Espelhos. Construção de imagens em um espelho plano

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 emanado desta fonte e refletido 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 dará uma imagem imaginária.

raios característicos. Para construir imagens em espelhos esféricos, é conveniente usar certas característica raios, cujo curso é fácil de construir.

1. Feixe 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. Feixe 2 , passando pelo foco principal de um espelho côncavo, refletido, segue paralelo ao eixo óptico principal - um feixe 2 ¢ (Fig. 3.7, uma). Raio 2 incidente em um espelho convexo para que sua continuação passe pelo foco principal do espelho, sendo refletida, também segue paralela ao eixo óptico principal - um raio 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 feixe 3 , caindo sobre um espelho convexo de forma 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, de modo que 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. Então os raios refletidos 3 ¢ em ambos os casos coincidem com os de queda.

Arroz. 3.8

4. Feixe 4 passando através pólo espelhos - ponto R, é refletido simetricamente em torno do eixo óptico principal (raios 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 descobri que se você olhar convexo parte da colher, então a imagem direto, e se em côncavo então invertido. Eu me pergunto por que isso é assim? Afinal, acho que uma colher 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 é definida. Considera-se conhecido que as imagens de pequenos segmentos retilíneos perpendiculares ao eixo óptico principal em um espelho esférico também são pequenos segmentos retilíneos perpendiculares ao eixo óptico principal.

Solução.

1. Caso A. Note 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 A PARTIR DE um feixe comum 1 , paralelo ao eixo óptico principal (Fig. 3.11). feixe refletido 1 F 1 .

Agora de pontos MAS, NO e A PARTIR DE 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 interseção dos raios 2 ¢, 3 ¢ e 4 ¢ com viga 1 ¢ são imagens de pontos MAS, NO e A PARTIR DE. Estes são os pontos MAS¢, NO¢ e A PARTIR DE¢ na fig. 3.11.

Para obter imagens segmentos o suficiente para cair dos pontos MAS¢, NO¢ e A PARTIR DE¢ perpendicular ao eixo óptico principal.

Como pode ser visto a partir da fig. 3.11, todas as imagens acabaram válido e invertido.

Leitor: E o que 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 perto 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 porque, 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 da foco principal de um espelho côncavo.

2. Caso b. Neste caso, os itens são entre foco principal e superfície do espelho.

A primeira viga é uma viga 1 , como no caso uma, deixe passar os 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 , proveniente 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 se cruzam feixe refletido 1 ¢. Significa, válido imagens neste caso Não. Mas continuação raios refletidos 2 ¢ e 3 ¢ se cruzam 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 acabaram direto e ampliado, e então mais perto 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

Solução. vamos irradiar 1 através dos pontos superiores dos segmentos MAS e NO paralelo ao eixo óptico principal. feixe refletido 1 ¢ vai de forma 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 passe por 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 ¢. Significa, válido imagens pontuais MAS e em nenhum. Mas continuação feixe refletido 1 ¢ intercepta 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 geração de imagens 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 acabaram direto e reduzido. E o que mais perto objetar ao espelho mais sua imagem e temas mais perto ao espelho. No entanto, mesmo um objeto muito distante não pode dar uma imagem distante do espelho. além do foco principal do espelho.

Espero que agora esteja claro por que, ao olhar seu reflexo na superfície convexa da colher, você se viu reduzido, mas não de cabeça para baixo.

PARE! Decida por si mesmo: A6.

Construção de imagens em espelhos e suas características.

A imagem de qualquer ponto A de um objeto em um espelho esférico pode ser construída usando qualquer par de raios padrão: 2,6 - 2,9

2) o feixe que passa pelo foco, após a reflexão, seguirá paralelo ao eixo óptico sobre o qual se encontra esse foco;

4) um feixe incidente no polo do espelho, após reflexão do espelho, vai simetricamente ao eixo óptico principal (AB = VM)

Vamos considerar alguns exemplos de construção de imagens em espelhos côncavos:

2) O objeto está localizado a uma distância igual ao raio de curvatura do espelho. A imagem é real, igual ao tamanho do objeto, invertida, localizada estritamente sob o objeto (Fig. 2.11).

Arroz. 2.12

3) O objeto está localizado entre o foco e o pólo do espelho. Imagem - imaginária, ampliada, direta (Fig. 2.12)

Fórmula do Espelho

Vamos encontrar a conexão entre a característica óptica e as distâncias que determinam a posição do objeto e sua imagem.

Seja o objeto um ponto A localizado no eixo óptico. Usando as leis da reflexão da luz, vamos construir uma imagem deste ponto (Fig. 2.13).

Denotemos a distância do objeto ao pólo do espelho (AO), e do pólo à imagem (OA¢).

Considere o triângulo APC, obtemos que

Do triângulo APA¢, obtemos que . Excluímos dessas expressões o ângulo , pois é o único que não depende de OR.

, ou

(2.3)

Os ângulos b, q, g 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:

As distâncias , , são consideradas positivas se forem contadas ao longo da viga, e negativas caso contrário.

espelho convexo.

Vamos considerar alguns exemplos de construção de imagens em espelhos convexos.

2) O objeto está localizado a uma distância igual ao raio de curvatura. A imagem é imaginária, reduzida, direta (Fig. 2.15)

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, independente 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 de construção de imagens em vários espelhos, chegamos a entender a operação 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.

Vamos encontrar a conexão entre a característica óptica e as distâncias que determinam a posição do objeto e sua imagem.

Seja o objeto um ponto A localizado no eixo óptico. Usando as leis da reflexão da luz, vamos construir uma imagem deste ponto (Fig. 2.13).

Denotar a distância do objeto ao pólo do espelho (AO), mas do pólo à imagem (OA).

Considere o triângulo APC, obtemos 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 da viga e negativos caso contrário.

espelho convexo.

Vamos considerar alguns exemplos de construção de imagens em espelhos convexos.

1) O objeto está localizado a uma distância maior que o raio de curvatura. Construímos uma imagem dos pontos finais do objeto A e B. Usamos os raios: 1) paralelos ao eixo óptico principal; 2) um feixe passando pelo centro óptico do espelho. Obtemos uma imagem imaginária, reduzida e direta. (Fig. 2.14)

2) O objeto está localizado a uma distância igual ao raio de curvatura. A imagem é imaginária, reduzida, direta (Fig. 2.15)

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, independente 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 de construção de imagens em vários espelhos, chegamos a entender a operação 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).

As imagens em espelhos planos são construídas com base na lei da reflexão da luz. Uma fonte pontual S (Fig. 2.17) fornece um feixe de luz divergente, vamos construir um feixe refletido. Restaure a perpendicular a cada ponto de incidência e represente o raio refletido da condição Ða=Ðb(Ða 1 =Ðb 1, Ða 2 =b 2, etc.) a imagem do ponto S, esta imagem será imaginária.

A imagem de uma linha reta AB pode ser construída conectando uma linha reta às imagens dos dois pontos extremos A¢ e B¢. As medições mostram que esta imagem está à mesma distância atrás do espelho que o objeto está na frente do espelho, e que as dimensões de sua imagem são as mesmas que as dimensões do objeto. A imagem formada em um espelho plano é invertida e imaginária (ver Fig. 2.18).

Se a superfície reflexiva for áspera, então a reflexão errado e a luz é espalhada, ou difusamente refletido (Figura 2.19)

A reflexão difusa é muito mais agradável aos olhos do que a reflexão de superfícies lisas, chamadas certo 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 lente.

A linha reta na qual estão os centros das superfícies esféricas é chamada de eixo óptico principal da lente. O eixo óptico principal da lente cruza as superfícies esféricas nos pontos M e N - estes são os topos da lente. Se a distância MN puder ser desprezada em comparação com R 1 e R 2 , diz-se que a lente é fina. Neste caso (x)M coincide com (x)N e então (x)M será chamado de centro óptico da lente. Todas as linhas retas que passam pelo centro óptico da lente, exceto o eixo óptico principal, são chamadas de eixos ópticos secundários (Fig. 2.20).

lentes convergentes . Foco Uma lente convergente é um ponto no qual os 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: a frente (do lado dos raios incidentes) e a parte de trás (do lado dos raios refratados). O plano onde estão 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 curso de quaisquer dois raios incidentes na lente e refratados nela até que eles se cruzem (ou cruzem 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:

1) um feixe incidente em uma lente paralela a qualquer eixo óptico, após a refração, passará por um foco situado neste eixo óptico

2) um feixe que viaja ao longo do eixo óptico não muda sua direção

3) o feixe que passa pelo foco frontal, após a refração na lente, irá paralelo ao eixo óptico principal;

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 secundário. 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 . Os 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:

1) os raios incidentes na lente paralelos a algum eixo óptico, após a refração, irão de forma que suas continuações passem pelo foco situado no eixo óptico (Fig. 2.26):

2) um feixe que viaja ao longo do eixo óptico não muda sua direção.

Fórmula de lentes divergentes:

(a regra dos sinais continua a mesma).

A Figura 2.27 mostra um exemplo de geração de imagens em lentes divergentes.

Um espelho cuja superfície é plana é chamado de espelho plano. Espelhos esféricos e parabólicos têm uma forma de superfície diferente. Não estudaremos espelhos curvos. Na vida cotidiana, os espelhos planos são mais usados, então vamos nos concentrar neles.

Quando um objeto está na frente de um espelho, parece que existe o mesmo objeto atrás do espelho. O que vemos atrás do espelho é chamado de imagem do objeto.

Por que vemos um objeto onde ele não está realmente lá?

Para responder a essa pergunta, vamos descobrir como uma imagem aparece em um espelho plano. Seja algum ponto luminoso S na frente do espelho (Fig. 79). De todos os raios incidentes deste ponto no espelho, selecionamos para simplificar três raios: SO, SO 1 e SO 2. Cada um desses raios é refletido no espelho de acordo com a lei da reflexão da luz, ou seja, no mesmo ângulo em que incide no espelho. Após a reflexão, esses raios entram no olho do observador em um feixe divergente. Se continuarmos os raios refletidos de volta, além do espelho, eles convergirão em algum ponto S 1 . Este ponto é a imagem do ponto S. É aqui que o observador verá a fonte de luz.

A imagem S 1 é chamada de imaginária, pois é obtida como resultado da interseção não de raios de luz reais, que não estão atrás do espelho, mas de suas extensões imaginárias. (Se esta imagem fosse obtida como um ponto de interseção de raios de luz reais, ela seria chamada de real.)

Assim, a imagem em um espelho plano é sempre imaginária. Portanto, quando você se olha no espelho, vê à sua frente não uma imagem real, mas uma imagem imaginária. Usando os critérios de igualdade de triângulos (ver Fig. 79), podemos provar que S1O = OS. Isso significa que a imagem em um espelho plano está à mesma distância que a fonte de luz está à sua frente.

Vamos nos voltar para a experiência. Coloque um pedaço de vidro plano sobre a mesa. O vidro reflete parte da luz e, portanto, o vidro pode ser usado como espelho. Mas como o vidro é transparente, podemos ver o que está por trás dele ao mesmo tempo. Vamos colocar uma vela acesa na frente do vidro (Fig. 80). Sua imagem imaginária aparecerá atrás do vidro (se você colocar um pedaço de papel na imagem da chama, é claro que ela não acenderá).

Vamos colocar do outro lado do vidro (onde vemos a imagem) a mesma vela, mas apagada, e começar a movimentá-la até que esteja alinhada com a imagem obtida anteriormente (neste caso, parecerá acesa). Agora vamos medir a distância da vela acesa ao vidro e do vidro à sua imagem. Essas distâncias serão as mesmas.
A experiência também mostra que a altura da imagem da vela é igual à altura da própria vela.

Resumindo, podemos dizer que a imagem de um objeto em um espelho plano é sempre: 1) imaginária; 2) reto, ou seja, não invertido; 3) igual em tamanho ao próprio objeto; 4) localizado na mesma distância atrás do espelho que o objeto está localizado na frente dele. Em outras palavras, a imagem de um objeto em um espelho plano é simétrica ao objeto em relação ao plano do espelho.

A Figura 81 mostra a construção de uma imagem em um espelho plano. Deixe o objeto parecer uma seta AB. Para construir a sua imagem, deve:

1) abaixe a perpendicular do ponto A ao espelho e, estendendo-a atrás do espelho exatamente na mesma distância, marque o ponto A 1 ;

2) abaixe a perpendicular do ponto B sobre o espelho e, estendendo-a atrás do espelho exatamente na mesma distância, marque o ponto B 1 ;

3) conecte os pontos A 1 e B 1 .

O segmento A 1 B 1 resultante será uma imagem virtual da seta AB.

À primeira vista, não há diferença entre um objeto e sua imagem em um espelho plano. No entanto, não é. Olhe para a imagem da sua mão direita no espelho. Você verá que os dedos nesta imagem estão posicionados como se esta mão fosse esquerda. Isso não é por acaso: uma imagem espelhada sempre muda da direita para a esquerda e vice-versa.

Nem todo mundo gosta da diferença entre direita e esquerda. Alguns amantes da simetria até tentam escrever suas obras literárias de forma que sejam lidas da mesma forma da esquerda para a direita e da direita para a esquerda (essas frases invertidas são chamadas de palíndromos), por exemplo: “Jogue gelo para uma zebra, castor, vadio.”

É interessante que os animais reajam de maneira diferente à sua imagem no espelho: alguns não percebem, em outros causa uma curiosidade óbvia. É de grande interesse para os macacos. Quando um grande espelho foi pendurado na parede em um dos recintos abertos para macacos, todos os seus habitantes se reuniram em torno dele. Macacos não saíram do espelho, olhando suas imagens, ao longo do dia. E somente quando sua guloseima favorita foi trazida para eles, os animais famintos foram ao chamado do trabalhador. Mas, como disse mais tarde um dos observadores do zoológico, tendo dado alguns passos para longe do espelho, eles de repente perceberam como seus novos camaradas do “através do espelho” também estavam saindo! O medo de não vê-los novamente acabou sendo tão grande que os macacos, recusando comida, voltaram ao espelho. No final, o espelho teve que ser removido.

Os espelhos desempenham um papel importante na vida humana, são usados ​​​​tanto na vida cotidiana quanto na tecnologia.

A aquisição de imagens usando um espelho plano pode ser usada, por exemplo, em periscópio(do grego "periscopeo" - olho em volta, olho em volta) - um dispositivo óptico usado para observações de tanques, submarinos e vários abrigos (Fig. 82).

Um feixe paralelo de raios incidentes em um espelho plano permanece paralelo mesmo após a reflexão (Fig. 83, a). É essa reflexão que é chamada de reflexão do espelho. Mas, além da reflexão especular, existe outro tipo de reflexão, quando um feixe paralelo de raios incidentes em qualquer superfície, após a reflexão, é espalhado por sua microrugosidade em todas as direções possíveis (Fig. 83, b). Esse reflexo é chamado de difuso ", é criado por superfícies não lisas, ásperas e foscas dos corpos. É graças ao reflexo difuso da luz que os objetos ao nosso redor se tornam visíveis.


1. Qual a diferença entre espelhos planos e esféricos? 2. Em que caso a imagem é chamada de imaginária? válido? 3. Descreva a imagem em um espelho plano. 4. Qual é a diferença entre reflexão especular e reflexão difusa? 5. O que veríamos ao redor se todos os objetos de repente começassem a refletir a luz não de forma difusa, mas especular? 6. O que é um periscópio? Como é organizado? 7. Usando a Figura 79, prove que a imagem de um ponto em um espelho plano está à mesma distância do espelho que o ponto dado está à sua frente.

Tarefa experimental. Fique em casa na frente de um espelho. A natureza da imagem que você vê corresponde ao que é descrito no livro didático? De que lado do seu duplo espelho está o coração? Afaste-se do espelho um ou dois passos. O que aconteceu com a imagem? Como sua distância do espelho mudou? Isso muda a altura da imagem?

Lições objetivas:

– os alunos devem conhecer o conceito de espelho;
- os alunos devem conhecer as propriedades de uma imagem num espelho plano;
- os alunos deverão ser capazes de construir uma imagem num espelho plano;
– continuar trabalhando na formação de conhecimentos e habilidades metodológicas, conhecimento 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 trabalhando 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 pesquisa, trabalho experimental a pares.

Ferramentas de Aprendizagem: Espelho, régua, borracha, periscópio, projetor multimídia, computador, apresentação (consulte Anexo 1).

Plano de aula:

  1. Verificando d / z (teste).
  2. Atualização de conhecimento. Definir o tema, metas, objetivos da aula junto com os alunos.
  3. O estudo de novos materiais no processo de trabalho dos alunos com equipamentos.
  4. Generalização de resultados experimentais e formulação de propriedades.
  5. Praticar habilidades práticas de construção de uma imagem em um espelho plano.
  6. Resumindo a lição.

durante as aulas

1. Verificação d / s (teste).

(O professor distribui cartões com o teste.)

Teste: Lei da Reflexão

  1. 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
    Aos 15 0
  2. 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
    Aos 30 0

Respostas de teste.

Professora: Troque seu trabalho e verifique a exatidão da execução comparando as respostas com o padrão. Atribua notas de acordo com os critérios de avaliação (as respostas estão escritas no verso do quadro).

Critérios de pontuação para o teste:

para uma classificação de “5” – todos;
para a nota “4” – tarefa nº 2;
para a nota “3” – tarefa nº 1.

Professora: Você tinha uma tarefa em casa nº 4 Exercício 30 (livro Peryshkin A.V.) de natureza de pesquisa. Quem concluiu esta tarefa? ( O aluno trabalha na lousa, oferecendo sua versão.)

Texto do problema: A altura do Sol é tal que seus raios formam um ângulo de 40 0 ​​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 tema 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.

Abram seus cadernos, anote a data e o tema da aula.

Inscrição.diapositivo 1.

Professora: Que perguntas você gostaria que fossem respondidas hoje, dado o tema da lição?

(As crianças fazem perguntas. O professor resume, estabelecendo assim os objetivos da aula.)

Professora:

  1. Aprenda o conceito de "espelho". Identificar os tipos de espelhos.
  2. Descubra quais propriedades ele possui.
  3. 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 novos materiais, 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 no espelho se forma atrás do espelho, onde na verdade ele não existe.

Como funciona? ( O professor apresenta a teoria, os alunos participam ativamente.)

diapositivo 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 em frente ao espelho a uma curta distância. Agora pegue uma régua e coloque-a de forma que o zero fique no espelho.

Exercício. Leia as perguntas do slide e responda. (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. (perguntas 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 da 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: Assim, essas conclusões podem ser chamadas 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 expõe seu raciocínio, com base nas propriedades dos espelhos).

Actividades estudantis: Participação activa na discussão da 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?
A 2m
B 1m
A 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 imagem num espelho plano.

Professora: Assim, aprendemos o que é um espelho, definimos suas propriedades e agora devemos aprender como construir uma imagem em um espelho, levando em consideração as propriedades acima. Trabalhamos comigo em nossos cadernos. ( O professor trabalha na lousa, os alunos no caderno.)

Regras de construção de imagens Exemplo
  1. Aplicamos uma régua ao espelho para que um lado do ângulo reto fique ao longo do espelho.
  2. Mova a régua para que o ponto que queremos construir fique do outro lado do ângulo reto
  3. Desenhamos uma linha do ponto A ao espelho e a estendemos além do espelho pela mesma distância e obtemos o ponto A 1.
  4. Da mesma forma, fazemos tudo para o ponto B e obtemos o ponto B 1
  5. Conectamos o ponto A 1 e o ponto B 1, obtemos a imagem A 1 B 1 do objeto AB.

Assim, a imagem deve ter o mesmo tamanho do objeto, estar atrás do espelho na mesma distância do objeto na frente do espelho.

6. Resumindo a lição.

Professora: Aplicação de espelho:

  • na vida cotidiana (várias vezes ao dia verificamos se estamos bonitos);
  • em carros (espelhos retrovisores);
  • em atrações (sala de 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, incluindo 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?

Quais 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. Grau 8), notas 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...

Avaliação da aula (os alunos respondem, explicando por que atribuem tal nota).

Livros usados:

  1. Gromov S. V. Física: Proc. para educação geral livro didático instituições / S. V. Gromov, N. A. Rodina. – M.: Iluminismo, 2003.
  2. Zubov V.G., Shalnov V.P. Tarefas em física: Um manual para autodidatismo: Um tutorial - M.: Nauka. Edição principal da literatura física e matemática, 1985
  3. Kamenetsky S.E., Orekhov V.P. Métodos para resolução de problemas de física no ensino médio: livro. para o professor. - M.: Educação, 1987.
  4. Koltun M. O mundo da física. Editora "Literatura Infantil", 1984.
  5. Maron A. E. Física. 8ª série: Auxiliar de ensino / A. E. Maron, E. A. Maron. M.: Abetarda, 2004.
  6. Métodos de ensino de física nas séries 6-7 do ensino médio. Ed. V. P. Orekhov e A. V. Usova. M., “Iluminismo”, 1976.
  7. Peryshkin A.V. Física. 8ª série: Proc. para educação geral livro didático instituições. - M.: Bustard, 2007.