците со некои од практичните употреби на леќите.

ТИП НА ЧАСОТ: Комбиниран.

ОПРЕМА: Проектор, камера.

ПЛАН ЗА ЛЕКЦИЈА:

1. Воведен дел 1-2 мин

2. Анкета 10 мин

3. Објаснување 20 мин

4. Поправање 10 мин.

5. Домашна задача 2-3 мин

II.Основно истражување:

1. Формула за леќи.

2. Мерење на фокусната должина на леќата.

Задачи:

1. На кое растојание од објектив со фокусна должина од 12 cm треба да се постави објект така што неговата вистинска слика да биде три пати поголема од самиот објект?

2. Објектот се наоѓа на растојание од 12 cm од биконкавна леќа со фокусна должина од 10 cm.Определи на кое растојание од објективот е сликата на објектот? Како ќе биде?

Прашања:

1. Постојат две идентични сферични колби и столна ламба. Познато е дека едната колба содржи вода, а другата содржи алкохол. Како да се одреди содржината на садовите без прибегнување кон мерење?

Дијаметарот на Сонцето е 400 пати поголем од дијаметарот на Месечината. Зошто нивните очигледни големини се речиси исти?

3. Растојанието помеѓу објектот и неговата слика создадена од тенка леќа е еднаква на 0,5 FКаде Ф- фокусна должина на леќата. Каква слика е ова - реална или имагинарна?

4. Со помош на леќа, на екранот се добива превртена слика на пламен од свеќа. Дали линеарните димензии на оваа слика ќе се променат ако дел од леќата е заматен со лист од картон (докажува со конструкција).

5. Определете ја со конструкција положбата на светлечката точка ако два зраци, по прекршувањето во леќата, одат како што е прикажано на Слика 1.

6. Даден предмет АБи неговиот лик. Определете го типот на леќата, пронајдете ја нејзината главна оптичка оска и положбата на фокусите ( Ориз. 2).

7. Виртуелна слика на Сонцето е добиена во рамно огледало. Дали е можно да се изгори хартија со ова „имагинарно Сонце“ со помош на собирна леќа?

III. Уред за проекција е уред дизајниран да добие вистинска и зголемена слика на објект. Оптички дијаграм на проекциониот апарат на таблата. На кое растојание од објективната леќа треба да се постави проѕирен предмет така што неговата вистинска слика е многу пати поголема од самиот објект? Како е потребно да се промени растојанието од објектот до објективот на објективот ако растојанието од апаратот за проекција до екранот се зголемува или намалува?