Când construiți o imagine a oricărui punct al sursei, nu este nevoie să luați în considerare multe raze. Pentru a face acest lucru, este suficient să construiți două grinzi; punctul lor de intersecție va determina locația imaginii. Cel mai convenabil este să construiți acele raze, al căror curs este ușor de urmat. Calea acestor raze în cazul reflectării din oglindă este prezentată în Fig. 213.

Orez. 213. Diverse tehnici pentru construirea unei imagini într-o oglindă sferică concavă

Fasciculul 1 trece prin centrul oglinzii și, prin urmare, este normal cu suprafața oglinzii. Acest fascicul revine după reflexie exact înapoi de-a lungul axei optice secundare sau principale.

Fasciculul 2 este paralel cu axa optică principală a oglinzii. Acest fascicul după reflexie trece prin focarul oglinzii.

Fascicul 3, care trece din punctul obiectului prin focalizarea oglinzii. După reflectarea din oglindă, merge paralel cu axa optică principală.

Fasciculul 4, incident pe oglinda la polul acesteia, va fi reflectat înapoi simetric în raport cu axa optică principală. Pentru a construi o imagine, puteți folosi orice pereche de aceste raze.

După ce au construit imagini ale unui număr suficient de puncte ale unui obiect extins, se poate face o idee despre poziția imaginii întregului obiect. În cazul unei forme de obiect simple prezentate în Fig. 213 (un segment de linie perpendicular pe axa principală), este suficient să construiți un singur punct al imaginii. Cazurile ceva mai complexe sunt discutate în exerciții.

Pe fig. 210 au primit construcții geometrice de imagini pentru diferite poziții ale obiectului în fața oglinzii. Orez. 210, în - obiectul este plasat între oglindă și focar - ilustrează construcția unei imagini virtuale prin continuarea razelor în spatele oglinzii.

Orez. 214. Construirea unei imagini într-o oglindă sferică convexă.

Pe fig. 214 este dat un exemplu de construire a unei imagini într-o oglindă convexă. După cum am menționat mai devreme, în acest caz, imaginile virtuale sunt întotdeauna obținute.

Pentru a construi o imagine într-o lentilă a oricărui punct al unui obiect, precum și atunci când construiți o imagine într-o oglindă, este suficient să găsiți punctul de intersecție a oricăror două raze care emană din acest punct. Cea mai simplă construcție este realizată folosind razele prezentate în Fig. 215.

Orez. 215. Diverse tehnici pentru construirea unei imagini într-un obiectiv

Fasciculul 1 merge de-a lungul axei optice secundare fără a schimba direcția.

Fasciculul 2 cade pe lentilă paralel cu axa optică principală; refractat, acest fascicul trece prin focarul din spate.

Fasciculul 3 trece prin focalizarea frontală; refractat, acest fascicul merge paralel cu axa optică principală.

Construcția acestor raze se realizează fără nicio dificultate. Orice altă rază care vine din punct ar fi mult mai dificil de construit - ar trebui să folosiți direct legea refracției. Dar acest lucru nu este necesar, deoarece după finalizarea construcției, orice rază refractată va trece prin punctul .

Trebuie remarcat că atunci când se rezolvă problema construirii unei imagini a punctelor în afara axei, nu este deloc necesar ca cele mai simple perechi de raze alese să treacă efectiv prin lentilă (sau oglindă). În multe cazuri, de exemplu, la fotografiere, obiectul este mult mai mare decât obiectivul, iar razele 2 și 3 (Fig. 216) nu trec prin obiectiv. Cu toate acestea, aceste raze pot fi folosite pentru a construi o imagine. Fasciculul real u implicat în formarea imaginii este limitat de cadrul lentilei (conuri umbrite), dar converg, bineînțeles, în același punct, deoarece se dovedește că la refracția în lentilă, imaginea unui sursa punctuală este din nou un punct.

Orez. 216. Construirea unei imagini în cazul în care obiectul este mult mai mare decât obiectivul

Să luăm în considerare câteva cazuri tipice ale unei imagini într-un obiectiv. Vom considera lentila ca fiind convergentă.

1. Obiectul este de la lentilă, la o distanță mai mare de două ori distanța focală. Aceasta este de obicei poziția subiectului când fotografiați.

Orez. 217. Construirea unei imagini într-un obiectiv în cazul în care obiectul se află în spatele distanței focale duble

Construcția imaginii este dată în fig. 217. Din moment ce , apoi prin formula lentilei (89.6)

,

adică imaginea se află între focalizarea din spate și o lentilă subțire situată la de două ori distanța focală față de centrul optic al lentilei. Imaginea este inversată (invers) și redusă, deoarece conform formulei de mărire

2. Observăm un caz special important când un fascicul de raze paralel cu o axă optică laterală cade pe lentilă. Un caz similar apare, de exemplu, atunci când fotografiați obiecte extinse foarte îndepărtate. Construcția imaginii este dată în fig. 218.

În acest caz, imaginea se află pe axa optică secundară corespunzătoare, în punctul de intersecție cu planul focal posterior (așa-numitul plan perpendicular pe axa principală și care trece prin focarul din spate al lentilei).

Orez. 218. Construcția imaginii în cazul în care un fascicul de raze paralel cu axa optică secundară cade pe lentilă

Punctele planului focal sunt adesea numite focare ale axelor laterale corespunzătoare, lăsând denumirea de focar principal în spatele punctului corespunzător axei principale.

Distanța de focalizare față de axa optică principală a lentilei și unghiul dintre axa secundară luată în considerare și axa principală sunt în mod evident legate prin formula (Fig. 218)

3. Subiectul se află între un punct aflat de două ori distanța focală și focalizarea frontală - poziția normală a subiectului atunci când este proiectat de o lampă de proiecție. Pentru a studia acest caz, este suficient să folosiți proprietatea de reversibilitate a unei imagini dintr-un obiectiv. Vom lua în considerare sursa (vezi Fig. 217), apoi va fi o imagine. Este ușor de observat că în cazul în cauză imaginea este inversă, mărită și se află la o distanță de obiectiv mai mare de două ori distanța focală.

Este util să rețineți cazul special când obiectul se află la o distanță egală cu dublul distanței focale față de obiectiv, adică . Apoi după formula lentilei

,

adică, imaginea se află, de asemenea, la de două ori distanța focală față de obiectiv. Imaginea în acest caz este inversată. Pentru a crește, găsim

adică imaginea are aceleași dimensiuni ca și subiectul.

4. De mare importanță este cazul special când sursa se află într-un plan perpendicular pe axa principală a lentilei și trece prin focarul frontal.

Acest plan este, de asemenea, planul focal; se numeste plan focal anterior. Dacă o sursă punctuală este situată în oricare dintre punctele planului focal, adică într-unul dintre focarele frontale, atunci un fascicul paralel de raze iese din lentilă, îndreptat de-a lungul axei optice corespunzătoare (Fig. 219). Unghiul dintre această axă și axa principală și distanța de la sursă la axă sunt raportate prin formula

5. Subiectul se află între focalizarea frontală și obiectiv, adică . În acest caz, imaginea este directă și imaginară.

Construcția imaginii în acest caz este dată în Fig. 220. Din moment ce , a creste avem

adică imaginea este mărită. Vom reveni la acest caz când luăm în considerare bucla.

Orez. 219. Surse și se află în planul focal frontal. (Raze de raze ies din lentilă paralele cu axele laterale care trec prin punctele sursă)

Orez. 220. Construirea unei imagini în cazul în care obiectul se află între focalizarea frontală și obiectiv

6. Construirea unei imagini pentru o lentilă divergentă (Fig. 221).

Imaginea dintr-un obiectiv divergent este întotdeauna imaginară și directă. În cele din urmă, din moment ce , imaginea este întotdeauna redusă.

Orez. 221. Construirea unei imagini într-o lentilă divergentă

Rețineți că pentru toate construcțiile de raze care trec printr-o lentilă subțire, este posibil să nu luăm în considerare calea lor în interiorul lentilei în sine. Este important doar să cunoașteți locația centrului optic și a focarelor principale. Astfel, o lentilă subțire poate fi reprezentată printr-un plan care trece prin centrul optic perpendicular pe axa optică principală, pe care să fie marcate pozițiile focarelor principale. Acest plan se numește plan principal. Este evident că fasciculul care intră în lentilă și iese din acesta trece prin același punct al planului principal (Fig. 222, a). Dacă păstrăm contururile lentilei în desene, atunci doar pentru o diferență vizuală între lentilele convergente și cele divergente; pentru toate construcţiile, însă, aceste contururi sunt de prisos. Uneori, pentru o mai mare simplitate a desenului, în locul contururilor lentilei, se folosește o imagine simbolică, prezentată în Fig. 222b.

Orez. 222. a) Înlocuirea lentilei cu planul principal; b) o imagine simbolică a unei lentile convergente (stânga) și divergente (dreapta); c) înlocuirea oglinzii cu planul principal

În mod similar, o oglindă sferică poate fi reprezentată prin planul principal care atinge suprafața sferei la polul oglinzii, indicând pe axa principală poziția centrului sferei și a focarului principal. Poziția indică dacă avem de-a face cu o oglindă concavă (colectantă) sau convexă (difuzătoare) (Fig. 222, c).

Lecția video 2: Oglindă plată - Fizica în experimente și experimente

Lectura:

oglindă plată

oglindă plată este o suprafață lucioasă. Dacă fasciculele de lumină paralele cad pe o astfel de suprafață, atunci ele sunt reflectate paralel unul cu celălalt. Luând în considerare acest subiect, vom putea afla din ce motive ne vedem când ne uităm în oglindă.

Deci, să ne amintim mai întâi legile reflecției și cum să le dovedim. Aruncă o privire la poză.

Să ne prefacem că S- un punct care strălucește sau reflectă lumina. Luați în considerare două raze arbitrare care cad pe o suprafață lucioasă. Să mutam acest punct simetric, în ceea ce privește separarea mediilor. După ce două dintre aceste fascicule sunt reflectate de la suprafață, ele intră în ochiul nostru. Creierul nostru este aranjat în așa fel încât percepe orice reflecție ca o imagine care se află în afara granițelor separării mass-media. Cel mai important lucru în această explicație este că ni se pare cu adevărat din cauza propriei noastre percepții.

Imaginea pe care o vedem într-o oglindă se numește imaginar, adică nu există de fapt.

Putem vedea chiar și imaginea care nu este direct deasupra oglinzii, sau dacă dimensiunile lor nu sunt pe măsură. Cel mai important lucru este că razele de la acest obiect trebuie să vină în ochii noștri. De aceea putem vedea chipul șoferului în autobuz și el este al nostru, în ciuda faptului că nu se află în fața oglinzii.

Construcția imaginilor într-o oglindă plată

Construim o imagine a unui obiect într-o oglindă.

O imagine imaginară a unui obiect (nu putem plasa o placă fotografică în spatele unei oglinzi și o înregistrăm). Acesta ești tu, iar în oglindă nu ești tu, ci imaginea ta. Care este diferența?

Demonstrație cu lumânări și oglindă plată. O bucată de sticlă este plasată vertical pe fundalul unui ecran negru. Lămpile electrice (lumânări) sunt așezate pe suporturi în fața sticlei și în spatele acestuia la distanțe egale. Dacă unul este în flăcări, celălalt pare să fie și el în flăcări.

Distanțe de la un obiect la o oglindă plată ( d) și de la oglindă la imaginea obiectului ( f) sunt egale cu: d=f. Dimensiuni egale ale obiectului și imaginii. Zona de vedere a obiectelor(prezentat pe desen).

„Nu, nimeni, Mirrors, nu te-a înțeles, nimeni nu ți-a pătruns încă în suflet”.

„Doi se uită în jos, unul vede o băltoacă, celălalt – stelele reflectate în ea”.

Dovjenko

Oglinzi convexe și concave (demonstrație cu FOS-67 și o riglă de oțel). Construirea unei imagini a unui obiect într-o oglindă convexă. Aplicații ale oglinzilor sferice: faruri de mașină (cum ar fi peștii Ostyaks), oglinzi laterale ale mașinilor, stații solare, antene satelit.

IV. Sarcini:

1. O oglindă plană și un obiect AB sunt situate așa cum se arată în figură. Unde ar trebui să fie situat ochiul observatorului, astfel încât imaginea obiectului din oglindă să poată fi văzută în întregime?

2. Razele soarelui fac un unghi de 62 0 cu orizontul. Cum ar trebui să fie poziționată o oglindă plată în raport cu pământul pentru a direcționa razele pe orizontală? (Luați în considerare toate cele 4 cazuri).

3. Becul lămpii de masă se află la 0,6 m de suprafața mesei și la 1,8 m de tavan. Pe masă se află un fragment de oglindă plată sub formă de triunghi cu laturile de 5 cm, 6 cm și 7 cm La ce distanță de tavan se află imaginea filamentului unui bec dată de oglindă (punctul sursă)? Găsiți forma și dimensiunile „iepurașului” obținute dintr-un fragment de oglindă de pe tavan.

Întrebări:

1. De ce un fascicul de lumină devine vizibil în fum sau ceață?

2. O persoană care stă pe malul unui lac vede o imagine a Soarelui pe suprafața netedă a apei. Cum se va mișca această imagine pe măsură ce persoana se va îndepărta de lac?

3. Cât de departe este de tine de imaginea Soarelui într-o oglindă plată?

4. Există amurg pe Lună?

5. Dacă suprafața apei oscilează, atunci oscilează și imaginile obiectelor (Luna și Soarele) din apă. De ce?

6. Cum se va schimba distanța dintre un obiect și imaginea acestuia într-o oglindă plată dacă oglinda este mutată în locul în care a fost imaginea?

7. Care este mai negru: catifea sau mătase neagră? Trei tipuri de trupe au curele de umăr din catifea neagră: tunieri (19 noiembrie 1942), tancuri (Stalingrad și Kursk Bulge), șofer (Ladoga).

8. Este posibil să măsurați înălțimea norilor cu un reflector puternic?

9. De ce zăpada și ceața sunt opace, deși apa este transparentă?

10.

În ce unghi se va întoarce fasciculul reflectat de o oglindă plată când aceasta din urmă este rotită cu 30 0?

11. Câte imagini ale sursei S 0 pot fi văzute în sistemul de oglinzi plate M 1 și M 2? Din ce zonă vor fi vizibile în același timp?

12. În ce poziție a unei oglinzi plane va apărea în oglindă o minge care se rostogolește în linie dreaptă pe suprafața mesei pe măsură ce se ridică vertical în sus?

13. Malvina își examinează imaginea într-o oglindă mică, dar își vede doar o parte a feței. Își va vedea toată fața dacă îi va cere lui Pinocchio să se îndepărteze cu o oglindă?

14. Oglinda „vorbește” întotdeauna adevărul?

15. Odată, zburând peste suprafața netedă ca o oglindă a iazului, Carlson a observat că viteza lui în raport cu iaz este exact egală cu viteza sa de îndepărtare din imaginea sa în apă. În ce unghi a zburat Carlson la suprafața iazului?

16. Sugerați o modalitate de a măsura înălțimea unui obiect dacă baza acestuia este disponibilă (nu este disponibilă).

17. La ce dimensiune a oglinzii va avea raza de soare forma unei oglinzi și la ce dimensiune va avea forma unui disc al Soarelui?

§§ 64-66. Ex. 33.34. Sarcini pentru repetarea nr. 64 și nr. 65.

1. Realizați o machetă a periscopului.

2. Un punct luminos este situat între două oglinzi plate. Câte imagini ale unui punct pot fi obținute prin plasarea oglinzilor într-un unghi una față de alta.

3. Folosind o lampă de masă la 1,5 - 2 m distanță de marginea mesei și un pieptene cu dinți rari, obțineți un fascicul de raze paralele pe suprafața mesei. Punând o oglindă în calea lor, verificați legile reflectării luminii.

4. Dacă pe a treia oglindă sunt plasate două oglinzi plane dreptunghiulare care formează un unghi drept, atunci obținem un sistem optic format din trei oglinzi reciproc perpendiculare - „reflectoare”. Ce proprietate interesantă are?

5. Uneori, o rază de soare repetă aproape exact forma oglinzii prin care este permisă, alteori doar aproximativ, iar alteori nu seamănă deloc cu o oglindă ca formă. De ce depinde? La ce dimensiune a oglinzii va avea raza de soare forma unei oglinzi și la ce dimensiune va avea forma unui disc al Soarelui?

„De la renașterea științelor, încă de la începuturile lor, nu s-a făcut o descoperire mai frumoasă decât descoperirea legilor care guvernează lumina,... când corpurile transparente o fac să-și schimbe calea când se încrucișează”.

Maupertuis

Lecția 61/11. REFRACȚIA LUMINII

SCOPUL LECȚIEI: Pe baza experimentelor, stabiliți legea refracției luminii și învățați elevii să o aplice în rezolvarea problemelor.

TIP DE LECȚIE: Combinată.

ECHIPAMENT: Aparat de spalat optic cu accesorii, laser LG-209.

PLANUL LECȚIEI:

2. Sondaj 10 min

3. Explicați 20 min

4. Fixare 10 min

5. Tema pentru acasă 2-3 minute

II. Sondajul fundamental:

1. Legea reflexiei luminii.

2. Construirea unei imagini într-o oglindă plată.

Sarcini:

1. Este necesară iluminarea fundului puțului prin direcționarea razelor solare către acesta. Cum ar trebui să fie poziționată o oglindă plană în raport cu Pământul dacă razele soarelui cad la un unghi de 60° față de orizont?

2. Unghiul dintre fasciculul incident și cel reflectat este de 8 ori unghiul dintre fasciculul incident și planul oglinzii. Calculați unghiul de incidență al fasciculului.

3.

O oglindă lungă înclinată este în contact cu o podea orizontală și este înclinată la un unghi α față de verticală. Un școlar se apropie de oglindă, ai cărui ochi se află la o înălțime h față de nivelul solului. La ce distanţă maximă de marginea inferioară a oglinzii va vedea elevul: a) imaginea ochilor săi; b) imaginea ta este în plină dezvoltare?

4. Două oglinzi plate formează un unghi α . Găsiți unghiul de abatere δ raza de lumina. Unghiul de incidență al fasciculului pe oglindă M 1 egală φ .

Întrebări:

1. La ce unghi de incidență al unui fascicul pe o oglindă plană coincid fasciculul incident și fasciculul reflectat?

2. Pentru a vă vedea imaginea în lungime completă într-o oglindă plată, înălțimea acesteia trebuie să fie de cel puțin jumătate din înălțimea unei persoane. Dovedește-o.

3. De ce șoferului pe timp de noapte o băltoacă de pe drum i se pare o pată întunecată pe un fundal deschis?

4. Este posibil să folosiți o oglindă plată în loc de o pânză albă (ecran) în cinematografe?

5. De ce umbrele nu sunt niciodată complet întunecate chiar și cu o singură sursă de lumină?

6. De ce strălucește zăpada?

7. De ce sunt vizibile clar figurile desenate pe geamul aburit?

8. De ce strălucește o cizmă lustruită?

9. Doi ace A și B sunt înfipți în fața oglinzii M. Unde pe linia întreruptă ar trebui să fie amplasat ochiul observatorului, astfel încât imaginile acelor să se suprapună unul pe celălalt?

10. Există o oglindă plată atârnată pe peretele din cameră. Experimentatorul Gluck vede în el un obiect slab luminat. Poate Glitch să lumineze acest obiect luminând cu o lanternă imaginea sa imaginară din oglindă?

11. De ce uneori tabla strălucește? În ce condiții se va produce acest fenomen?

12. De ce stâlpii de lumină verticali sunt uneori vizibili deasupra lămpilor stradale noaptea iarna?

III. Refracția luminii la interfața dintre două medii transparente. Demonstrarea fenomenului de refracție a luminii. Fascicul incident și fascicul refractat, unghiul de incidență și unghiul de refracție.

Completarea tabelului:

Indicele absolut de refracție al mediului ( n) este indicele de refracție al unui mediu dat față de vid. Semnificația fizică a indicelui absolut de refracție: n = c/v.

Indicii de refracție absoluti ai unor medii: n aer= 1,0003, = 1,33; n st= 1,5 (coroane) - 1,9 (slex). Se spune că un mediu cu un indice de refracție mai mare este mai dens optic.

Relația dintre indicii absoluti de refracție ai două medii și indicii lor relativi de refracție: n 21 \u003d n 2 / n 1.

Refracția provoacă o serie de iluzii optice: adâncimea aparentă a unui rezervor (explicată printr-un desen), o ruptură de creion într-un pahar cu apă (demonstrație), picioare scurte ale unei scălătoare în apă, miraje (pe asfalt).

Calea razelor printr-o placă de sticlă plan-paralelă (demonstrație).

IV. Sarcini:

1. Fasciculul trece din apă în silex de sticlă. Unghiul de incidență este de 35°. Aflați unghiul de refracție.

2. În ce unghi se va abate fasciculul, căzând la un unghi de 45 ° pe suprafața sticlei (coroane), pe suprafața unui diamant?

3. Un scafandru, aflat sub apă, a stabilit că direcția către Soare este un unghi de 45 ° cu verticala. Aflați poziția adevărată a Soarelui față de verticală?

Întrebări:

1. De ce un bulgăre de zăpadă care cade în apă devine invizibil?

2. O persoană stă în apă până la talie, pe fundul orizontal al piscinei. De ce simte că stă într-o nișă?

3. În orele de dimineață și de seară, reflectarea Soarelui în apă calmă orbește ochii, iar la amiază se vede fără să mijească ochii. De ce?

4. În ce mediu material se deplasează lumina cu cea mai mare viteză?

5. În ce mediu pot fi curbilinii razele de lumină?

6. Dacă suprafața apei nu este complet calmă, atunci obiectele aflate pe fund par să oscileze. Explicați fenomenul.

7. De ce nu sunt vizibili ochii unei persoane care poartă ochelari de culoare închisă, deși persoana însuși vede destul de bine prin astfel de ochelari?

§ 67. Ex. 36 Revizuiți sarcinile #56 și #57.

1. Folosind o lampă de masă la 1,5 - 2 m distanță de marginea mesei și un pieptene cu dinți rari, obțineți un fascicul de raze paralele pe suprafața mesei. Punând în cale un pahar cu apă, o prismă triunghiulară, descrieți fenomenele și determinați indicele de refracție al sticlei.

2. Dacă puneți o cutie de cafea pe o suprafață albă și turnați rapid în ea apă clocotită, puteți vedea, privind de sus, că peretele exterior negru a devenit strălucitor. Observați și explicați fenomenul

3. Încercați să observați mirajele cu un fier de călcat fierbinte.

4. Folosind o busolă și o linie dreaptă, construiți traseul fasciculului refractat într-un mediu cu un indice de refracție de 1,5 la un unghi de incidență cunoscut.

5. Luați o farfurie transparentă, umpleți-o cu apă și puneți-o pe pagina unei cărți deschise. Apoi, folosind o pipetă, adăugați lapte în farfurie, amestecând până când nu mai este posibil să distingem cuvintele de pe pagină prin fundul farfurii. Dacă acum se adaugă zahăr granulat în soluție, atunci la o anumită concentrație, soluția va deveni din nou transparentă. De ce?

„După ce am descoperit refracția luminii, a fost firesc să ridic întrebarea:

Care este relația dintre unghiurile de incidență și de refracție?

L. Cooper

Lecţie REFLEXIA TOTALA

SCOPUL LECȚIEI: Introducerea elevilor în fenomenul reflecției interne totale și aplicațiile sale practice.

TIP DE LECȚIE: Combinată.

ECHIPAMENT: Spalator optic cu accesorii, laser LG-209 cu accesorii.

PLANUL LECȚIEI:

1. Introducere 1-2 min

2. Sondaj 10 min

3. Explicați 20 min

4. Fixare 10 min

5. Tema pentru acasă 2-3 minute

II.Sondajul este fundamental:

1. Legea refracției luminii.

Sarcini:

1. Un fascicul reflectat de pe o suprafață de sticlă cu un indice de refracție de 1, 7 formează un unghi drept cu fasciculul refractat. Determinați unghiul de incidență și unghiul de refracție.

2. Determinați viteza luminii într-un lichid dacă, atunci când un fascicul cade pe suprafața unui lichid din aer sub un unghi de 45 0, unghiul de refracție este 30 0 .

3. Un fascicul de fascicule paralele lovește suprafața apei la un unghi de 30°. Lățimea fasciculului în aer este de 5 cm. Aflați lățimea fasciculului în apă.

4. O sursă punctiformă de lumină S este situată în fundul unui rezervor adânc de 60 cm.La un moment dat de pe suprafața apei, fasciculul refractat care a intrat în aer este perpendicular pe fasciculul reflectat de la suprafața apei. La ce distanță de sursa S va cădea fasciculul reflectat de la suprafața apei în fundul rezervorului? Indicele de refracție al apei este de 4/3.

Întrebări:

1. De ce pământul, hârtia, lemnul, nisipul par mai închise la culoare când sunt umezite cu apă?

2. De ce, stând lângă foc, vedem obiecte de cealaltă parte a focului oscilând?

3. În ce cazuri este invizibilă interfața dintre două medii transparente?

4. Doi observatori determină simultan înălțimea Soarelui deasupra orizontului, dar unul este sub apă, iar celălalt în aer. Pentru care dintre ele este Soarele mai sus deasupra orizontului?

5. De ce lungimea adevărată a zilei este ceva mai mare decât cea dată de calculele astronomice?

6. Trasați traseul fasciculului printr-o placă plan-paralelă dacă indicele de refracție este mai mic decât indicele de refracție al mediului.

III. Trecerea unui fascicul de lumină dintr-un mediu optic mai puțin dens la un mediu optic mai dens: n 2 > n 1, sinα > sinγ.

Trecerea unui fascicul de lumină dintr-un mediu optic mai dens la un mediu optic mai puțin dens: n 1 > n 2 , sinγ > sinα.

Ieșire: Dacă un fascicul de lumină trece de la un mediu optic mai dens la un mediu optic mai puțin dens, atunci se abate de la perpendiculară pe interfața dintre cele două medii, reconstruită din punctul de incidență al fasciculului. La un anumit unghi de incidență, numit limită, γ = 90° iar lumina nu trece în al doilea mediu: sinα prev \u003d n 21.

Observarea reflexiei interne totale. Unghiul limitator al reflexiei interne totale în timpul tranziției luminii din sticlă în aer. Demonstrarea reflexiei interne totale la interfața „sticlă-aer” și măsurarea unghiului limitator; compararea rezultatelor teoretice și experimentale.

Modificarea intensității fasciculului reflectat cu o modificare a unghiului de incidență. Cu reflexie internă totală, 100% din lumină este reflectată de la limită (oglindă perfectă).

Exemple de reflexie internă totală: un felinar pe fundul unui râu, cristale, o prismă inversă (demonstrație), un ghid de lumină (demonstrație), o fântână luminoasă, un curcubeu.

Este posibil să legați un fascicul de lumină într-un nod? Demonstrație cu un tub de polipropilenă umplut cu apă și un indicator laser. Utilizarea reflexiei totale în fibra optică. Transmiterea de informații cu ajutorul unui laser (informația este transmisă de 10 6 ori mai mult decât folosind unde radio).

Cursul razelor într-o prismă triunghiulară: ; .

IV. Sarcini:

1. Determinați unghiul limitator al reflexiei interne totale pentru tranziția luminii de la diamant în aer.

2. Un fascicul de lumină cade cu un unghi de 30 0 la interfața dintre două medii și iese la un unghi de 15 0 față de această limită. Determinați unghiul limitator al reflexiei interne totale.

3. Lumina cade pe o prismă de coroană triunghiulară echilaterală la un unghi de 45° față de una dintre fețe. Calculați unghiul la care iese lumina pe fața opusă. Coroana indicelui de refracție este de 1,5.

4. Un fascicul de lumină cade pe una dintre fețele unei prisme de sticlă echilaterală cu indicele de refracție de 1,5, perpendicular pe această față. Calculați unghiul dintre acest fascicul și fasciculul care a ieșit din prismă.

Întrebări:

1. De ce este mai bine să vezi peștii înotând în râu de pe pod decât de pe malul jos?

2. De ce Soarele și Luna apar ovale lângă orizont?

3. De ce strălucesc pietrele prețioase?

4. De ce, când conduci pe o autostradă puternic încălzită de Soare, uneori pare că vezi bălți pe drum?

5. De ce apare o minge de plastic neagră oglindită în apă?

6. Scufundatorul de perle eliberează ulei de măsline din gură la adâncime și strălucirea de la suprafața apei dispare. De ce?

7. De ce grindina se formează în partea de jos a norului este întunecată, iar grindina formată în partea de sus este ușoară?

8. De ce o placă de sticlă afumată arată ca o oglindă într-un pahar cu apă?

Abstract

1. Propuneți un proiect pentru un concentrator solar (cuptor solar), care poate fi în formă de cutie, combinat, parabolic și cu oglindă în formă de umbrelă.

„În această lume, știu – nu există un număr de comori”.

L. Martynov

Lecția 62/12. OBIECTIV

SCOPUL LECȚIEI: Introduceți conceptul - „lentila”. Prezintă elevilor diferite tipuri de lentile; învață-i să construiască o imagine a obiectelor dintr-o lentilă.

TIP DE LECȚIE: Combinată.

ECHIPAMENT: Spălator optic cu accesorii, set de lentile, lumânare, lentile pe suport, ecran, bandă de film „Construirea unei imagini în lentile”.

PLANUL LECȚIEI:

1. Introducere 1-2 min

2. Sondaj 15 min

3. Explicați 20 min

4. Fixare 5 min

5. Tema pentru acasă 2-3 minute

II.Sondajul este fundamental:

1. Refracția luminii.

2. Calea razelor într-o placă de sticlă plan-paralelă și o prismă triunghiulară.

Sarcini:

1. Care este adâncimea aparentă a râului pentru o persoană care se uită la un obiect aflat în fund, dacă unghiul format de linia de vedere cu perpendiculara pe suprafața apei este de 70 0? Adâncime 2 m.

2. O grămadă este introdusă în fundul rezervorului cu o adâncime de 2 m, care iese la 0,5 m din apă. Aflați lungimea umbrei din grămada de la fundul rezervorului la un unghi de incidență al razelor 30 0 .

3.

Un fascicul este incident pe o placă de sticlă plană-paralelă de 3 cm grosime la un unghi de 70°. Determinați deplasarea fasciculului în interiorul plăcii.

4. Un fascicul de lumină cade pe un sistem de două pene cu un unghi de refracție de 0,02 rad și un indice de refracție de 1,4 și, respectiv, 1,7. Determinați unghiul de deviere al fasciculului printr-un astfel de sistem.

5. O pană subțire cu un unghi de 0,02 rad în partea de sus a fost făcută din sticlă cu un indice de refracție de 1,5 și coborâtă într-un bazin de apă. Aflați unghiul de deviere al unui fascicul care se propagă în apă și trece printr-o pană.

Întrebări:

1. Sticla batuta este opaca, dar daca este umpluta cu apa, devine transparenta. De ce?

2. De ce imaginea imaginară a unui obiect (de exemplu, un creion) cu aceeași iluminare în apă este mai puțin strălucitoare decât într-o oglindă?

3. De ce sunt albi mieii de pe crestele valurilor marii?

4. Indicați calea ulterioară a fasciculului prin prisma triunghiulară de sticlă.

5. Ce știi acum despre lumină?

III. Vom aplica legile de bază ale opticii geometrice unor obiecte fizice specifice, vom obține formule-consecințe și le vom folosi pentru a explica principiul de funcționare a diferitelor obiecte optice.

Lentila - un corp transparent delimitat de două suprafețe sferice(desen pe tablă). Demonstrație de lentile din set. Puncte și linii de bază: centrele și razele suprafețelor sferice, centrul optic, axa optică, axa optică principală, focarul principal al unei lentile convergente, planul focal, distanța focală, puterea lentilei (demonstrații). Focus - de la cuvântul latin focus - vatră, foc.

lentila convergente ( F >0). Reprezentarea schematică a unei lentile convergente în figură. Construcția într-o lentilă convergentă a unei imagini a unui punct care nu se află pe axa optică principală. Raze minunate.

Cum se construiește o imagine a unui punct într-o lentilă convergentă dacă acest punct se află pe axa optică principală?

Construirea unei imagini a unui obiect într-o lentilă convergentă (puncte extreme).

Obiectul este situat în spatele distanței focale duble a lentilei convergente. Unde și ce imagine a obiectului vom obține (construcția imaginii obiectului pe tablă). Se poate surprinde o imagine pe film? Da! Imaginea reală a subiectului.

Unde și ce imagine a obiectului vom obține dacă obiectul este situat la o distanță focală dublă față de obiectiv, între focalizare și focalizare dublă, în planul focal, între focalizare și obiectiv.

Concluzie: O lentilă convergentă poate da:

a) o imagine reală redusă, mărită sau egală cu imaginea subiectului; o imagine imaginară mărită a unui obiect.

Reprezentarea schematică a lentilelor divergente în figuri ( F<0 ). Construirea unei imagini a unui obiect într-o lentilă divergentă. Ce fel de imagine a unui obiect avem într-o lentilă divergentă?

Întrebare: Dacă interlocutorul tău poartă ochelari, atunci cum să stabilești ce lentile au acești ochelari - colectare sau împrăștiere?

Referință istorică: Lentila lui A. Lavoisier avea un diametru de 120 cm și o grosime în mijlocul de 16 cm, umplută cu 130 litri de alcool. Cu ajutorul lui, a fost posibil să se topească aurul.

IV. Sarcini:

1. Construiți o imagine a obiectului AB într-o lentilă convergentă ( Fig.1).

2. Figura arată poziția axei optice principale a lentilei, punctul luminos DARși poza ei Orez. 2). Găsiți poziția lentilei și construiți o imagine a obiectului BC.

3. Figura prezintă o lentilă convergentă, axa sa optică principală, un punct luminos S și imaginea sa S "( Orez. 3). Determinați prin construcție focarele lentilei.

4. În figura 4, linia întreruptă arată axa optică principală a lentilei și calea unui fascicul arbitrar prin aceasta. Prin construcție, găsiți focarele principale ale acestui obiectiv.

Întrebări:

1. Se poate realiza un reflector folosind un bec și o lentilă convergentă?

2. Cum, folosind Soarele ca sursă de lumină, să determinăm distanța focală a lentilei?

3. Din doi ochelari de ceas a fost lipită o „lentila convexă”. Cum va acționa această lentilă asupra unui fascicul de raze în apă?

4. Se poate aprinde focul cu toporul la Polul Nord?

5. De ce un obiectiv are două focare, în timp ce o oglindă sferică are doar unul?

6. Vom vedea o imagine dacă privim printr-o lentilă convergentă un obiect plasat în planul său focal?

7. La ce distanță trebuie plasată lentila convergentă față de ecran, astfel încât iluminarea acesteia să nu se schimbe?

§§ 68-70 Ex. 37 - 39. Sarcini de repetare nr. 68 și nr. 69.

1. Umpleți o sticlă goală la jumătate cu lichidul de testare și, așezând-o orizontal, măsurați distanța focală a acestei lentile plan-convexe. Folosind formula adecvată, găsiți indicele de refracție al lichidului.

„Și zborul de foc al spiritului tău se mulțumește cu imagini și asemănări”.

Goethe

Lecția 63/13. FORMULA LENTILELOR

SCOPUL LECȚIEI: Deduceți formula lentilei și învățați elevii cum să o aplice în rezolvarea problemelor.

TIP DE LECȚIE: Combinată.

ECHIPAMENT: Un set de lentile si oglinzi, o lumanare sau un bec, un ecran alb, un model de lentila.

PLANUL LECȚIEI:

1. Introducere 1-2 min

2. Sondaj 10 min

3. Explicați 20 min

4. Fixare 10 min

5. Tema pentru acasă 2-3 minute

II.Sondajul este fundamental:

2. Construirea unei imagini a unui obiect într-o lentilă.

Sarcini:

1. Având în vedere traseul fasciculului printr-o lentilă divergentă (Fig. 1). Găsiți concentrarea construind.

2. Construiți o imagine a obiectului AB într-o lentilă convergentă (Fig. 2).

3. Figura 3 arată poziția axei optice principale a lentilei, sursa Sși imaginea lui. Găsiți poziția lentilei și construiți o imagine a obiectului AB.

4. Aflați distanța focală a unei lentile biconvexe cu o rază de curbură de 30 cm, din sticlă cu indicele de refracție de 1,5. Care este puterea optică a lentilei?

5. Un fascicul de lumină cade pe o lentilă divergentă la un unghi de 0,05 rad față de axa optică principală și, refractat în acesta la o distanță de 2 cm de centrul optic al lentilei, iese în același unghi față de axa principală. axa optică. Găsiți distanța focală a lentilei.

Întrebări:

1. Poate o lentilă plan-convexă să împrăștie raze paralele?

2. Cum se va schimba distanța focală a lentilei dacă temperatura acestuia crește?

3. Cu cât lentila biconvexă din centru este mai groasă în comparație cu marginile, cu atât distanța focală este mai mică pentru un diametru dat. Explica.

4. Marginile lentilei au fost tăiate. S-a schimbat distanța focală în acest caz (demonstrează prin construcție)?

5. Trasează traseul fasciculului în spatele lentilei divergente ( Orez. unu)?

6. Sursa punctuală este situată pe axa optică principală a lentilei convergente. În ce direcție se va deplasa imaginea acestei surse dacă lentila este rotită printr-un anumit unghi față de o axă situată în planul lentilei și care trece prin centrul său optic?

Ce se poate determina folosind formula lentilei? Măsurarea experimentală a distanței focale a unui obiectiv în centimetri (măsurare dȘi f, calcul F).

Model de lentile și formula lentile. Explorați toate carcasele demonstrative folosind formula și modelul de lentile. Rezultat la tabel:

d		d=2F	F< d < 2F	d=F	d< F
f		2F	f > 2F		f< 0
imagine

G \u003d 1 / (d / F - 1). 1) d = F, Г→∞. 2) d = 2F, Г = 1. 3) d→∞, Г→0. 4) d \u003d F, G \u003d - 2.

Dacă obiectivul este divergent, atunci unde să puneți bara transversală? Care va fi imaginea obiectului din acest obiectiv?

Metode de măsurare a distanței focale a unei lentile convergente:

1. Obținerea unei imagini a unui obiect aflat la distanță: , .

2. Dacă subiectul este în focalizare dublă d=2F, apoi d=f, dar F = d/2.

3. Folosind formula lentilei.

4. Folosind formula .

5. Folosind o oglindă plată.

Aplicații practice ale lentilelor: puteți obține o imagine reală mărită a unui obiect (proiector de diapozitive), o imagine reală redusă și fotografiați-o (cameră), puteți obține o imagine mărită și redusă (telescop și microscop), focalizați razele soarelui (stație solară). ).

IV. Sarcini:

1. Folosind o lentila cu distanta focala de 20 cm s-a obtinut pe un ecran la 1 m distanta de obiectiv o imagine a unui obiect.La ce distanta se afla obiectul de lentila? Care va fi imaginea?

2. Distanța dintre obiect și ecran este de 120 cm.Unde trebuie plasată o lentilă convergentă cu o distanță focală de 25 cm pentru a obține o imagine clară a obiectului pe ecran?

§ 71 Misiunea 16

1. Propune un proiect pentru măsurarea distanței focale a lentilelor de ochelari. Măsurați distanța focală a lentilei divergente.

2. Măsurați diametrul firului din care este realizată spirala din lampa incandescentă (lampa trebuie să rămână intactă).

3. O picătură de apă pe sticlă sau o peliculă de apă care strânge o buclă de sârmă acționează ca o lentilă. Asigurați-vă de acest lucru examinând puncte, obiecte mici, litere prin ele.

4. Folosind o lentilă convergentă și o riglă, măsurați diametrul unghiular al Soarelui.

5. Cum ar trebui poziționate două lentile, dintre care una convergentă și cealaltă divergentă, astfel încât un fascicul de raze paralele, care trece prin ambele lentile, să rămână paralel?

6. Calculați distanța focală a lentilei de laborator și apoi măsurați-o experimental.

„Dacă o persoană examinează litere sau alte obiecte mici cu o sticlă sau alt corp transparent situat deasupra literelor și dacă acest corp este un segment sferic, ... atunci literele apar mai mari.”

Roger Bacon

Lecția 64/14. LUCRĂRI DE LABORATOR Nr. 11: „MĂSURAREA FOCALEI ȘI A PUTERII OPTICE A LENTILEI CONVERSATOR”.

SCOPUL LECȚIEI: Să-i învețe pe elevi să măsoare distanța focală și puterea optică a unei lentile convergente.

TIP DE LECȚIE: Lucrări de laborator.

ECHIPAMENT: Lentila convergente, ecran, bec pe suport cu capac (lumanare), banda de masurat (rigla), alimentare, doua fire.

PLAN DE MUNCĂ:

1. Introducere 1-2 min

2. Briefing scurt 5 min

3. Finalizarea lucrărilor 30 min

4. Debriefing 5 min

5. Tema pentru acasă 2-3 minute

II. Distanța focală a unei lentile convergente poate fi măsurată în diferite moduri:

1. Măsurați distanța de la obiect la obiectiv și de la obiectiv la imagine, folosind formula lentilei, puteți calcula distanța focală: .

2. După ce a primit pe ecran o imagine a unei surse de lumină îndepărtate (),
măsurați direct distanța focală a lentilei ().

3. Dacă obiectul este plasat la distanța focală dublă a obiectivului, atunci imaginea este, de asemenea, la distanța focală dublă (după ce s-a atins egalitatea dȘi f, măsurați direct distanța focală a lentilei).

4. Cunoașterea distanței focale medii a lentilei și a distanței de la obiect la obiectiv ( d), este necesar să se calculeze distanța de la lentilă la imaginea obiectului ( f t) și comparați-l cu cel obținut experimental ( f e).

III. Proces de lucru:

Nu. p / p	d, m	f, m	F, m	F cf, m	D, Mier	Natura imaginii
1.
2.
3.
4.		f e	f t

Sarcină suplimentară e: Măsurați distanța focală a lentilei divergente: D = D 1 + D 2 .

Sarcină suplimentară: Măsurați distanța focală a lentilei în alte moduri.

IV. Rezumând.

v. Propuneti un proiect pentru o instalatie solara de incalzire a apei cu circulatie naturala si fortata.

„Orice știință care se dezvoltă constant crește doar pentru că

că societatea umană are nevoie de ea”.

SI. Vavilov

Lecția 65/15. DISPOZITIV DE PROIECTIE. APARAT FOTO.

SCOPUL LECȚIEI: Introducerea elevilor în unele dintre aplicațiile practice ale lentilelor.

TIP DE LECȚIE: Combinată.

ECHIPAMENT: Proiector, camera.

PLANUL LECȚIEI:

1. Introducere 1-2 min

2. Sondaj 10 min

3. Explicați 20 min

4. Fixare 10 min

5. Tema pentru acasă 2-3 minute

II.Sondajul este fundamental:

1. Formula lentilei.

2. Măsurarea distanței focale a lentilei.

Sarcini:

1. La ce distanță de un obiectiv cu o distanță focală de 12 cm ar trebui plasat un obiect astfel încât imaginea lui reală să fie de trei ori mai mare decât obiectul în sine?

2. Obiectul se află la o distanță de 12 cm de o lentilă biconcavă cu distanța focală de 10 cm.Determină la ce distanță de lentilă se află imaginea obiectului? Cum va fi?

Întrebări:

1. Există două becuri sferice identice și o lampă de masă. Se știe că într-un balon este apă, în celălalt - alcool. Cum se determină conținutul vaselor fără a recurge la cântărire?

Diametrul Soarelui este de 400 de ori diametrul Lunii. De ce dimensiunile lor aparente sunt aproape aceleași?

3. Distanța dintre un obiect și imaginea lui creată de o lentilă subțire este 0,5F Unde F este distanța focală a lentilei. Această imagine este reală sau imaginară?

4. Folosind o lentilă, a fost obținută pe ecran o imagine inversată a flăcării unei lumânări. Se vor schimba dimensiunile liniare ale acestei imagini dacă o parte a lentilei este ascunsă de o foaie de carton (demonstrează prin construcție).

5. Determinați prin construcție poziția punctului luminos dacă două fascicule după refracția din lentilă merg așa cum se arată în figura 1.

6. Subiect dat ABși imaginea lui. Determinați tipul de lentilă, găsiți axa optică principală și poziția focarelor ( Orez. 2).

7. O imagine virtuală a Soarelui a fost obținută într-o oglindă plată. Poate acest „Soare imaginar” să ardă hârtie cu o lentilă convergentă?

III. Un aparat de proiecție este un dispozitiv conceput pentru a obține o imagine reală și mărită a unui obiect. Schema optică a aparatului de proiecție de pe placă. La ce distanță de lentila obiectiv ar trebui să fie plasat un obiect translucid, astfel încât imaginea sa reală să fie de multe ori mai mare decât obiectul în sine? Cum este necesar să se schimbe distanța de la obiect la lentila obiectiv dacă distanța de la aparatul de proiecție la ecran crește sau scade?

>>Fizica: Construirea unei imagini într-o oglindă

Conținutul lecției rezumatul lecției suport cadru prezentarea lecției metode accelerative tehnologii interactive Practică sarcini și exerciții ateliere de autoexaminare, instruiri, cazuri, quest-uri teme pentru acasă întrebări discuții întrebări retorice de la elevi Ilustrații audio, clipuri video și multimedia fotografii, imagini grafice, tabele, scheme umor, anecdote, glume, benzi desenate, pilde, proverbe, cuvinte încrucișate, citate Suplimente rezumate articole jetoane pentru curioase cheat sheets manuale de bază și glosar suplimentar de termeni altele Îmbunătățirea manualelor și lecțiilorcorectarea erorilor din manual actualizarea unui fragment din manualul elementelor de inovare la lecție înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori lecții perfecte plan calendaristic pentru anul recomandări metodologice ale programului de discuții Lecții integrate

Dacă aveți corecții sau sugestii pentru această lecție,