cermin. Konstruksi gambar di cermin datar

Konstruksi gambar di cermin bola

Untuk membangun gambar sumber cahaya titik mana pun di cermin bola, cukup dengan membangun jalur setiap dua balok memancar dari sumber ini dan dipantulkan dari cermin. Titik potong sinar pantul itu sendiri akan memberikan bayangan nyata dari sumbernya, dan titik perpotongan penerusan sinar pantul akan memberikan bayangan imajiner.

sinar karakteristik. Untuk membangun gambar di cermin bola, akan lebih mudah untuk menggunakan tertentu ciri sinar, yang jalannya mudah dibangun.

1. Balok 1 , kejadian pada cermin sejajar dengan sumbu optik utama, dipantulkan, melewati fokus utama cermin di cermin cekung (Gbr. 3.6, sebuah); di cermin cembung, fokus utama adalah kelanjutan dari sinar yang dipantulkan 1 (Gbr. 3.6, b).

2. Balok 2 , melewati fokus utama cermin cekung, dipantulkan, sejajar dengan sumbu optik utama - balok 2 (Gbr. 3.7, sebuah). sinar 2 kejadian pada cermin cembung sehingga kelanjutannya melewati fokus utama cermin, dipantulkan, juga sejajar dengan sumbu optik utama - sinar 2 (Gbr. 3.7, b).

Beras. 3.7

3. Pertimbangkan balok 3 melewati tengah cermin cekung - titik HAI(Gbr. 3.8, sebuah) dan balok 3 , jatuh pada cermin cembung sehingga kelanjutannya melewati pusat cermin - titik HAI(Gbr. 3.8, b). Seperti yang kita ketahui dari geometri, jari-jari lingkaran tegak lurus terhadap garis singgung lingkaran pada titik kontak, sehingga sinar 3 dalam gambar. 3.8 jatuh di cermin di bawah sudut kanan, yaitu, sudut datang sinar-sinar ini sama dengan nol. Jadi sinar pantul 3 dalam kedua kasus bertepatan dengan yang jatuh.

Beras. 3.8

4. Balok 4 melewati tiang cermin - titik R, dipantulkan secara simetris terhadap sumbu optik utama (sinar dalam gambar. 3.9), karena sudut datang sama dengan sudut pantul.

Beras. 3.9

BERHENTI! Putuskan sendiri: A2, A5.

Pembaca: Suatu kali saya mengambil satu sendok makan biasa dan mencoba melihat gambar saya di dalamnya. Saya melihat gambarnya, tetapi ternyata jika Anda melihat cembung bagian sendok, lalu gambar langsung, dan jika pada cekung kemudian terbalik. Saya bertanya-tanya mengapa demikian? Bagaimanapun, sendok, menurut saya, dapat dianggap sebagai semacam cermin bulat.

Tugas 3.1. Bangun gambar segmen vertikal kecil dengan panjang yang sama di cermin cekung (Gbr. 3.10). Panjang fokus diatur. Diketahui bahwa gambar segmen bujursangkar kecil yang tegak lurus terhadap sumbu optik utama dalam cermin bola juga merupakan segmen bujursangkar kecil yang tegak lurus terhadap sumbu optik utama.

Larutan.

1. kasus a. Perhatikan bahwa dalam hal ini semua benda berada di depan fokus utama cermin cekung.

Beras. 3.11

Kami akan membangun gambar hanya dari titik atas segmen kami. Untuk melakukan ini, gambar melalui semua poin atas: TETAPI, PADA dan DARI satu balok umum 1 , sejajar dengan sumbu optik utama (Gbr. 3.11). sinar pantul 1 F 1 .

Sekarang dari poin TETAPI, PADA dan DARI biarkan sinar 2 , 3 dan 4 melalui fokus utama cermin. balok yang dipantulkan 2 ¢, 3 dan 4 akan sejajar dengan sumbu optik utama.

Titik potong sinar 2 ¢, 3 dan 4 dengan balok 1 adalah gambar titik TETAPI, PADA dan DARI. Ini adalah titik-titiknya TETAPI¢, PADA dan DARI dalam gambar. 3.11.

Untuk mendapatkan gambar segmen cukup untuk turun dari poin TETAPI¢, PADA dan DARI tegak lurus terhadap sumbu optik utama.

Seperti yang dapat dilihat dari gambar. 3.11, semua gambar ternyata sah dan terbalik.

Pembaca: Dan apa artinya - valid?

Pengarang: Gambar item terjadi sah dan imajiner. Kita sudah bertemu dengan bayangan imajiner ketika kita mempelajari cermin datar: bayangan imajiner dari sumber titik adalah titik yang berpotongan kelanjutan sinar yang dipantulkan dari cermin. Bayangan sebenarnya dari sumber titik adalah titik di mana diri sinar yang dipantulkan dari cermin.

Perhatikan bahwa apa lebih jauh ada objek dari cermin, lebih kecil dapatkan gambar dan temanya lebih dekat gambar ini untuk fokus cermin. Perhatikan juga bahwa gambar segmen, titik bawahnya bertepatan dengan tengah cermin - titik HAI, telah terjadi simetris objek relatif terhadap sumbu optik utama.

Saya harap sekarang Anda mengerti mengapa, melihat bayangan Anda di permukaan cekung sendok makan, Anda melihat diri Anda berkurang dan terbalik: bagaimanapun, objek (wajah Anda) jelas sebelum fokus utama cermin cekung.

2. kasus b. Dalam hal ini, itemnya adalah di antara fokus utama dan permukaan cermin.

Balok pertama adalah balok 1 , seperti dalam kasus sebuah, biarkan melalui titik atas segmen - titik TETAPI dan PADA 1 akan melewati fokus utama cermin - titik F 1 (Gbr. 3.12).

Sekarang mari kita gunakan sinar 2 dan 3 , yang berasal dari titik TETAPI dan PADA dan melewati tiang cermin - titik R. balok yang dipantulkan 2 dan 3 membuat sudut yang sama dengan sumbu optik utama sebagai sinar datang.

Seperti yang dapat dilihat dari gambar. 3.12 balok yang dipantulkan 2 dan 3 ¢ jangan berpotongan sinar pantul 1 . Cara, sah gambar dalam hal ini Tidak. Tetapi kelanjutan sinar pantul 2 dan 3 bersinggungan dengan kelanjutan sinar pantul 1 pada titik TETAPI dan PADA¢ di balik cermin, membentuk imajiner gambar titik TETAPI dan PADA.

Menjatuhkan tegak lurus dari titik TETAPI dan PADA ke sumbu optik utama, kami mendapatkan gambar segmen kami.

Seperti yang dapat dilihat dari gambar. 3.12, gambar segmen ternyata langsung dan diperbesar, dan dari lebih dekat tunduk pada fokus utama, topik lagi gambar dan temanya lebih jauh gambar ini dari cermin.

BERHENTI! Putuskan sendiri: A3, A4.

Tugas 3.2. Buat bayangan dari dua segmen vertikal kecil yang identik di cermin cembung (Gbr. 3.13).

Beras. 3.13 Gambar. 3.14

Larutan. Mari kita pancarkan 1 melalui titik teratas segmen TETAPI dan PADA sejajar dengan sumbu optik utama. sinar pantul 1 berjalan sehingga kelanjutannya melintasi fokus utama cermin - titik F 2 (Gbr. 3.14).

Sekarang mari kita taruh sinar di cermin 2 dan 3 dari poin TETAPI dan PADA sehingga kelanjutan sinar ini melewati tengah cermin - titik HAI. Sinar ini akan dipantulkan sedemikian rupa sehingga sinar pantul 2 dan 3 ¢ bertepatan dengan sinar datang.



Seperti yang kita lihat dari gambar. 3.14 sinar pantul 1 ¢ tidak berpotongan dengan sinar pantul 2 dan 3 . Cara, sah titik gambar TETAPI dan tidak. Tetapi kelanjutan sinar pantul 1 bersinggungan dengan sekuel sinar pantul 2 dan 3 pada titik TETAPI dan PADA. Oleh karena itu, poin TETAPI dan PADA¢ – imajiner gambar titik TETAPI dan PADA.

Untuk pencitraan segmen jatuhkan tegak lurus dari titik TETAPI dan PADA ke sumbu optik utama. Seperti yang dapat dilihat dari gambar. 3.14, gambar segmen ternyata langsung dan berkurang. Dan apa lebih dekat objek ke cermin lagi gambar dan temanya lebih dekat itu ke cermin. Namun, bahkan objek yang sangat jauh tidak dapat memberikan bayangan yang jauh dari cermin. di luar fokus utama cermin.

Saya harap sekarang jelas mengapa, ketika Anda melihat bayangan Anda di permukaan cembung sendok, Anda melihat diri Anda berkurang, tetapi tidak terbalik.

BERHENTI! Putuskan sendiri: A6.

Konstruksi gambar di cermin dan karakteristiknya.

Bayangan titik A suatu benda di cermin bola dapat dibuat menggunakan pasangan sinar standar apa pun: 2,6 - 2,9

2) sinar yang melewati fokus, setelah refleksi, akan sejajar dengan sumbu optik di mana fokus ini berada;

4) sinar datang di kutub cermin, setelah dipantulkan dari cermin, berjalan simetris ke sumbu optik utama (AB = VM)

Mari kita perhatikan beberapa contoh gambar bangunan pada cermin cekung:

2) Benda berada pada jarak yang sama dengan jari-jari kelengkungan cermin. Bayangannya nyata, ukurannya sama dengan ukuran benda, terbalik, terletak tepat di bawah benda (Gbr. 2.11).

Beras. 2.12

3) Benda terletak di antara fokus dan kutub cermin. Gambar - imajiner, diperbesar, langsung (Gbr. 2.12)

Rumus Cermin

Mari kita cari hubungan antara karakteristik optik dan jarak yang menentukan posisi objek dan bayangannya.

Biarkan objek menjadi beberapa titik A yang terletak pada sumbu optik. Dengan menggunakan hukum pemantulan cahaya, kita akan membuat gambar titik ini (Gbr. 2.13).

Mari kita nyatakan jarak dari benda ke kutub cermin (AO), dan dari kutub ke bayangan (OA¢).

Pertimbangkan segitiga APC, kita dapatkan bahwa

Dari segitiga APA¢, kita dapatkan bahwa . Kami mengecualikan dari ekspresi ini sudut , karena satu-satunya yang tidak bergantung pada OR.

, atau

(2.3)

Sudut b, q, g didasarkan pada OR. Biarkan balok yang dipertimbangkan menjadi paraksial, maka sudut-sudut ini kecil dan, oleh karena itu, nilainya dalam ukuran radian sama dengan garis singgung sudut-sudut ini:

; ; , di mana R=OC, adalah jari-jari kelengkungan cermin.

Kami mengganti ekspresi yang diperoleh ke dalam persamaan (2.3)

Karena kita telah mengetahui sebelumnya bahwa panjang fokus berhubungan dengan jari-jari kelengkungan cermin, maka

(2.4)

Ekspresi (2.4) disebut rumus cermin, yang digunakan hanya dengan aturan tanda:

Jarak , , Dianggap positif jika dihitung sepanjang balok, dan negatif jika sebaliknya.

cermin cembung.

Mari kita perhatikan beberapa contoh konstruksi bayangan pada cermin cembung.

2) Benda berada pada jarak yang sama dengan jari-jari kelengkungan. Bayangannya imajiner, diperkecil, langsung (Gbr. 2.15)

Fokus cermin cembung adalah imajiner. rumus cermin cembung

.

Aturan tanda untuk d dan f tetap sama seperti untuk cermin cekung.

Perbesaran linier suatu benda ditentukan oleh perbandingan tinggi bayangan dengan tinggi benda itu sendiri.

. (2.5)

Jadi, terlepas dari lokasi objek relatif terhadap cermin cembung, bayangan selalu imajiner, langsung, diperkecil dan terletak di belakang cermin. Sementara bayangan di cermin cekung lebih beragam, mereka bergantung pada lokasi objek relatif terhadap cermin. Oleh karena itu, cermin cekung lebih sering digunakan.

Setelah mempertimbangkan prinsip-prinsip pencitraan di berbagai cermin, kami telah memahami pengoperasian berbagai instrumen seperti teleskop astronomi dan cermin pembesar dalam instrumen kosmetik dan praktik medis, kami dapat merancang beberapa instrumen itu sendiri.

Mari kita cari hubungan antara karakteristik optik dan jarak yang menentukan posisi objek dan bayangannya.

Biarkan objek menjadi beberapa titik A yang terletak pada sumbu optik. Dengan menggunakan hukum pemantulan cahaya, kita akan membuat gambar titik ini (Gbr. 2.13).

Nyatakan jarak benda ke kutub cermin (AO), tapi dari tiang ke gambar (OA).

Pertimbangkan segitiga APC, kita mendapatkan bahwa

Dari segitiga ARA, kita dapatkan bahwa
. Hilangkan sudut dari ekspresi ini
, karena satu-satunya yang tidak bergantung pada OR.

,
atau

(2.3)

Sudut , , didasarkan pada OR. Biarkan balok yang dipertimbangkan menjadi paraksial, maka sudut-sudut ini kecil dan, oleh karena itu, nilainya dalam ukuran radian sama dengan garis singgung sudut-sudut ini:

;
;
, di mana R=OC, adalah jari-jari kelengkungan cermin.

Kami mengganti ekspresi yang diperoleh ke dalam persamaan (2.3)

Karena kita telah mengetahui sebelumnya bahwa panjang fokus berhubungan dengan jari-jari kelengkungan cermin, maka

(2.4)

Ekspresi (2.4) disebut rumus cermin, yang digunakan hanya dengan aturan tanda:

Jarak ,,
dianggap positif jika dihitung sepanjang balok, dan negatif sebaliknya.

cermin cembung.

Mari kita perhatikan beberapa contoh konstruksi bayangan pada cermin cembung.

1) Benda terletak pada jarak yang lebih besar dari jari-jari kelengkungan. Kami membangun gambar titik akhir objek A dan B. Kami menggunakan sinar: 1) sejajar dengan sumbu optik utama; 2) sinar melewati pusat optik cermin. Kami mendapatkan gambar imajiner, diperkecil, langsung (Gbr. 2.14)

2) Benda berada pada jarak yang sama dengan jari-jari kelengkungan. Bayangannya imajiner, diperkecil, langsung (Gbr. 2.15)

Fokus cermin cembung adalah imajiner. rumus cermin cembung

.

Aturan tanda untuk d dan f tetap sama seperti untuk cermin cekung.

Perbesaran linier suatu benda ditentukan oleh perbandingan tinggi bayangan dengan tinggi benda itu sendiri.

. (2.5)

Jadi, terlepas dari lokasi objek relatif terhadap cermin cembung, bayangan selalu imajiner, langsung, diperkecil dan terletak di belakang cermin. Sementara bayangan di cermin cekung lebih beragam, mereka bergantung pada lokasi objek relatif terhadap cermin. Oleh karena itu, cermin cekung lebih sering digunakan.

Setelah mempertimbangkan prinsip-prinsip pencitraan di berbagai cermin, kami telah memahami pengoperasian berbagai instrumen seperti teleskop astronomi dan cermin pembesar dalam instrumen kosmetik dan praktik medis, kami dapat merancang beberapa instrumen itu sendiri.

Refleksi specular, refleksi difus

Cermin datar.

Sistem optik yang paling sederhana adalah cermin datar. Jika seberkas sinar sejajar yang datang pada antarmuka datar antara dua media tetap sejajar setelah pemantulan, maka pemantulan tersebut disebut spekular, dan permukaan itu sendiri disebut cermin datar (Gbr. 2.16).

Gambar di cermin datar dibangun atas dasar hukum pemantulan cahaya. Sebuah sumber titik S (Gbr. 2.17) memberikan berkas cahaya divergen, mari kita buat berkas pantul. Kembalikan tegak lurus pada setiap titik datang dan gambarkan sinar pantul dari kondisi a=Ðb(Ða 1 =Ðb 1, a 2 =b 2, dst) bayangan titik S, bayangan ini akan bersifat imajiner.

Bayangan garis lurus AB dapat dibuat dengan menghubungkan garis lurus ke bayangan dua titik ujung A¢ dan B¢. Pengukuran menunjukkan bahwa bayangan ini berada pada jarak yang sama di belakang cermin dengan benda di depan cermin, dan bahwa dimensi bayangannya sama dengan dimensi benda. Bayangan yang terbentuk pada cermin datar adalah bayangan terbalik dan imajiner (lihat Gambar 2.18).

Jika permukaan reflektif kasar, maka pantulannya salah dan cahayanya tersebar, atau menyebar tercermin (Gambar 2.19)

Pemantulan difus jauh lebih menyenangkan mata daripada pemantulan dari permukaan halus, yang disebut benar cerminan.

Lensa.

Lensa, serta cermin, adalah sistem optik, mis. mampu mengubah arah berkas cahaya. Lensa dalam bentuk bisa berbeda: bulat, silindris. Kami hanya akan fokus pada lensa sferis.

Benda bening yang dibatasi oleh dua permukaan bola disebut lensa.

Garis lurus di mana pusat permukaan bola terletak disebut sumbu optik utama lensa. Sumbu optik utama lensa memotong permukaan bola pada titik M dan N - ini adalah bagian atas lensa. Jika jarak MN dapat diabaikan dibandingkan dengan R 1 dan R 2 , maka lensa dikatakan tipis. Dalam hal ini (x)M bertepatan dengan (x)N dan kemudian (x)M akan disebut pusat optik lensa. Semua garis lurus yang melalui pusat optik lensa, kecuali sumbu optik utama, disebut sumbu optik sekunder (Gbr. 2.20).

Lensa konvergen . fokus Lensa konvergen adalah titik di mana sinar sejajar dengan sumbu optik berpotongan setelah pembiasan di lensa. Fokus lensa cembung adalah nyata. Fokus yang terletak pada sumbu optik utama disebut fokus utama. Setiap lensa memiliki dua fokus utama: depan (dari sisi sinar datang) dan belakang (dari sisi sinar bias). Bidang di mana fokus terletak disebut bidang fokus. Bidang fokus selalu tegak lurus terhadap sumbu optik utama dan melewati fokus utama. Jarak dari pusat lensa ke fokus utama disebut panjang fokus utama F (Gbr. 2.21).

Untuk membuat gambar dari setiap titik bercahaya, seseorang harus menelusuri jalur dari dua sinar yang datang pada lensa dan dibiaskan di dalamnya sampai mereka berpotongan (atau memotong kelanjutannya). Gambar objek bercahaya yang diperluas adalah kumpulan gambar dari titik-titik individualnya. Sinar yang paling nyaman digunakan dalam konstruksi gambar dalam lensa adalah sinar karakteristik berikut:

1) sinar datang pada lensa yang sejajar dengan sumbu optik apa pun, setelah pembiasan, akan melewati fokus yang terletak pada sumbu optik ini

2) sinar yang merambat sepanjang sumbu optik tidak mengubah arahnya

3) sinar yang melewati fokus depan, setelah pembiasan di lensa, akan sejajar dengan sumbu optik utama;

Gambar 2.25 menunjukkan konstruksi bayangan titik A benda AB.

Selain sinar di atas, saat membuat gambar dalam lensa tipis, digunakan sinar yang sejajar dengan sumbu optik sekunder. Harus diingat bahwa sinar datang pada lensa konvergen dengan sinar sejajar dengan sumbu optik sekunder memotong permukaan fokus belakang pada titik yang sama dengan sumbu sekunder.

Rumus lensa tipis:

, (2.6)

di mana F adalah panjang fokus lensa; D adalah kekuatan optik lensa; d adalah jarak dari objek ke pusat lensa; f adalah jarak dari pusat lensa ke bayangan. Aturan tanda akan sama dengan cermin: semua jarak ke titik nyata dianggap positif, semua jarak ke titik imajiner dianggap negatif.

Perbesaran linier yang diberikan oleh lensa

, (2.7)

di mana H adalah tinggi bayangan; h - ketinggian benda.

Lensa divergen . Sinar datang pada lensa divergen pada sinar paralel divergen sehingga perpanjangannya berpotongan di suatu titik yang disebut fokus imajiner.

Aturan lintasan sinar pada lensa divergen:

1) sinar datang pada lensa sejajar dengan beberapa sumbu optik, setelah pembiasan, akan pergi sehingga kelanjutannya akan melewati fokus yang terletak pada sumbu optik (Gbr. 2.26):

2) sinar yang merambat sepanjang sumbu optik tidak mengubah arahnya.

Rumus lensa divergen:

(aturan tanda tetap sama).

Gambar 2.27 menunjukkan contoh pencitraan dalam lensa divergen.

Cermin yang permukaannya datar disebut cermin datar. Cermin bulat dan cermin parabola memiliki bentuk permukaan yang berbeda. Kami tidak akan mempelajari cermin lengkung. Dalam kehidupan sehari-hari, cermin datar paling sering digunakan, jadi kami akan fokus padanya.

Ketika sebuah benda berada di depan cermin, tampaknya ada benda yang sama di belakang cermin. Apa yang kita lihat di balik cermin disebut bayangan benda.

Mengapa kita melihat sebuah objek yang sebenarnya tidak ada?

Untuk menjawab pertanyaan ini, mari kita cari tahu bagaimana bayangan muncul di cermin datar. Biarkan ada titik bercahaya S di depan cermin (Gbr. 79). Dari semua sinar yang datang dari titik ini di cermin, kami memilih tiga sinar untuk kesederhanaan: SO, SO 1 dan SO 2. Masing-masing sinar ini dipantulkan dari cermin sesuai dengan hukum pemantulan cahaya, yaitu pada sudut yang sama di mana ia jatuh pada cermin. Setelah refleksi, sinar ini memasuki mata pengamat dalam sinar divergen. Jika kita meneruskan sinar pantul kembali, di luar cermin, maka sinar-sinar itu akan bertemu di suatu titik S 1 . Titik ini merupakan bayangan dari titik S. Di sinilah pengamat akan melihat sumber cahaya.

Gambar S 1 disebut imajiner, karena diperoleh sebagai hasil perpotongan bukan dari sinar nyata cahaya, yang tidak berada di belakang cermin, tetapi dari ekstensi imajinernya. (Jika gambar ini diperoleh sebagai titik perpotongan sinar cahaya nyata, maka itu akan disebut nyata.)

Jadi, bayangan pada cermin datar selalu imajiner. Karena itu, ketika Anda melihat ke cermin, Anda melihat di depan Anda bukan yang nyata, tetapi gambar imajiner. Dengan menggunakan kriteria persamaan segitiga (lihat Gambar 79), kita dapat membuktikan bahwa S1O = OS. Ini berarti bayangan pada cermin datar berada pada jarak yang sama dengan sumber cahaya di depannya.

Mari beralih ke pengalaman. Tempatkan sepotong kaca datar di atas meja. Kaca memantulkan sebagian cahaya, oleh karena itu kaca dapat digunakan sebagai cermin. Tapi karena kaca itu transparan, kita bisa melihat apa yang ada di baliknya pada saat yang bersamaan. Mari kita letakkan lilin yang menyala di depan gelas (Gbr. 80). Gambar imajinernya akan muncul di balik kaca (jika Anda meletakkan selembar kertas di gambar api, tentu saja, itu tidak akan menyala).

Mari kita letakkan di sisi lain kaca (tempat kita melihat gambar) yang sama, tetapi lilin yang tidak menyala dan mulailah memindahkannya hingga sejajar dengan gambar yang diperoleh sebelumnya (dalam hal ini, akan tampak menyala). Sekarang mari kita ukur jarak dari lilin yang menyala ke kaca dan dari kaca ke bayangannya. Jarak ini akan sama.
Pengalaman juga menunjukkan bahwa tinggi bayangan lilin sama dengan tinggi lilin itu sendiri.

Ringkasnya, kita dapat mengatakan bahwa bayangan suatu benda di cermin datar selalu: 1) imajiner; 2) lurus, yaitu tidak terbalik; 3) ukurannya sama dengan benda itu sendiri; 4) terletak pada jarak yang sama di belakang cermin dengan benda yang terletak di depannya. Dengan kata lain, bayangan suatu benda pada cermin datar adalah simetris terhadap benda terhadap bidang cermin.

Gambar 81 menunjukkan konstruksi bayangan di cermin datar. Biarkan objek terlihat seperti panah AB. Untuk membangun citranya, Anda harus:

1) turunkan garis tegak lurus dari titik A ke cermin dan, perpanjang di belakang cermin dengan jarak yang persis sama, tandai titik A 1 ;

2) turunkan garis tegak lurus dari titik B ke cermin dan, rentangkan di belakang cermin dengan jarak yang persis sama, tandai titik B 1 ;

3) hubungkan titik A 1 dan B 1 .

Segmen yang dihasilkan A 1 B 1 akan menjadi bayangan maya dari panah AB.

Sepintas, tidak ada perbedaan antara benda dan bayangannya di cermin datar. Namun, tidak. Lihatlah gambar tangan kanan Anda di cermin. Anda akan melihat bahwa jari-jari pada gambar ini diposisikan seolah-olah tangan ini dibiarkan. Ini bukan kebetulan: bayangan cermin selalu berubah dari kanan ke kiri dan sebaliknya.

Tidak semua orang menyukai perbedaan antara kanan dan kiri. Beberapa pecinta simetri bahkan mencoba untuk menulis karya sastra mereka sehingga mereka dibaca dengan cara yang sama baik dari kiri ke kanan dan dari kanan ke kiri (frasa putar seperti itu disebut palindrom), misalnya: “Lempar es ke zebra, berang-berang, sepatu kasual."

Sangat menarik bahwa hewan bereaksi berbeda terhadap bayangan mereka di cermin: beberapa tidak menyadarinya, yang lain menyebabkan rasa ingin tahu yang jelas. Ini sangat menarik bagi monyet. Ketika sebuah cermin besar digantung di dinding di salah satu kandang terbuka untuk monyet, semua penghuninya berkumpul di sekitarnya. Monyet tidak meninggalkan cermin, melihat gambar mereka, sepanjang hari. Dan hanya ketika makanan favorit mereka dibawa kepada mereka, hewan-hewan lapar itu pergi ke panggilan pekerja. Tapi, seperti yang kemudian dikatakan salah satu pengamat kebun binatang, setelah mengambil beberapa langkah dari cermin, mereka tiba-tiba menyadari bagaimana rekan-rekan baru mereka dari "melalui kaca" juga pergi! Ketakutan untuk tidak melihat mereka lagi ternyata sangat tinggi sehingga monyet-monyet itu, yang menolak makanan, kembali ke cermin. Pada akhirnya, cermin itu harus dilepas.

Cermin memegang peranan penting dalam kehidupan manusia, baik digunakan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam teknologi.

Akuisisi gambar menggunakan cermin datar dapat digunakan, misalnya, di periskop(dari bahasa Yunani "periscopeo" - saya melihat sekeliling, saya melihat sekeliling) - perangkat optik yang digunakan untuk pengamatan dari tank, kapal selam, dan berbagai tempat perlindungan (Gbr. 82).

Seberkas sinar sejajar yang datang pada cermin datar tetap sejajar bahkan setelah dipantulkan (Gbr. 83, a). Pemantulan inilah yang disebut pemantulan cermin. Tetapi selain pemantulan spekular, ada juga jenis pemantulan lain, ketika berkas sinar sejajar yang datang pada permukaan apa pun, setelah pemantulan, dihamburkan oleh kekasaran mikronya ke segala arah yang memungkinkan (Gbr. 83, b). Refleksi semacam itu disebut difus, "itu dibuat oleh permukaan benda yang tidak halus, kasar, dan matte. Berkat pantulan cahaya yang menyebar, objek di sekitar kita menjadi terlihat.


1. Apa perbedaan antara cermin datar dan cermin bulat? 2. Dalam hal apa bayangan disebut imajiner? sah? 3. Gambarkan bayangan pada cermin datar. 4. Apa perbedaan antara refleksi specular dan refleksi difus? 5. Apa yang akan kita lihat di sekitar jika semua benda tiba-tiba mulai memantulkan cahaya tidak secara menyebar, tetapi secara spekuler? 6. Apa itu periskop? Bagaimana itu diatur? 7. Dengan menggunakan Gambar 79, buktikan bahwa bayangan suatu titik pada cermin datar berada pada jarak yang sama dari cermin dengan titik yang diberikan di depannya.

tugas eksperimental. Berdiri di rumah di depan cermin. Apakah sifat gambar yang Anda lihat sesuai dengan yang dijelaskan dalam buku teks? Di sisi mana cermin Anda adalah hati? Mundur dari cermin satu atau dua langkah. Apa yang terjadi dengan gambar? Bagaimana jaraknya dari cermin berubah? Apakah ini mengubah ketinggian gambar?

Tujuan Pelajaran:

– siswa harus mengetahui konsep cermin;
- siswa harus mengetahui sifat-sifat bayangan pada cermin datar;
- siswa harus mampu membuat bayangan pada cermin datar;
– untuk terus bekerja pada pembentukan pengetahuan dan keterampilan metodologis, pengetahuan tentang metode pengetahuan ilmu alam dan mampu menerapkannya;
– untuk terus bekerja pada pembentukan keterampilan penelitian eksperimental ketika bekerja dengan instrumen fisik;
- untuk terus bekerja pada pengembangan pemikiran logis siswa, pada pembentukan kemampuan untuk membangun kesimpulan induktif.

Bentuk organisasi dan metode pengajaran: percakapan, tes, survei individu, metode penelitian, kerja eksperimental berpasangan.

Alat Pembelajaran: Cermin, penggaris, penghapus, periskop, proyektor multimedia, komputer, presentasi (Lihat Lampiran 1).

Rencana belajar:

  1. Memeriksa d / z (pengujian).
  2. Pembaruan pengetahuan. Menetapkan topik, tujuan, tujuan pelajaran bersama-sama dengan siswa.
  3. Studi materi baru dalam proses siswa bekerja dengan peralatan.
  4. Generalisasi hasil eksperimen dan perumusan sifat.
  5. Mempraktikkan keterampilan praktis membuat gambar di cermin datar.
  6. Menyimpulkan pelajaran.

Selama kelas

1. Pengecekan d/s (test).

(Guru membagikan kartu dengan tes.)

Tes: Hukum Pemantulan

  1. Sudut datang berkas cahaya pada permukaan cermin adalah 15 0 . Berapakah sudut pantul?
    30 0
    B 40 0
    Pada 15 0
  2. Sudut antara sinar datang dan sinar pantul adalah 20 0 . Berapakah besar sudut pantul jika sudut datang bertambah 50?
    40 0
    B 15 0
    Pada 30 0

jawaban tes.

Guru: Tukarkan pekerjaan Anda dan periksa kebenaran eksekusi dengan membandingkan jawaban dengan standar. Menetapkan nilai sesuai dengan kriteria penilaian (jawaban ditulis di belakang papan).

Kriteria nilai ujian:

untuk peringkat “5” – semua;
untuk tanda “4” – tugas No. 2;
untuk tanda “3” – tugas No. 1.

Guru: Anda memiliki tugas di rumah No. 4 Latihan 30 (buku teks Peryshkin A.V.) yang bersifat penelitian. Siapa yang menyelesaikan tugas ini? ( Siswa bekerja di papan tulis, menawarkan versinya.)

Teks masalah: Ketinggian Matahari sedemikian rupa sehingga sinarnya membentuk sudut 40 0 ​​dengan cakrawala. buat gambar (Gbr. 131) dan tunjukkan padanya bagaimana memposisikan cermin AB sehingga "kelinci" sampai ke dasar sumur.

2. Aktualisasi pengetahuan. Menetapkan topik, tujuan, tujuan pelajaran bersama-sama dengan siswa.

Guru: Sekarang mari kita mengingat kembali konsep dasar yang dipelajari dalam pelajaran sebelumnya dan memutuskan topik pelajaran hari ini.

Karena kata kunci dienkripsi dalam teka-teki silang.

Guru: Kata kunci apa yang Anda dapatkan? CERMIN.

Menurut Anda apa topik pelajaran hari ini?

Ya, topik pelajaran: Cermin. Konstruksi bayangan pada cermin datar.

Buka buku catatan Anda, tuliskan tanggal dan topik pelajaran.

Aplikasi.geser 1.

Guru: Pertanyaan apa yang ingin Anda jawab hari ini, berdasarkan topik pelajaran?

(Anak-anak mengajukan pertanyaan. Guru merangkum, dengan demikian menetapkan tujuan pelajaran.)

Guru:

  1. Pelajari konsep "cermin". Mengidentifikasi jenis-jenis cermin.
  2. Cari tahu properti apa yang dimilikinya.
  3. Pelajari cara membuat gambar di cermin.

3. Mempelajari materi baru dalam proses siswa bekerja dengan peralatan.

Kegiatan siswa: mendengarkan dan menghafal materi.

Guru: kita mulai mempelajari materi baru, harus dikatakan bahwa cermin adalah sebagai berikut:

Guru: Hari ini kita akan mempelajari cermin datar secara lebih rinci.

Guru: Cermin datar (atau hanya cermin) disebut permukaan datar yang memantulkan cahaya

Guru:Tuliskan diagram dan definisi cermin di buku catatan Anda.

Kegiatan siswa: membuat catatan di buku catatan.

Guru: Perhatikan bayangan suatu benda pada cermin datar.

Anda semua tahu betul bahwa bayangan suatu benda di cermin terbentuk di belakang cermin, yang sebenarnya tidak ada.

Bagaimana cara kerjanya? ( Guru menyajikan teori, siswa berperan aktif.)

geser 5 . (Kegiatan Eksperimen Siswa .)

Pengalaman 1. Anda memiliki cermin kecil di meja Anda. Mengaturnya tegak. Tempatkan penghapus dalam posisi vertikal di depan cermin pada jarak pendek. Sekarang ambil penggaris dan letakkan sehingga nol ada di cermin.

Latihan. Baca pertanyaan pada slide dan jawablah. (Pertanyaan Bagian A.)

Siswa merumuskan kesimpulan: bayangan khayal suatu benda di cermin datar berada pada jarak yang sama dari cermin dengan benda di depan cermin

Slide 6. (Kegiatan Eksperimen Siswa . )

Pengalaman 2. Sekarang ambil penggaris dan letakkan secara vertikal di sepanjang penghapus.

Latihan. Baca pertanyaan pada slide dan jawablah. (pertanyaan bagian B)

Siswa merumuskan kesimpulan: dimensi bayangan suatu benda pada cermin datar sama dengan dimensi benda.

Tugas untuk eksperimen.

Slide 7. (Kegiatan Eksperimen Siswa.)

Pengalaman 3. Pada penghapus di sebelah kanan, buat garis dan letakkan lagi di depan cermin. Garis dapat dihapus.

Latihan. Apa yang Anda lihat?

Siswa merumuskan kesimpulan: benda dan bayangannya adalah bangun-bangun simetris, tetapi tidak identik

4. Generalisasi hasil eksperimen dan perumusan sifat.

Guru: Jadi, kesimpulan ini bisa disebut sifat-sifat cermin datar, buat daftar lagi dan tulis di buku catatan.

Geser 8 . (Siswa menuliskan sifat-sifat cermin di buku catatan.)

  • Bayangan khayal suatu benda pada cermin datar berada pada jarak yang sama dari cermin dengan benda di depan cermin.
  • Besar kecilnya bayangan suatu benda pada cermin datar sama dengan besar benda tersebut.
  • Objek dan bayangannya adalah sosok yang simetris, tetapi tidak identik.

Guru:Perhatikan slidenya. Kami memecahkan masalah berikut (guru meminta beberapa anak untuk menjawab, dan kemudian satu siswa menguraikan alasannya, berdasarkan sifat-sifat cermin).

Aktivitas siswa: Partisipasi aktif dalam diskusi analisis masalah.

1) Seseorang berdiri pada jarak 2m dari cermin datar. Pada jarak berapa dari cermin dia melihat bayangannya?
2m
B 1m
Pada 4m

2) Seseorang berdiri pada jarak 1,5 m dari cermin datar. Seberapa jauh dia melihat bayangannya?
1,5m
B 3m
Dalam 1m

5. Pengembangan keterampilan praktis membangun bayangan di cermin datar.

Guru: Jadi, kita belajar apa itu cermin, mengatur propertinya, dan sekarang kita harus belajar bagaimana membuat gambar di cermin, dengan mempertimbangkan properti di atas. Kami bekerja sama dengan saya di buku catatan kami. ( Guru bekerja di papan tulis, siswa di buku catatan.)

Aturan konstruksi gambar Contoh
  1. Kami menerapkan penggaris ke cermin sehingga satu sisi sudut siku-siku terletak di sepanjang cermin.
  2. Pindahkan penggaris sehingga titik yang ingin kita bangun terletak di sisi lain sudut siku-siku
  3. Kami menggambar garis dari titik A ke cermin dan memperpanjangnya di luar cermin dengan jarak yang sama dan mendapatkan titik A 1.
  4. Demikian pula, kami melakukan segalanya untuk titik B dan mendapatkan titik B 1
  5. Kami menghubungkan titik A 1 dan titik B 1, kami mendapatkan gambar A 1 B 1 dari objek AB.

Jadi, bayangan harus sama besar dengan benda, berada di belakang cermin pada jarak yang sama dengan benda di depan cermin.

6. Menyimpulkan pelajaran.

Guru: Aplikasi cermin:

  • dalam kehidupan sehari-hari (beberapa kali sehari kita memeriksa apakah kita terlihat baik);
  • di mobil (kaca spion);
  • di atraksi (ruang tawa);
  • dalam kedokteran (khususnya kedokteran gigi) dan di banyak bidang lain, periskop sangat menarik;
  • periskop (digunakan untuk pengamatan dari kapal selam atau dari parit), demonstrasi perangkat, termasuk buatan sendiri.

Guru: Mari kita ingat apa yang kita pelajari di kelas hari ini.

Apa itu cermin?

Properti apa yang dimilikinya?

Bagaimana cara membuat bayangan benda di cermin?

Sifat-sifat apa yang diperhitungkan ketika membuat bayangan suatu benda di cermin?

Apa itu periskop?

Kegiatan siswa: menjawab pertanyaan.

Pekerjaan rumah: 64 (buku pelajaran Peryshkin A. V. Grade 8), catatan di buku catatan untuk membuat periskop sesuka hati No. 1543, 1549, 1551,1554 (buku tugas Lukashik V. I.).

Guru: Lanjutkan kalimatnya...

Cerminan:
Hari ini di kelas saya belajar...
Saya menikmati pelajaran saya hari ini...
Saya tidak suka pelajaran hari ini ...

Menilai pelajaran (siswa memasang, sambil menjelaskan mengapa mereka memberi nilai seperti itu).

Buku bekas:

  1. Gromov S.V. Fisika: Prok. untuk pendidikan umum buku pelajaran institusi / S. V. Gromov, N. A. Rodina. – M.: Pencerahan, 2003.
  2. Zubov V.G., Shalnov V.P. Tugas dalam fisika: Sebuah manual untuk pendidikan mandiri: Sebuah tutorial - M .: Nauka. Edisi utama literatur fisik dan matematika, 1985
  3. Kamenetsky S. E., Orekhov V. P. Metode untuk memecahkan masalah dalam fisika di sekolah menengah: Buku. untuk guru. - M.: Pendidikan, 1987.
  4. Koltun M. Dunia fisika. Rumah penerbitan "Sastra Anak", 1984.
  5. Maron A.E. Fisika. Kelas 8: Alat bantu mengajar / A. E. Maron, E. A. Maron. M.: Bustard, 2004.
  6. Metode pengajaran fisika di kelas 6–7 sekolah menengah. Ed. V.P. Orekhov dan A.V. Usova. M., “Pencerahan”, 1976.
  7. Peryshkin A.V. Fisika. Kelas 8: Prok. untuk pendidikan umum buku pelajaran institusi.- M.: Bustard, 2007.