Construção de imagens em espelhos esféricos
Para construir uma imagem de qualquer fonte de luz pontual em um espelho esférico, basta construir um caminho quaisquer dois feixes emana dessa fonte e refletida no espelho. O ponto de interseção dos próprios raios refletidos dará uma imagem real da fonte e o ponto de interseção das continuações dos raios refletidos - imaginário.
raios característicos. Para construir imagens em espelhos esféricos, é conveniente usar certas característica raios, cujo curso é fácil de construir.
1. Viga 1 , incidente no espelho paralelo ao eixo óptico principal, refletido, passa pelo foco principal do espelho em um espelho côncavo (Fig. 3.6, uma); em um espelho convexo, o foco principal é a continuação do feixe refletido 1 ¢ (Fig. 3.6, b).
2. Viga 2 , passando pelo foco principal de um espelho côncavo, sendo refletido, vai paralelo ao eixo óptico principal - um feixe 2 ¢ (Fig. 3.7, uma). Raio 2 incidente em um espelho convexo de modo que sua continuação passe pelo foco principal do espelho, sendo refletida, também vai paralela ao eixo óptico principal - o feixe 2 ¢ (Fig. 3.7, b).
Arroz. 3.7 
3. Considere uma viga 3 passando através Centro espelho côncavo - ponto O(Fig. 3.8, uma) e viga 3 , caindo sobre um espelho convexo de modo que sua continuação passe pelo centro do espelho - o ponto O(Fig. 3.8, b). Como sabemos da geometria, o raio do círculo é perpendicular à tangente ao círculo no ponto de contato, então os raios 3 na fig. 3.8 cair em espelhos sob ângulo certo, ou seja, os ângulos de incidência desses raios são iguais a zero. Assim, os raios refletidos 3 ¢ em ambos os casos coincidem com os decrescentes.
Arroz. 3.8 
4. Viga 4 passando através pólo espelhos - ponto R, é refletido simetricamente em torno do eixo óptico principal (raios 4¢ na fig. 3.9), pois o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.
Arroz. 3.9 
PARE! Decida por si mesmo: A2, A5.
Leitor: Uma vez peguei uma colher de sopa comum e tentei ver minha imagem nela. Eu vi a imagem, mas aconteceu que se você olhar para convexo parte da colher, então a imagem direto, e se em côncavo então invertido. Eu me pergunto por que isso é assim? Afinal, uma colher, eu acho, pode ser considerada uma espécie de espelho esférico.
Tarefa 3.1. Construa imagens de pequenos segmentos verticais de mesmo comprimento em um espelho côncavo (Fig. 3.10). A distância focal está definida. Considera-se conhecido que as imagens de pequenos segmentos retilíneos perpendiculares ao eixo óptico principal em um espelho esférico são também pequenos segmentos retilíneos perpendiculares ao eixo óptico principal.
Decisão.
1. Caso a. Observe que neste caso todos os objetos estão na frente do foco principal do espelho côncavo.
 Arroz. 3.11 |
Construiremos imagens apenas dos pontos superiores de nossos segmentos. Para fazer isso, desenhe todos os pontos superiores: MAS, NO e Com um feixe comum 1 , paralela ao eixo óptico principal (Fig. 3.11). feixe refletido 1 F 1 .
Agora de pontos MAS, NO e Com deixe os raios 2 , 3 e 4 através do foco principal do espelho. feixes refletidos 2 ¢, 3 ¢ e 4 ¢ ficará paralelo ao eixo óptico principal.
Pontos de intersecção de raios 2 ¢, 3 ¢ e 4 ¢ com feixe 1 ¢ são imagens de pontos MAS, NO e Com. Estes são os pontos MAS¢, NO¢ e Com¢ na fig. 3.11.
Para obter imagens segmentos o suficiente para cair dos pontos MAS¢, NO¢ e Com¢ perpendicular ao eixo óptico principal.
Como pode ser visto a partir da fig. 3.11, todas as imagens ficaram válido e invertido.
Leitor: E o que isso significa - válido?
Autor: A imagem dos itens acontece válido e imaginário. Já nos deparamos com a imagem imaginária quando estudamos um espelho plano: a imagem imaginária de uma fonte pontual é o ponto em que se cruzam continuação raios refletidos no espelho. A imagem real de uma fonte pontual é o ponto onde o eles mesmos raios refletidos no espelho.
Observe que o que mais havia um objeto do espelho, o menor tem sua imagem e temas mais próximo esta imagem para foco do espelho. Observe também que a imagem do segmento, cujo ponto inferior coincidiu com Centro espelhos - ponto O, ocorrido simétrico objeto em relação ao eixo óptico principal.
Espero que agora você entenda por que, olhando seu reflexo na superfície côncava de uma colher de sopa, você se viu reduzido e virado de cabeça para baixo: afinal, o objeto (seu rosto) estava claramente antes foco principal de um espelho côncavo.
2. Caso b. Neste caso, os itens são entre foco principal e superfície do espelho.
O primeiro feixe é um feixe 1
, como no caso uma, deixe passar pelos pontos superiores dos segmentos - os pontos MAS e NO 1
¢ passará pelo foco principal do espelho - o ponto F 1 (Fig. 3.12).
Agora vamos usar raios 2 e 3 , emanando dos pontos MAS e NO e passando por pólo espelhos - ponto R. feixes refletidos 2 ¢ e 3 ¢ fazer os mesmos ângulos com o eixo óptico principal que os raios incidentes.
Como pode ser visto a partir da fig. 3.12 feixes refletidos 2 ¢ e 3 ¢ não cruze feixe refletido 1 ¢. Meios, válido imagens neste caso Não. Mas continuação raios refletidos 2 ¢ e 3 ¢ cruzar com continuação feixe refletido 1 ¢ em pontos MAS¢ e NO¢ atrás do espelho, formando imaginário imagens de ponto MAS e NO.
Soltando perpendiculares de pontos MAS¢ e NO¢ ao eixo óptico principal, obtemos imagens de nossos segmentos.
Como pode ser visto a partir da fig. 3.12, as imagens dos segmentos ficaram direto e ampliado, e então mais próximo assunto para o foco principal, tópicos mais sua imagem e temas mais esta imagem é de um espelho.
PARE! Decida por si mesmo: A3, A4.
Tarefa 3.2. Construa imagens de dois pequenos segmentos verticais idênticos em um espelho convexo (Fig. 3.13).
 |  |
Arroz. 3.13 Fig. 3.14
Decisão. Vamos irradiar 1 pelos pontos superiores dos segmentos MAS e NO paralelo ao eixo óptico principal. feixe refletido 1 ¢ vai de modo que sua continuação cruze o foco principal do espelho - o ponto F 2 (Fig. 3.14).
Agora vamos colocar raios no espelho 2 e 3 de pontos MAS e NO para que a continuação desses raios passem Centro espelhos - ponto O. Esses raios serão refletidos de tal forma que os raios refletidos 2 ¢ e 3 ¢ coincidem com os raios incidentes.
Como vemos na fig. 3.14 feixe refletido 1 ¢ não se cruza com feixes refletidos 2 ¢ e 3 ¢. Meios, válido imagens pontuais MAS e Em nenhum. Mas continuação feixe refletido 1 ¢ cruza com sequelas raios refletidos 2 ¢ e 3 ¢ em pontos MAS¢ e NO¢. Portanto, os pontos MAS¢ e NO¢ – imaginário imagens de ponto MAS e NO.
Para imagem segmentos soltar perpendiculares de pontos MAS¢ e NO¢ ao eixo óptico principal. Como pode ser visto a partir da fig. 3.14, as imagens dos segmentos ficaram direto e reduzido. E o que mais próximo objeto para o espelho mais sua imagem e temas mais próximo isso para o espelho. No entanto, mesmo um objeto muito distante não pode dar uma imagem que esteja longe do espelho. além do foco principal do espelho.
Espero que agora esteja claro por que, quando você olhou para seu reflexo na superfície convexa da colher, você se viu reduzido, mas não de cabeça para baixo.
PARE! Decida por si mesmo: A6.
Se a superfície reflexiva de um espelho é plana, então é um espelho plano. A luz é sempre refletida de um espelho plano sem se espalhar de acordo com as leis da óptica geométrica:
- O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.
- O feixe incidente, o feixe refletido e a normal à superfície do espelho no ponto de incidência estão no mesmo plano.
Deve-se lembrar que um espelho de vidro tem uma superfície refletiva (geralmente uma fina camada de alumínio ou prata) colocada na parte de trás. É coberto com uma camada protetora. Isso significa que, embora a imagem refletida principal seja formada nessa superfície, a luz também será refletida na superfície frontal do vidro. Uma imagem secundária é formada, que é muito mais fraca que a principal. Geralmente é invisível na vida cotidiana, mas cria sérios problemas no campo da astronomia. Por esta razão, todos os espelhos astronômicos têm uma superfície refletiva aplicada na frente do vidro.
Tipos de imagem
Existem dois tipos de imagens: reais e imaginárias.
O real é formado no filme de uma câmera de vídeo, câmera ou na retina do olho. Os raios de luz passam através de uma lente ou lente, convergem, caindo na superfície e formam uma imagem em sua interseção.
O imaginário (virtual) é obtido quando os raios, refletidos da superfície, formam um sistema divergente. Se você completar a continuação dos raios na direção oposta, eles definitivamente se cruzarão em um determinado ponto (imaginário). É a partir desses pontos que se forma uma imagem imaginária, que não pode ser registrada sem o uso de um espelho plano ou outros dispositivos ópticos (lupa, microscópio ou binóculos).
Imagem em um espelho plano: propriedades e algoritmo de construção
Para um objeto real, a imagem obtida com um espelho plano é:
- imaginário;
- reto (não invertido);
- as dimensões da imagem são iguais às dimensões do objeto;
- a imagem está à mesma distância atrás do espelho que o objeto na frente dele.
Vamos construir uma imagem de algum objeto em um espelho plano.
Vamos usar as propriedades de uma imagem virtual em um espelho plano. Vamos desenhar uma imagem de uma seta vermelha do outro lado do espelho. A distância A é igual à distância B, e a imagem é do mesmo tamanho que o objeto.
A imagem imaginária é obtida na intersecção da continuação dos raios refletidos. Vamos representar os raios de luz vindos de uma seta vermelha imaginária para o olho. Mostramos que os raios são imaginários desenhando-os com uma linha pontilhada. Linhas contínuas da superfície do espelho mostram o caminho dos raios refletidos.
Vamos desenhar linhas retas do objeto até os pontos de reflexão dos raios na superfície do espelho. Levamos em conta que o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.
Espelhos planos são usados em muitos instrumentos ópticos. Por exemplo, no periscópio, telescópio plano, projetor gráfico, sextante e caleidoscópio. O espelho dental para examinar a cavidade oral também é plano.
Vamos encontrar a relação entre a característica óptica e as distâncias que determinam a posição do objeto e sua imagem.
Seja o objeto algum ponto A localizado no eixo óptico. Usando as leis da reflexão da luz, construiremos uma imagem deste ponto (Fig. 2.13).
Denote a distância do objeto ao pólo do espelho 
(AO), mas do pólo para a imagem 
(OA).
Considere o triângulo APC, temos que 
Do triângulo ARA, obtemos que 
. Elimine o ângulo dessas expressões 
, já que o único que não depende do OR.
,
ou
(2.3)
Os ângulos , , são baseados no OR. Sejam as vigas consideradas paraxiais, então esses ângulos são pequenos e, portanto, seus valores em radianos são iguais à tangente desses ângulos:
;
;
, onde R=OC, é o raio de curvatura do espelho.
Substituímos as expressões obtidas na equação (2.3)
Como descobrimos anteriormente que a distância focal está relacionada ao raio de curvatura do espelho, então
(2.4)
A expressão (2.4) é chamada de fórmula do espelho, que é usada apenas com a regra do sinal:
Distâncias 
,
,
são considerados positivos se forem contados ao longo do feixe e negativos caso contrário.
espelho convexo.
Vamos considerar alguns exemplos de construção de imagens em espelhos convexos.
O foco de um espelho convexo é imaginário. Fórmula do espelho convexo
.
A regra de sinal para d e f permanece a mesma de um espelho côncavo.
A ampliação linear de um objeto é determinada pela razão entre a altura da imagem e a altura do próprio objeto.
. (2.5)
Assim, independentemente da localização do objeto em relação ao espelho convexo, a imagem é sempre imaginária, direta, reduzida e localizada atrás do espelho. Embora as imagens em um espelho côncavo sejam mais diversas, elas dependem da localização do objeto em relação ao espelho. Portanto, espelhos côncavos são usados com mais frequência.
Tendo considerado os princípios da imagem em vários espelhos, chegamos a entender o funcionamento de vários instrumentos como telescópios astronômicos e espelhos de aumento em instrumentos cosméticos e na prática médica, somos capazes de projetar alguns dos instrumentos nós mesmos.
Reflexão especular, reflexão difusa
Espelho plano.
O sistema óptico mais simples é um espelho plano. Se um feixe paralelo de raios incidente em uma interface plana entre dois meios permanece paralelo após a reflexão, então a reflexão é chamada de especular, e a própria superfície é chamada de espelho plano (Fig. 2.16).
Se a superfície reflexiva for áspera, então a reflexão errado e a luz se dispersa, ou difusamente refletido (Figura 2.19)
A reflexão difusa é muito mais agradável aos olhos do que a reflexão de superfícies lisas, chamadas direita reflexão.
Lentes.
As lentes, assim como os espelhos, são sistemas ópticos, ou seja, capaz de alterar o curso do feixe de luz. As lentes em forma podem ser diferentes: esféricas, cilíndricas. Vamos nos concentrar apenas em lentes esféricas.
Um corpo transparente limitado por duas superfícies esféricas é chamado de lente.
Lentes convergentes . foco Uma lente convergente é um ponto no qual raios paralelos ao eixo óptico se cruzam após a refração na lente. O foco de uma lente convergente é real. O foco situado no eixo óptico principal é chamado de foco principal. Qualquer lente tem dois focos principais: o frontal (do lado dos raios incidentes) e o traseiro (do lado dos raios refratados). O plano em que se encontram os focos é chamado de plano focal. O plano focal é sempre perpendicular ao eixo óptico principal e passa pelo foco principal. A distância do centro da lente ao foco principal é chamada de distância focal principal F (Fig. 2.21).
Para construir imagens de qualquer ponto luminoso, deve-se traçar o caminho de quaisquer dois raios incidentes na lente e refratados nela até se cruzarem (ou cruzarem sua continuação). A imagem de objetos luminosos estendidos é uma coleção de imagens de seus pontos individuais. Os raios mais convenientes usados na construção de imagens em lentes são os seguintes raios característicos:
A Figura 2.25 mostra a construção da imagem do ponto A do objeto AB.
Além dos raios acima, ao construir imagens em lentes finas, são usados raios paralelos a qualquer eixo óptico lateral. Deve-se ter em mente que os raios incidentes em uma lente convergente com um feixe paralelo ao eixo óptico secundário interceptam a superfície focal traseira no mesmo ponto que o eixo secundário.
Fórmula de lente fina:
, (2.6)
onde F é a distância focal da lente; D é a potência óptica da lente; d é a distância do objeto ao centro da lente; f é a distância do centro da lente até a imagem. A regra do sinal será a mesma do espelho: todas as distâncias a pontos reais são consideradas positivas, todas as distâncias a pontos imaginários são consideradas negativas.
Ampliação linear dada por uma lente
, (2.7)
onde H é a altura da imagem; h - a altura do objeto.
Lentes divergentes . Raios incidentes em uma lente divergente em um feixe paralelo divergem de modo que suas extensões se cruzam em um ponto chamado foco imaginário.
Regras para o caminho dos raios em uma lente divergente:
2) um feixe viajando ao longo do eixo óptico não muda sua direção.
Fórmula de lente divergente:
(a regra dos signos permanece a mesma).
A Figura 2.27 mostra um exemplo de imagem em lentes divergentes.
Ao construir uma imagem de qualquer ponto da fonte, não há necessidade de considerar muitos raios. Para fazer isso, basta construir duas vigas; seu ponto de interseção determinará a localização da imagem. É mais conveniente construir esses raios, cujo curso é fácil de seguir. O caminho desses raios no caso de reflexão do espelho é mostrado na Fig. 213.
Arroz. 213. Várias técnicas para construir uma imagem em um espelho esférico côncavo
O feixe 1 passa pelo centro do espelho e, portanto, é normal à superfície do espelho. Este feixe retorna após a reflexão exatamente ao longo do eixo óptico secundário ou principal.
O feixe 2 é paralelo ao eixo óptico principal do espelho. Este feixe após a reflexão passa pelo foco do espelho.
Feixe 3, que passa do ponto do objeto através do foco do espelho. Após a reflexão do espelho, ele fica paralelo ao eixo óptico principal.
O feixe 4, incidente no espelho em seu pólo, será refletido de volta simetricamente em relação ao eixo óptico principal. Para construir uma imagem, você pode usar qualquer par desses raios.
Tendo construído imagens de um número suficiente de pontos de um objeto estendido, pode-se ter uma ideia da posição da imagem de todo o objeto. No caso de uma forma de objeto simples mostrada na Fig. 213 (um segmento de reta perpendicular ao eixo principal), basta construir apenas um ponto da imagem. Alguns casos mais complicados são considerados nos exercícios.
Na fig. 210 receberam construções geométricas de imagens para diferentes posições do objeto em frente ao espelho. Arroz. 210, em - o objeto é colocado entre o espelho e o foco - ilustra a construção de uma imagem virtual continuando os raios por trás do espelho.
Arroz. 214. Construção de uma imagem em um espelho esférico convexo.
Na fig. 214 é dado um exemplo de construção de uma imagem em um espelho convexo. Como mencionado anteriormente, neste caso, as imagens virtuais são sempre obtidas.
Para construir uma imagem em uma lente de qualquer ponto de um objeto, assim como para construir uma imagem em um espelho, basta encontrar o ponto de interseção de dois raios quaisquer que emanam desse ponto. A construção mais simples é realizada usando os raios mostrados na Fig. 215.
Arroz. 215. Várias técnicas para construir uma imagem em uma lente
O feixe 1 percorre o eixo óptico secundário sem mudar de direção.
O feixe 2 incide sobre a lente paralelamente ao eixo óptico principal; refratado, este feixe passa pelo foco traseiro.
O feixe 3 passa pelo foco frontal; refratado, este feixe vai paralelo ao eixo óptico principal.
A construção desses raios é realizada sem nenhuma dificuldade. Qualquer outro raio vindo do ponto seria muito mais difícil de construir - seria preciso usar diretamente a lei da refração. Mas isso não é necessário, pois depois que a construção estiver concluída, qualquer raio refratado passará pelo ponto .
Deve-se notar que, ao resolver o problema de construir uma imagem de pontos fora do eixo, não é necessário que os pares de raios mais simples escolhidos realmente passem pela lente (ou espelho). Em muitos casos, por exemplo, ao fotografar, o objeto é muito maior que a lente, e os raios 2 e 3 (Fig. 216) não passam pela lente. No entanto, esses raios podem ser usados para construir uma imagem. O feixe real u envolvido na formação da imagem é limitado pelo quadro da lente (cones sombreados), mas convergem, é claro, no mesmo ponto , pois está provado que quando a refração na lente, a imagem de um fonte pontual é novamente um ponto.
Arroz. 216. Construindo uma imagem no caso em que o objeto é muito maior que a lente
Consideremos vários casos típicos de uma imagem em uma lente. Vamos considerar a lente convergente.
1. O objeto está na lente, a uma distância maior que duas vezes a distância focal. Esta é geralmente a posição do assunto ao fotografar.
Arroz. 217. Construindo uma imagem em uma lente quando o objeto está atrás do dobro da distância focal
A construção da imagem é dada na fig. 217. Desde , então pela fórmula da lente (89,6)
,
ou seja, a imagem fica entre o foco traseiro e uma lente fina localizada a duas vezes a distância focal do centro óptico da lente. A imagem é invertida (reversa) e reduzida, pois de acordo com a fórmula de ampliação
2. Notamos um caso especial importante quando um feixe de raios paralelo a algum eixo óptico lateral incide sobre a lente. Um caso semelhante ocorre, por exemplo, ao fotografar objetos estendidos muito distantes. A construção da imagem é dada na fig. 218.
Neste caso, a imagem encontra-se no eixo óptico secundário correspondente, no ponto de sua interseção com o plano focal traseiro (o chamado plano perpendicular ao eixo principal e passando pelo foco traseiro da lente).
Arroz. 218. Construção da imagem no caso em que um feixe de raios paralelo ao eixo óptico lateral incide sobre a lente
Os pontos do plano focal são frequentemente chamados de focos dos eixos laterais correspondentes, deixando o nome foco principal atrás do ponto correspondente ao eixo principal.
A distância do foco do eixo óptico principal da lente e o ângulo entre o eixo secundário em consideração e o eixo principal são obviamente relacionados pela fórmula (Fig. 218)
3. O assunto está entre um ponto com o dobro da distância focal e o foco frontal - a posição normal do assunto quando projetado por uma lâmpada de projeção. Para estudar este caso, basta usar a propriedade de reversibilidade da imagem em uma lente. Vamos considerar a fonte (veja a Fig. 217), então será uma imagem. É fácil ver que no caso em questão a imagem é inversa, ampliada e fica a uma distância da lente maior que o dobro da distância focal.
É útil observar o caso especial em que o objeto está a uma distância igual a duas vezes a distância focal da lente, ou seja, . Então pela fórmula da lente
,
ou seja, a imagem também fica a duas vezes a distância focal da lente. A imagem neste caso é invertida. Para aumentar encontramos
ou seja, a imagem tem as mesmas dimensões que o assunto.
4. De grande importância é o caso especial quando a fonte está em um plano perpendicular ao eixo principal da lente e passando pelo foco frontal.
Este plano também é o plano focal; é chamado de plano focal anterior. Se uma fonte pontual está localizada em qualquer um dos pontos do plano focal, ou seja, em um dos focos frontais, então um feixe paralelo de raios emerge da lente, direcionado ao longo do eixo óptico correspondente (Fig. 219). O ângulo entre este eixo e o eixo principal e a distância da fonte ao eixo estão relacionados pela fórmula
5. O assunto fica entre o foco frontal e a lente, ou seja, . Neste caso, a imagem é direta e imaginária.
A construção da imagem neste caso é dada na Fig. 220. Como , para aumentar temos
ou seja, a imagem é ampliada. Voltaremos a este caso ao considerar o loop.
Arroz. 219. Fontes e situam-se no plano focal frontal. (Feixes de raios emergem da lente paralelos aos eixos laterais que passam pelos pontos de origem)
Arroz. 220. Construindo uma imagem no caso em que o objeto está entre o foco frontal e a lente
6. Construindo uma imagem para uma lente divergente (Fig. 221).
A imagem em uma lente divergente é sempre imaginária e direta. Finalmente, como , a imagem é sempre reduzida.
Arroz. 221. Construindo uma imagem em uma lente divergente
Observe que para todas as construções de raios que passam por uma lente fina, podemos não considerar seu caminho dentro da própria lente. É importante apenas conhecer a localização do centro óptico e dos focos principais. Assim, uma lente fina pode ser representada por um plano que passa pelo centro óptico perpendicular ao eixo óptico principal, no qual devem ser marcadas as posições dos focos principais. Este plano é chamado de plano principal. É óbvio que o feixe que entra e sai da lente passa pelo mesmo ponto do plano principal (Fig. 222, a). Se mantivermos os contornos da lente nos desenhos, então apenas para uma diferença visual entre as lentes convergentes e divergentes; para todas as construções, no entanto, esses contornos são supérfluos. Às vezes, para maior simplicidade do desenho, ao invés dos contornos da lente, é utilizada uma imagem simbólica, mostrada na Fig. 222b.
Arroz. 222. a) Substituir a lente pelo plano principal; b) uma imagem simbólica de uma lente convergente (esquerda) e divergente (direita); c) substituição do espelho pelo plano principal
Da mesma forma, um espelho esférico pode ser representado pelo plano principal que toca a superfície da esfera no pólo do espelho, indicando no eixo principal a posição do centro da esfera e do foco principal. A posição indica se estamos lidando com um espelho côncavo (coletor) ou convexo (difusor) (Fig. 222, c).
Lições objetivas:
– os alunos devem conhecer o conceito de espelho;
- os alunos devem conhecer as propriedades de uma imagem num espelho plano;
- os alunos devem ser capazes de construir uma imagem num espelho plano;
– continuar trabalhando na formação de conhecimentos e habilidades metodológicas, conhecimentos sobre os métodos de conhecimento das ciências naturais e ser capaz de aplicá-los;
– continuar trabalhando na formação de habilidades de pesquisa experimental ao trabalhar com instrumentos físicos;
– continuar a trabalhar no desenvolvimento do pensamento lógico dos alunos, na formação da capacidade de construir conclusões indutivas.
Formas de organização e métodos de ensino: conversação, teste, inquérito individual, método de investigação, trabalho experimental em pares.
Ferramentas de Aprendizagem: Espelho, régua, borracha, periscópio, projetor multimídia, computador, apresentação (ver Apêndice 1).
Plano de aula:
- Verificando d/z (teste).
- Atualização de conhecimento. Definir o tema, metas, objetivos da aula junto com os alunos.
- O estudo de novos materiais no processo de alunos que trabalham com equipamentos.
- Generalização de resultados experimentais e formulação de propriedades.
- Praticar habilidades práticas de construir uma imagem em um espelho plano.
- Resumindo a lição.
Durante as aulas
1. Verificando d / s (teste).
(O professor distribui cartões com o teste.)
Teste: Lei da Reflexão
- O ângulo de incidência de um feixe de luz na superfície de um espelho é 15 0 . Qual é o ângulo de reflexão?
A 30 0
B 40 0
Em 15 0 - O ângulo entre os raios incidente e refletido é 20 0 . Qual será o ângulo de reflexão se o ângulo de incidência aumentar em 50?
A 40 0
B 15 0
Em 30 0
Teste as respostas.
Professora: Troque seu trabalho e verifique a exatidão da execução comparando as respostas com o padrão. Atribua notas de acordo com os critérios de classificação (as respostas são escritas no verso do quadro).
Critérios para notas para o teste:
para uma classificação de “5” – todos;
para a marca “4” – tarefa nº 2;
para a marca “3” – tarefa nº 1.
Professora: Você tinha uma tarefa em casa nº 4 Exercício 30 (livro didático Peryshkin A.V.) de natureza de pesquisa. Quem completou esta tarefa? ( O aluno trabalha no quadro-negro, oferecendo sua versão.)
Texto do problema: A altura do Sol é tal que seus raios fazem um ângulo de 40º com o horizonte. faça um desenho (Fig. 131) e mostre nele como posicionar o espelho AB para que o “coelho” chegue ao fundo do poço.
2. Atualização do conhecimento. Definir o tema, metas, objetivos da aula junto com os alunos.
Professora: Agora vamos relembrar os conceitos básicos aprendidos nas lições anteriores e decidir sobre o tópico da lição de hoje.
Porque a palavra-chave é criptografada nas palavras cruzadas.
Professora: Qual palavra-chave você obteve? ESPELHO.
Qual você acha que é o tema da lição de hoje?
Sim, o tema da lição: Espelho. Construção de uma imagem em um espelho plano.
Abra seus cadernos, anote a data e o tema da lição.
Apêndice.slide 1.
Professora: Quais perguntas você gostaria que fossem respondidas hoje, considerando o tópico da lição?
(As crianças fazem perguntas. O professor resume, estabelecendo assim os objetivos da aula.)
Professora:
- Aprenda o conceito de "espelho". Identificar os tipos de espelhos.
- Descubra quais propriedades ele tem.
- Aprenda a construir uma imagem em um espelho.
3. O estudo de novos materiais no processo de trabalho dos alunos com equipamentos.
Atividades do aluno: ouvir e memorizar o material.
Professora: começamos a estudar novo material, deve-se dizer que os espelhos são os seguintes:
Professora: Hoje estudaremos o espelho plano com mais detalhes.
Professora: Um espelho plano (ou apenas um espelho) chamada de superfície plana que reflete a luz
Professora:Anote o diagrama e a definição do espelho em seu caderno.
Atividade do aluno: fazer anotações em um caderno.
Professora: Considere a imagem de um objeto em um espelho plano.
Todos vocês sabem muito bem que a imagem de um objeto em um espelho é formada atrás do espelho, onde na verdade não existe.
Como funciona? ( O professor apresenta a teoria, os alunos participam ativamente.)
slide 5 . (Atividades experimentais dos alunos .)
Experiência 1. Você tem um pequeno espelho em sua mesa. Coloque-o na vertical. Coloque a borracha na posição vertical na frente do espelho a uma curta distância. Agora pegue uma régua e coloque-a de modo que o zero fique no espelho.
Exercício. Leia as perguntas do slide e responda-as. (Perguntas da Parte A.)
Os alunos formulam uma conclusão: a imagem imaginária de um objeto em um espelho plano está à mesma distância do espelho que o objeto na frente do espelho
Slide 6. (Atividades experimentais dos alunos . )
Experiência 2. Agora pegue uma régua e coloque-a verticalmente ao longo da borracha.
Exercício. Leia as perguntas do slide e responda-as. (questões da parte B)
Os alunos formulam uma conclusão: as dimensões da imagem de um objeto em um espelho plano são iguais às dimensões do objeto.
Tarefas para experimentos.
Slide 7. (Atividades experimentais dos alunos.)
Experiência 3. Na borracha à direita, coloque uma linha e coloque-a novamente na frente do espelho. A linha pode ser removida.
Exercício. O que você viu?
Os alunos formulam uma conclusão: o objeto e suas imagens são figuras simétricas, mas não idênticas
4. Generalização de resultados experimentais e formulação de propriedades.
Professora: Então, essas conclusões podem ser chamadas de Propriedades dos espelhos planos, liste-os novamente e anote-os em um caderno.
Slide 8 . (Os alunos anotam as propriedades dos espelhos em um caderno.)
- A imagem imaginária de um objeto em um espelho plano está à mesma distância do espelho que o objeto na frente do espelho.
- As dimensões da imagem de um objeto em um espelho plano são iguais às dimensões do objeto.
- O objeto e suas imagens são figuras simétricas, mas não idênticas.
Professora:Preste atenção no slide. Resolvemos os seguintes problemas (o professor pede respostas a várias crianças e, em seguida, um aluno esboça seu raciocínio, com base nas propriedades dos espelhos).
Actividades dos alunos: Participação activa na discussão de análise de problemas.
1) Uma pessoa está a uma distância de 2m de um espelho plano. A que distância do espelho ele vê sua imagem?
Um 2m
B 1m
Aos 4m
2) Uma pessoa está a uma distância de 1,5 m de um espelho plano. A que distância ele vê sua imagem?
1,5 m
B 3m
Em 1m
5. Desenvolvimento de competências práticas de construção de uma imagem num espelho plano.
Professora: Então, aprendemos o que é um espelho, definimos suas propriedades e agora devemos aprender a construir uma imagem em um espelho, levando em consideração as propriedades acima. Trabalhamos juntos comigo em nossos cadernos. ( O professor trabalha no quadro-negro, os alunos no caderno.)
| Regras de construção de imagem | Exemplo |
|
Assim, a imagem deve ter o mesmo tamanho do objeto, estar atrás do espelho na mesma distância que o objeto na frente do espelho. |
6. Resumindo a lição.
Professora: Aplicação do espelho:
- na vida cotidiana (várias vezes ao dia verificamos se estamos bem);
- em carros (espelhos retrovisores);
- nas atrações (sala do riso);
- na medicina (em particular na odontologia) e em muitas outras áreas, o periscópio é de particular interesse;
- periscópio (usado para observação de um submarino ou de trincheiras), demonstração do dispositivo, inclusive os caseiros.
Professora: Vamos relembrar o que aprendemos na aula de hoje.
O que é um espelho?
Que propriedades tem?
Como construir uma imagem de um objeto em um espelho?
Que propriedades são levadas em consideração ao construir uma imagem de um objeto em um espelho?
O que é um periscópio?
Atividades dos alunos: responda às perguntas.
Lição de casa: §64 (livro didático Peryshkin A. V. 8ª série), anotações em um caderno para fazer um periscópio à vontade No. 1543, 1549, 1551,1554 (livro de tarefas Lukashik V. I.).
Professora: Continua a frase...
Reflexão:
Hoje na aula aprendi...
Gostei da aula de hoje...
Não gostei da aula de hoje...
Pontuação para a lição (os alunos se apresentam, enquanto explicam por que dão tal nota).
Livros usados:
- Gromov S. V. Física: Proc. para educação geral livro didático instituições / S. V. Gromov, N. A. Rodina. – M.: Iluminismo, 2003.
- Zubov V.G., Shalnov V.P. Tarefas em física: Um manual para auto-educação: Um tutorial - M.: Nauka. Edição principal da literatura física e matemática, 1985
- Kamenetsky S. E., Orekhov V. P. Métodos para resolução de problemas de física no ensino médio: livro. para o professor. - M.: Educação, 1987.
- Koltun M. O mundo da física. Editora "Literatura Infantil", 1984.
- Maron A. E. Física. Grau 8: Auxiliar de ensino / A. E. Maron, E. A. Maron. M.: Abetarda, 2004.
- Métodos de ensino de física nas séries 6-7 do ensino médio. Ed. V. P. Orekhov e A. V. Usova. M., “Iluminismo”, 1976.
- Peryshkin A. V. Física. Grau 8: Proc. para educação geral livro didático instituições. - M.: Abetarda, 2007.
