Побудова зображення у двох дзеркалах. Побудова зображень у дзеркалах та їх характеристика

Уявне зображення предмета (ми не можемо за дзеркалом помістити фотопластинку та зареєструвати його). Це ви, а в дзеркалі не ви, а ваше зображення. Чим вони відрізняються?

Демонстрація зі свічками та плоским дзеркалом. На тлі чорного екрана вертикально встановлюється шматок скла. Перед склом та за ним на однакових відстанях розміщують електричні лампи (свічки) на стійках. Якщо одна горить, то здається, що горить інша.

Відстань від предмета до плоского дзеркала ( d) і від дзеркала до зображення предмета ( f) рівні: d = f. Рівність розмірів предмет та зображення. Область бачення предмета(Показати на кресленні).

"Ні, вас ніхто, Дзеркала, не осмислив, В душу ніхто до вас ще не проник".

"Двоє дивляться вниз, один бачить калюжу, інший - відбиті у ній зірки".

Довженка

Випуклі і увігнуті дзеркала (демонстрація з ФОС-67 і сталевою лінійкою). Побудова зображення предмета в опуклим дзеркалі. Застосування сферичних дзеркалКабіна: автомобільні фари (як остяки ловлять рибу), бічні дзеркала автомобілів, геліостанції, супутникові антени.

IV. Завдання:

1. Плоске дзеркало та деякий предмет АВ розташовані так, як показано на малюнку. Де має бути око спостерігача, щоб зображення предмета у дзеркалі було видно цілком?

2. Сонячні променіскладають із горизонтом кут 62 0 . Як треба розташувати плоске дзеркалостосовно землі, щоб направити промені горизонтально? (Розглянути всі 4 випадки).

3. Лампочка настільної лампи знаходиться на відстані 0,6 м від поверхні столу та на відстані 1,8 м від стелі. На столі лежить уламок плоского дзеркала у формі трикутника зі сторонами 5 см, 6 см і 7 ​​см. На якій відстані від стелі знаходиться зображення нитки розжарювання лампочки, що дається дзеркалом (джерело точкове)? Знайти форму та розміри "зайчика", отриманого від осколка дзеркала на стелі.

Запитання:

1. Чому в диму чи тумані промінь світла стає видимим?

2. Людина, що стоїть на березі озера, бачить на гладкої поверхніводи зображення Сонця. Як переміщатиметься це зображення при видаленні людини від озера?

3. Чи далеко від вас до зображення Сонця у плоскому дзеркалі?

4. Чи спостерігаються сутінки на Місяці?

5. Якщо поверхня води коливається, то зображення предметів (місяця та сонця) у воді також коливаються. Чому?

6. Як зміниться відстань між предметом та його зображенням у плоскому дзеркалі, якщо дзеркало перемістити у те місце, де було зображення?

7. Що чорніше: оксамит чи чорний шовк? Три роди військ мають чорні оксамитові погони: артилеристи (19 листопада 1942 р.), танкісти (Сталінград та Курська дуга), водія (Ладога).

8. Чи можна виміряти висоту хмар за допомогою потужного прожектора?

9. Чому непрозорий сніг та туман, хоча вода прозора?

10.

На який кут повернеться промінь, відбитий від плоского дзеркала, при повороті останнього на 30 0?

11. Скільки зображень джерела S0 можна побачити в системі плоских дзеркал М1 та М2? З якої області їх буде видно одночасно?

12. При якому положенні плоского дзеркала куля, що котиться прямолінійно по поверхні столу, здаватиметься в дзеркалі, що піднімається вертикально вгору?

13. Мальвіна розглядає своє зображення у маленьке дзеркало, але вона бачить лише частину особи. Чи побачить вона все обличчя цілком, якщо попросить Буратіно відійти з дзеркальцем подалі?

14. Чи завжди дзеркало «каже» правду?

15. Якось, пролітаючи над дзеркально рівною поверхнеюставка, Карлсон звернув увагу на те, що його швидкість щодо ставка в точності дорівнює його швидкості віддалення від свого зображення у воді. Під яким кутом до поверхні ставка летів Карлсон?

16. Запропонуйте спосіб вимірювання висоти об'єкта в тому випадку, якщо його основа доступна (недоступна).

17. При якому розмірі дзеркала сонячний зайчикматиме форму дзеркала, а за якого - форму диска Сонця?

§§ 64-66. Упр. 33,34. Завдання для повторення № 64 та № 65.

1. Виконайте модель перископа.

2. Крапка, що світиться, знаходиться між двома плоскими дзеркалами. Скільки зображень точки можна отримати, розташувавши дзеркала під кутом один до одного.

3. За допомогою настільної лампи, віддаленої від краю столу на 1,5 - 2 м і гребінця з рідкими зубами, отримайте на поверхні столу пучок паралельних променів. Поставивши на їхньому шляху дзеркало, перевірте закони відображення світла.

4. Якщо два прямокутні плоскі дзеркала, що утворюють прямий кут, поставити на третє дзеркало, то отримаємо оптичну систему, що складається з трьох взаємно перпендикулярних дзеркал - "катафот". Яким цікавою властивістювін має?

5. Іноді сонячний зайчик майже точно повторює форму дзеркала, яким його пускають, іноді тільки приблизно, а іноді зовсім не схожий формою на дзеркало. Від чого це залежить? За якого розміру дзеркала сонячний зайчик матиме форму дзеркала, а за якого - форму диска Сонця?

"З часу відродження наук, з самого їх виникнення, не було зроблено більш прекрасного відкриття, ніж відкриття законів, що управляють світлом, ...коли прозорі тіла змушують його змінювати свій шлях при їх перетині".

Мопертюї

Урок 61/11. ПРОЛАМЛЕННЯ СВІТЛА

МЕТА УРОКУ: На основі експериментів встановити закон заломлення світла та навчити учнів застосовувати його при вирішенні завдань.

ТИП УРОКУ: Комбінований.

ОБЛАДНАННЯ: Оптична шайба з приладдям, лазер ЛГ-209.

ПЛАН УРОКУ:

2. Опитування 10 хв

3. Пояснення 20 хв

4. Закріплення 10 хв

5. Завдання додому 2-3 хв

ІІ. Опитування фундаментальне:

1. Закон відображення світла.

2. Побудова зображення у плоскому дзеркалі.

Завдання:

1. Потрібно висвітлити дно колодязя, направивши на нього сонячні промені. Як розташувати плоске дзеркало стосовно Землі, якщо промені Сонця падає під кутом 60° до горизонту?

2. Кут між падаючим та відбитим променями у 8 разів більше кутаміж падаючим променем та площиною дзеркала. Обчисліть кут падіння променя.

3.

Довге похило дзеркало стикається з горизонтальною підлогою і нахилено під кутом α до вертикалі. До дзеркала наближається школяр, очі якого розташовані на висоті від рівня землі. На якій максимальній відстані від нижнього краюдзеркала школяр побачить: а) зображення своїх очей; б) своє зображення повністю на весь зріст?

4. Два плоскі дзеркала утворюють кут α . Знайти кут відхилення δ світлового променя. Кут падіння променя на дзеркало М 1дорівнює φ .

Запитання:

1. При якому куті падіння променя на плоске дзеркало падаючий промінь і відбитий промінь збігаються?

2. Щоб побачити на весь зріст своє зображення в плоскому дзеркалі, його висота має бути не менше половини зростання людини. Доведіть це.

3. Чому вночі калюжа на дорозі здається водієві темною плямоюна світлому фоні?

4. Чи можна замість білого полотна (екрана) у кінотеатрах використовувати плоске дзеркало?

5. Чому тіні навіть за одного джерела світла ніколи не бувають зовсім темними?

6. Чому блищить сніг?

7. Чому добре видно фігури, намальовані на запітнілій шибці?

8. Чому блищить начищений чобіт?

9. Перед дзеркалом М встромлені дві шпильки А і В. У якому місці на штриховій лінії має бути око спостерігача, щоб зображення шпильок накладалися одне на одного?

10. У кімнаті на стіні висить плоске дзеркало. Експериментатор Глюк бачить у ньому слабко освітлений предмет. Чи може Глюк висвітлити цей предмет, направивши на його уявне зображення у дзеркалі світло ліхтарика?

11. Чому іноді класна дошкавідсвічує? За яких умов це явище спостерігатиметься?

12. Чому іноді вночі взимку над вуличними ліхтарями видно вертикальні світлові стовпи?

ІІІ. Заломлення світла на межі розділу двох прозорих середовищ . Демонстрація явища заломлення світла. Падаючий промінь і промінь заломлений, кут падіння і кут заломлення.

Заповнення таблиці:

Абсолютний показник заломлення середовища ( n) - показник заломлення даного середовища по відношенню до вакууму. Фізичний змістабсолютного показника заломлення: n = c/υ.

Абсолютні показники заломлення деяких середовищ: n пов.= 1,0003, = 1,33; n ст= 1,5 (крон) – 1,9 (флінт). Середа з великим показникомзаломлення називається оптично щільнішою.

Співвідношення між абсолютними показникамизаломлення двох середовищ та їх відносним показникомзаломлення: n 21 = n 2 /n 1.

Заломленням зумовлений цілий рядоптичних ілюзій: глибина водоймища (пояснення малюнком), злам олівця в склянці з водою (демонстрація), короткі ноги у купальниці у воді, міражі (на асфальті).

Хід променів через плоскопаралельну скляну пластинку (демонстрація).

IV. Завдання:

1. Промінь переходить із води в скло-флінт. Кут падіння дорівнює 35 °. Знайти кут заломлення.

2. На який кут відхилиться промінь, впавши під кутом 45° на поверхню скла (крон), на поверхню алмазу?

3. Водолаз, перебуваючи під водою, визначив, що спрямування на Сонце становить з вертикаллю кут 45°. Знайдіть справжнє становище Сонця щодо вертикалі?

Запитання:

1. Чому комок снігу, що потрапив у воду, стає невидимим?

2. Людина стоїть до пояса у воді на горизонтальному дні басейну. Чому йому здається, що він стоїть у поглибленні?

3. У ранкові та надвечірні години відображення Сонця в спокійній воді сліпить очі, а опівдні його можна розглянути, не щурячись. Чому?

4. У якій матеріальному середовищісвітло поширюється із найбільшою швидкістю?

5. У якому середовищі промені світла можуть бути криволінійними?

6. Якщо поверхня води не зовсім спокійна, то предмети, що лежать на дні, здаються такими, що коливаються. Поясніть явище.

7. Чому не видно очей людини у темних окулярах, хоча сама людина через такі окуляри бачить досить добре?

§ 67. Кер. 36 Завдання для повторення № 56 та №57.

1. За допомогою настільної лампи віддаленої від краю столу на 1,5 - 2 м і гребінця з рідкими зубами, отримайте на поверхні столу пучок паралельних променів. Поставивши на їхньому шляху склянку з водою, трикутну призму, опишіть явища та визначте показник заломлення скла.

2. Якщо банку з-під кави поставити на білу поверхню і швидко налити в неї окропу, можна побачити, дивлячись зверху, що чорна зовнішня стінка стала блискучою. Поспостерігайте та поясніть явище

3. Спробуйте спостерігати міражі за допомогою гарячої праски.

4. За допомогою циркуля та лінійки збудуйте хід заломленого променя в середовищі з показником заломлення 1,5 при відомому вугіллі падіння.

5. Візьміть прозоре блюдце, наповніть його водою і поставте на сторінку розкритої книги. Потім за допомогою піпетки додавайте в блюдце молоко, помішуючи його доти, поки через дно блюдця вже неможливо буде розглянути слова на сторінці. Якщо тепер розчин додавати цукровий пісок, то при деякої його концентрації розчин знову стане прозорим. Чому?

"Виявивши заломлення світла, природно було поставити питання:

яке співвідношення між кутами падіння та заломлення?"

Л. Купер

Урок ПОВНЕ ВІДЗНАЧЕННЯ

МЕТА УРОКУ: Познайомити учнів із явищем повного внутрішнього відображеннята його практичними застосуваннями.

ТИП УРОКУ: Комбінований.

ОБЛАДНАННЯ: Оптична шайба з приладдям, лазер ЛГ-209 з приладдям.

ПЛАН УРОКУ:

1. Вступна частина 1-2 хв

2. Опитування 10 хв

3. Пояснення 20 хв

4. Закріплення 10 хв

5. Завдання додому 2-3 хв

ІІ.Опитування фундаментальне:

1. Закон заломлення світла.

Завдання:

1. Промінь, відбитий поверхні скла з показником заломлення 1 , 7, утворює з заломленим променем прямий кут. Визначте кут падіння та кут заломлення.

2. Визначте швидкість світла у рідині, якщо при падінні променя на поверхню рідини з повітря під кутом 45 0 кут заломлення дорівнює 30 0 .

3. Пучок паралельних променів надає поверхню води під кутом 30°. Ширина пучка у повітрі 5 см. Знайти ширину пучка у воді.

4. Точкове джерело світла S розташоване на дні водойми глибиною 60 см. У деякій точці поверхні води переломлений промінь, що вийшов у повітря, виявляється перпендикулярним променю, відбитому від поверхні води. На якій відстані від джерела S промінь, відбитий від поверхні води, впаде на дно водоймища? Показник заломлення води 4/3.

Запитання:

1. Чому ґрунт, папір, дерево, пісок здаються темнішими, якщо вони змочені водою?

2. Чому, сидячи біля вогнища, ми бачимо предмети з іншого боку вогнища, що вагаються?

3. У яких випадках межа поділу двох прозорих середовищ невидима?

4. Два спостерігачі одночасно визначають висоту Сонця над обрієм, але один знаходиться під водою, а інший на повітрі. Для кого з них Сонце вище за горизонтом?

5. Чому справжня тривалість дня дещо більша за ту, яку дають астрономічні обчислення?

6. Побудуйте хід променя через плоскопаралельну пластинку, якщо її показник заломлення менше показниказаломлення довкілля.

ІІІ.Проходження світлового променя з оптично менш щільного середовища в оптично більш щільне середовище: n 2 > n 1 , sinα > sinγ.

Проходження світлового променя з оптично більш щільного середовища оптично менш щільне середовище: n 1 > n 2 , sinγ > sinα.

Висновок:Якщо світловий промінь переходить з оптично більш щільного в оптично менш щільне середовище, він відхиляється від перпендикуляра до межі розділу двох середовищ, відновленого з точки падіння променя. При деякому куті падіння, званому граничним, γ = 90°і світло у другу середу не проходить: sinα перед = n 21.

Спостереження повного внутрішнього відбиття. Граничний кут повного внутрішнього відбиття при переході світла зі скла в повітря. Демонстрація повного внутрішнього відображення на кордоні "скло-повітря" та вимірювання граничного кута; порівняння теоретичного та експериментального результату.

Зміна інтенсивності відбитого променя за зміни кута падіння. При повному внутрішньому відбитті від кордону відбивається 100% світла (ідеальне дзеркало).

Приклади повного внутрішнього відображення: ліхтар на дні річки, кристали, оборотна призма (демонстрація), світловод (демонстрація), фонтан, що світиться, веселка.

Чи можна зав'язати вузлом світловий промінь? Демонстрація з поліпропіленовою трубкою, заповненою водою та лазерною указкою. Використання повного відображення у волоконній оптиці. Передача інформації за допомогою лазера (Інформації передається в 10 6 разів більше, ніж за допомогою радіохвиль).

Хід променів у трикутній призмі: ; .

IV. Завдання:

1. Визначити граничний кут повного внутрішнього відображення для переходу світла з алмазу в повітря.

2. Промінь світла падає під кутом 30 0 до межі розділу двох середовищ і виходить під кутом 15 0 до цього кордону. Визначте граничний кут повного внутрішнього відбиття.

3. Світло падає на рівносторонню трикутну призму із крона під кутом 45° до однієї з граней. Обчисліть кут, під яким світло виходить із протилежної грані. Показник заломлення крона 1,5.

4. На одну з граней рівносторонньої скляної призми з показником заломлення 1,5 падає промінь світла, перпендикулярно до цієї грані. Обчисліть кут між цим променем та променем, який вийшов із призми.

Запитання:

1. Чому з мосту краще видно рибу, що плаває у річці, ніж із низького берега?

2. Чому Сонце та Місяць біля горизонту здаються овальними?

3. Чому блищать коштовне каміння?

4. Чому, коли їдеш по сильно розігрітому Сонцем шосе, то іноді здається, що бачиш на дорозі калюжі?

5. Чому чорна пластмасова кулька у воді здається дзеркальною?

6. Ловець перлів випускає на глибині з рота оливкову олію і відблиски на поверхні води зникають. Чому?

7. Чому град, що утворився в нижній частині хмари, темний, а у верхній частині - світлий?

8. Чому закопчена скляна пластинка у склянці з водою видається дзеркальною?

Конспект

1. Запропонуйте проект геліоконцентратора (сонячної печі), які бувають коробчасті, комбіновані, параболічні та з дзеркалом парасолькового вигляду.

"У цьому світі я знаю - немає рахунку скарбам".

Л. Мартинов

Урок 62/12. Лінза

МЕТА УРОКУ: Ввести поняття - "лінза". Познайомити учнів з різними типамилінз; навчити їх будувати зображення предметів у лінзі.

ТИП УРОКУ: Комбінований.

ОБЛАДНАННЯ: Оптична шайба з приладдям, набір лінз, свічка, лінзи на підставці, екран, діафільм "Побудова зображення у лінзах".

ПЛАН УРОКУ:

1. Вступна частина 1-2 хв

2. Опитування 15 хв

3. Пояснення 20 хв

4. Закріплення 5 хв

5. Завдання додому 2-3 хв

ІІ.Опитування фундаментальне:

1. Заломлення світла.

2. Хід променів у плоско-паралельній скляній пластинці та трикутній призмі.

Завдання:

1. Яка здається глибина річки для людини, що дивиться на предмет, що лежить на дні, якщо кут, що складається променем зору з перпендикуляром до поверхні води, дорівнює 70 0 ? Глибина 2м.

2. У дно водоймища глибиною 2 м убита паля, що на 0,5 м виступає з води. Знайти довжину тіні від палі на дні водоймища при вугіллі падіння променів 30 0 .

3.

Промінь падає на плоскопаралельну скляну пластинку завтовшки 3 см під кутом 70°. Визначте усунення променя всередині платівки.

4. Промінь світла падає на систему з двох клинів з заломлюючим кутом 0,02 рад і показником заломлення 1,4 та 1,7 відповідно. Визначте кут відхилення променя такою системою.

5. Тонкий клин з кутом 0,02 рад при вершині виготовили зі скла з показником заломлення 1,5 та опустили в басейн з водою. Знайдіть кут відхилення променя, що розповсюджується у воді і проходить крізь клин.

Запитання:

1. Товче скло непрозоре, але якщо його залити водою, воно стає прозорим. Чому?

2. Чому уявне зображення предмета (наприклад, олівця) при тому самому освітленні у воді виходить менш яскравим, ніж у дзеркалі?

3. Чому баранці на гребенях морських хвильбілі?

4. Вкажіть подальший хідпроменя через трикутну скляну призму.

5. Що ви тепер знаєте про світло?

ІІІ.Застосовуватимемо основні закони геометричної оптикидо конкретних фізичним об'єктам, Отримаємо формули-наслідки і з їх допомогою пояснимо принцип дії різних оптичних об'єктів.

Лінза - прозоре тіло, обмежене двома сферичними поверхнями(малюнок на дошці). Демонстрації лінз набору. Основні точки і лінії: центри і радіуси сферичних поверхонь, оптичний центр, оптична вісь, головна оптична вісь, головний фокус лінзи, що збирає, фокальна площина, фокусна відстань, оптична силалінзи (демонстрації). Фокус - від латинського слова focus – вогнище, вогонь.

Збірна лінза ( F >0). Схематичне зображення лінзи, що збирає на малюнку. Побудова в лінзі зображення точки, що не лежать на головній оптичній осі. Чудові промені.

Як побудувати зображення точки в лінзі, що збирає, якщо ця точка лежить на головній оптичній осі?

Побудова зображення предмета в лінзі, що збирає (крайні точки).

Предмет розташований за подвійною фокусною відстанню лінзи, що збирає. Де і яке зображення предмета ми отримаємо (побудова зображення на дошці). Чи можна зафіксувати зображення на плівці? Так! Справжнє зображення предмета.

Де і яке зображення предмета ми отримаємо, якщо предмет розташований на подвійній фокусній відстані від лінзи, між фокусом і подвійним фокусом, у фокальній площині, між фокусом і лінзою.

Висновок: Збірна лінза може давати:

а) дійсне зменшене, збільшене або рівне предмету зображення; уявне збільшене зображення предмета.

Схематичне зображення лінз, що розсіюють, на малюнках ( F<0 ). Побудова зображення предмета в лінзі, що розсіює. Яке зображення предмета ми отримуємо в лінзі, що розсіює?

Запитання:Якщо ваш співрозмовник носить окуляри, то, як встановити, з якими лінзами ці окуляри - збирають чи розсіюють?

Історична довідка:Лінза А. Лавуазьє мала діаметр 120 см та товщину в середній частині 16 см, заповнювалась 130 л спирту. За її допомогою вдалося розплавити золото.

IV. Завдання:

1. Побудувати зображення предмета АВ у збираючій лінзі ( Рис.1).

2. На малюнку показано положення головної оптичної осі лінзи, точка, що світиться Ата її зображення ( Рис. 2). Знайдіть положення лінзи та побудуйте зображення предмета НД.

3. На малюнку показана лінза, що збирає, її головна оптична вісь, точка S, що світиться, і її зображення S " ( Рис. 3). Визначте побудовою фокуси лінзи.

4. На малюнку 4 штриховою лінією показана головна оптична вісь лінзи та перебіг довільного променя через неї. Побудовою знайдіть основні фокуси цієї лінзи.

Запитання:

1. Чи можна за допомогою лампочки і лінзи, що збирає, виготовити прожектор?

2. Як, використовуючи як джерело світла Сонце, визначити фокусну відстань лінзи?

3. З двох годинних шибок склеїли "опуклу лінзу". Як діятиме ця лінза на пучок променів у воді?

4. Чи можна за допомогою сокири на Північному полюсі запалити вогонь?

5. Чому у лінзи два фокуси, а у сферичного дзеркала лише один?

6. Чи побачимо ми зображення, якщо будемо дивитися через лінзу, що збирає, на предмет, поміщений у її фокальній площині?

7. На якій відстані потрібно поставити лінзу, що збирає від екрана, щоб його освітленість не змінилася?

§§ 68-70 Упр. 37 - 39. Завдання для повторення № 68 та № 69.

1. Заповніть порожню пляшку наполовину рідиною, що досліджується, і, поклавши горизонтально, виміряйте фокусну відстань цієї плоско-опуклої лінзи. Скориставшись відповідною формулою, знайдіть показник заломлення рідини.

"І полум'яний політ твого духу задовольняється зображеннями та подобами".

Гете

Урок 63/13. Формула лінзи

МЕТА УРОКУ: Вивести формулу лінзи і навчити учнів застосовувати її під час вирішення завдань.

ТИП УРОКУ: Комбінований.

ОБЛАДНАННЯ: Набір лінз і дзеркал, свічка або лампочка, білий екран, модель лінзи.

ПЛАН УРОКУ:

1. Вступна частина 1-2 хв

2. Опитування 10 хв

3. Пояснення 20 хв

4. Закріплення 10 хв

5. Завдання додому 2-3 хв

ІІ.Опитування фундаментальне:

2. Побудова зображення предмета у лінзі.

Завдання:

1. Даний хід променя через лінзу (Рис. 1). Знайти побудову фокус.

2. Побудуйте зображення предмета АВ у лінзі, що збирає (Мал. 2).

3. На малюнку 3 показано положення головної оптичної осі лінзи, джерело Sта його зображення. Знайдіть положення лінзи та побудуйте зображення предмета АВ.

4. Знайти фокусну відстань двоопуклої лінзи з радіусом кривизни 30 см, виготовленої зі скла з показником заломлення 1,5. Чому дорівнює оптична сила лінзи?

5. Промінь світла падає на лінзу, що розсіює, під кутом 0,05 рад до головної оптичної осі і, переломившись в ній на відстані 2 см від оптичного центру лінзи, виходить під тим же кутом щодо головної оптичної осі. Знайдіть фокусну відстань лінзи.

Запитання:

1. Чи може плоско-опукла лінза розсіювати паралельні промені?

2. Як зміниться фокусна відстань лінзи, якщо температура її збільшиться?

3. Чим товщі двоопукла лінза в центрі в порівнянні з краями, тим коротше її фокусна відстань при заданому діаметрі. Поясніть.

4. Краї лінзи обрізали. Чи змінилася її фокусна відстань (довести побудовою)?

5. Побудуйте хід променя за розсіювальною лінзою ( Рис. 1)?

6. Точкове джерело знаходиться на головній оптичній осі лінзи, що збирає. В який бік зміститься зображення цього джерела, якщо лінзу повернути на деякий кут щодо осі, що лежить у площині лінзи та проходить через її оптичний центр?

Що можна визначити за допомогою формули лінзи? Експериментальний вимір фокусної відстані лінзи в сантиметрах (вимірювання dі f, обчислення F).

Модель лінзи та формула лінзи. Дослідити за допомогою формули лінзи та моделі лінзи всі випадки з демонстраціями. Результат у таблицю:

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

Якщо лінза розсіює, то куди ставити поперечину? Яким буде зображення предмета у цій лінзі?

Способи вимірювання фокусної відстані лінзи, що збирає:

1. Отримання зображення віддаленого предмета: , .

2. Якщо предмет у подвійному фокусі d = 2F, то d = f, а F = d/2.

3. За допомогою формули лінзи.

4. За допомогою формули .

5. З використанням плоского дзеркала.

Практичні застосування лінз: можна отримати збільшене дійсне зображення предмета (діапроектор), зменшене дійсне та сфотографувати його (фотоапарат), отримувати збільшене та зменшене зображення (телескоп та мікроскоп), фокусувати сонячні промені (геліостанція).

IV. Завдання:

1. За допомогою лінзи, фокусна відстань якої 20 см, отримано зображення предмета на екрані віддаленому від лінзи на 1 м. На якій відстані від лінзи знаходиться предмет? Яким буде зображення?

2. Відстань між предметом і екраном дорівнює 120 см. Де потрібно помістити лінзу, що збирає, з фокусною відстанню 25 см, щоб на екрані отримати чітке зображення предмета?

§ 71 Завдання 16

1. Запропонуйте проект вимірювача фокусної відстані лінз. Виміряйте фокусну відстань лінзи, що розсіює.

2. Виміряйте діаметр дроту, з якого виготовлена ​​спіраль у лампі розжарювання (лампа при цьому повинна залишатися цілою).

3. Крапля води на склі або водяна плівка, що затягує дротяну петлю, працюють як лінзи. Переконайтеся у цьому, розглядаючи крізь них крапки, дрібні предмети, літери.

4. За допомогою лінзи та лінійки, що збирає, виміряйте кутовий діаметр Сонця.

5. Як треба розмістити дві лінзи, одна з яких збирає, а інша розсіює, щоб пучок паралельних променів, пройшовши через обидві лінзи, залишився паралельним?

6. Розрахуйте фокусну відстань лабораторної лінзи, потім виміряйте його експериментально.

"Якщо людина розглядатиме літери або інші дрібні предмети за допомогою скла або іншого прозорого тіла, розташованого над літерами, і якщо це тіло буде кульовим сегментом, то літери здаються більше".

Роджер Бекон

Урок 64/14. ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 11: «ВИМІР ФОКУСНОЇ ВІДСТАНИ І ОПТИЧНОЇ СИЛИ ЗБІРАЮЧОЇ ЛІНЗИ».

МЕТА УРОКУ: Навчити учнів вимірювати фокусну відстань та оптичну силу збираючої лінзи.

ТИП УРОКУ: Лабораторна робота.

ОБЛАДНАННЯ: Збірна лінза, екран, лампочка на підставці з кільком-пачком (свічка), вимірювальна стрічка (лінійка), блок живлення, два дроти.

ПЛАН РОБОТИ:

1. Вступна частина 1-2 хв

2. Короткий інструктаж 5 хв

3. Виконання роботи 30 хв

4. Підбиття підсумків 5 хв

5. Завдання додому 2-3 хв

ІІ.Фокусну відстань лінзи, що збирає, можна виміряти різними способами:

1. Виміряти відстань від предмета до лінзи та від лінзи до зображення, за формулою лінзи можна розрахувати фокусну відстань: .

2. Отримавши на екрані зображення віддаленого джерела світла (),
безпосередньо вимірюємо фокусну відстань лінзи ().

3. Якщо предмет поміщений на подвійній фокусній відстані від лінзи, то зображення також знаходиться на подвійній фокусній відстані (досягши рівності dі fбезпосередньо вимірюємо фокусну відстань лінзи).

4. Знаючи середню фокусну відстань лінзи та відстань від предмета до лінзи ( d), необхідно розрахувати відстань від лінзи до зображення предмета ( f т) і порівняти його з отриманим експериментально ( f е).

ІІІ. Хід роботи:

Додаткове завданняе: Виміряти фокусну відстань лінзи, що розсіює: D = D 1 + D 2 .

Додаткове завдання:Виміряйте фокусну відстань лінзи іншими способами.

IV.Підведення підсумків.

V.Запропонуйте проект сонячної водонагрівальної установки з природною та примусовою циркуляцією.

"Усяка наука, що послідовно розвивається, тільки тому й зростає,

що вона потрібна людському суспільству.

С.І. Вавілов

Урок 65/15. ПРОЕКЦІЙНИЙ АПАРАТ. ФОТОАПАРАТ.

МЕТА УРОКУ: Познайомити учнів з деякими з практичних застосувань лінз.

ТИП УРОКУ: Комбінований.

ОБЛАДНАННЯ: Проекційний апарат, фотоапарат.

ПЛАН УРОКУ:

1. Вступна частина 1-2 хв

2. Опитування 10 хв

3. Пояснення 20 хв

4. Закріплення 10 хв

5. Завдання додому 2-3 хв

ІІ.Опитування фундаментальне:

1. Формула лінзи.

2. Вимірювання фокусної відстані лінзи.

Завдання:

1. На якій відстані від лінзи з фокусною відстанню 12 см треба поставити предмет, щоб його дійсне зображення було більше втричі самого предмета?

2. Предмет знаходиться на відстані 12 см від двояковогнутої лінзи з фокусною відстанню 10 см. Визначити, на якій відстані від лінзи знаходиться зображення предмета? Яким воно буде?

Запитання:

1. Є дві однакові сферичні колби та настільна лампа. Відомо, що в одній колбі вода, в іншій – спирт. Як визначити вміст судин, не вдаючись до зважування?

Діаметр Сонця в 400 разів більший за діаметр Місяця. Чому їх видимі розміри майже однакові?

3. Відстань між предметом і його зображенням, створюваним тонкою лінзою, дорівнює 0,5 F,де F- фокусна відстань лінзи. Яке це зображення – дійсне чи уявне?

4. За допомогою лінзи на екрані отримано перевернуте зображення полум'я свічки. Чи зміняться лінійні розміри цього зображення, якщо частину лінзи заслонити листом картону (довести побудовою).

5. Визначити побудовою положення точки, що світиться, якщо два промені після заломлення в лінзі йдуть так, як зображено на малюнку 1.

6. Дано предмет АВта його зображення. Визначте тип лінзи, знайдіть її головну оптичну вісь та положення фокусів ( Рис. 2).

7. У плоскому дзеркалі отримано уявне зображення Сонця. Чи можна цим "уявним Сонцем" пропалити папір за допомогою лінзи, що збирає?

III. Проекційний апарат - пристрій, призначений для отримання дійсного та збільшеного зображення предмета. Оптична схема проекційного апарату на дошці. На якій відстані від лінзи об'єктива треба помістити напівпрозорий предмет, щоб його дійсне зображення було набагато більше самого предмета? Як змінити відстань від предмета до лінзи об'єктива, якщо відстань від проекційного апарата до екрана збільшується, зменшується?

>>Фізика: Побудова зображення у дзеркалі

Якщо у вас є виправлення або пропозиції до цього уроку,

Будь-які поверхні в курсі шкільної фізики прийнято називати дзеркалами. Розглядають дві геометричні форми дзеркал:

• плоске
• сферичне

- Відбиває поверхню, формою якої є площина. Побудова зображення в плоскому дзеркалі ґрунтується на , які навіть можна спростити (мал. 1).

Рис. 1. Плоске дзеркало

Нехай джерелом у прикладі буде точка А (точкове джерело світла). Промені від джерела поширюються на всі боки. Щоб знайти положення зображення, достатньо проаналізувати хід двох будь-яких променів і знайти побудовою точку перетину. Перший промінь (1) пустимо під будь-яким кутом до площини дзеркала, і, за його подальший рух буде під кутом відображення, рівним куту падіння. Другий промінь (2) також можна пускати під будь-яким кутом, але простіше намалювати його перпендикулярно поверхні, тому що в цьому випадку він не зазнає заломлення. Продовження променів 1 і 2 сходяться в точці B, у нашому випадку дана точка і є точки А (уявне) (рис. 1.1).

Однак трикутники, що вийшли на малюнку 1.1, однакові (по двох кутах і загальній стороні), тоді як правило побудови зображення в плоскому дзеркалі можна прийняти: при побудові зображення в плоскому дзеркалі достатньо джерела А опустити перпендикуляр на площину дзеркала, а потім продовжити даний перпендикуляр на ту ж довжину по інший бік від дзеркала(Рис. 1.2) .

Скористайтеся цією логікою (рис. 2).

Рис. 2. Приклади побудови у плоскому дзеркалі

У разі не точкового предмета важливо пам'ятати, що форма предмета в плоскому дзеркалі не змінюється. Якщо врахувати, що будь-який предмет фактично складається з точок, то у загальному випадку треба відобразити кожну точку. У спрощеному варіанті (наприклад, відрізок чи проста фігура) можна відобразити крайні точки, та був з'єднати їх прямими (рис. 3). При цьому АВ - предмет, А В - зображення.

Рис. 3. Побудова предмета у плоскому дзеркалі

Також нами було введено нове поняття. точкове джерело світла— джерело, розмірами якого можна знехтувати нашому завданні.

- Відбиває поверхню, формою якої є частина сфери. Логіка пошуку зображення та ж - знайти два промені, що йдуть від джерела, перетин яких (або їх продовжень) і дасть шукане зображення. Насправді, для сферичного тіла є три досить прості промені, заломлення яких можна легко передбачити (рис. 4). Нехай – точкове джерело світла.

Рис. 4. Сферичне дзеркало

Для початку введемо характерну лінію та точки сферичного дзеркала. Точка 4 називається оптичний центр сферичного дзеркала.Ця точка є геометричним центром системи. Лінія 5 головна оптична вісь сферичного дзеркала- Лінія, що проходить через оптичний центр сферичного дзеркала і перпендикулярно дотичної до дзеркала в цій точці. Крапка F — фокус сферичного дзеркала, що має особливі властивості (про це пізніше).

Тоді існує три ходи променів, досить простих для розгляду:

1. синій. Промінь, що проходить через фокус, відбиваючись від дзеркала, проходить паралельно головній оптичній осі (властивість фокусу),
2. зелений. Промінь, що падає на головний оптичний центр сферичного дзеркала, відображається під тим самим кутом (),
3. червоний. Промінь, що йде паралельно головній оптичній осі, після заломлення проходить через фокус (властивість фокусу).

Вибираємо будь-які два промені та їх перетин дає зображення нашого предмета ().

Фокус- умовна точка на головній оптичній осі, в яку сходяться промені, відбиті від сферичного дзеркала, що йшли паралельно головній оптичній осі.

Для сферичного дзеркала фокусна відстань(відстань від оптичного центру дзеркала до фокусу) чисто геометричне поняття, і цей параметр може бути знайдений через співвідношення:

Висновок: для дзеркал використовуються найзагальніші . Для плоского дзеркала є спрощення для побудови зображень (рис. 1.2). Для сферичних дзеркал існують три ходи променя, два з яких дають зображення (рис. 4).

Плоске, сферичне дзеркалооновлено: Вересень 9, 2017 автором: Іван Іванович

Відображення світла- це явище, при якому падіння світла на межу поділу двох середовищ MNчастина падаючого світлового потоку, змінивши напрямок свого поширення, залишається в тому ж самому середовищі. Падаючий проміньAO- Промінь, що показує напрямок поширення світла. Відбитий проміньOB- Промінь, що показує напрямок поширення відображеної частини світлового потоку.

Кут падіння- Кут між падаючим променем і перпендикуляром до поверхні, що відбиває.

Кут відображення - Кут між відбитим променем і перпендикуляром, відновленим до межі поділу середовищ у точці падіння променя.

Закон відбиття світла: 1) падаючий та відбитий промені лежать в одній площині з перпендикуляром, відновленим у точці падіння променя до межі поділу двох середовищ; 2) кут відображення дорівнює куту падіння.

Дзеркало, поверхня якого є площиною, називається плоским дзеркалом. Дзеркальне відображення- Це спрямоване відображення світла.

Якщо межа розділу середовищ являє собою поверхню, розміри нерівності якої більші за довжину хвилі падаючого на неї світла, то взаємно паралельні світлові промені, що падають на таку поверхню, після відображення не зберігають свою паралельність, а розсіюються по всіляких напрямках. Таке відображення світла називають розсіянимабо дифузним.

Справжнє зображення– це зображення, яке виходить під час перетину променів.

Уявне зображення– це зображення, яке виходить під час продовження променів.

Побудова зображень у сферичних дзеркалах.

Сферичним дзеркалом MKназивають поверхню кульового сегмента, що дзеркально відбиває світло. Якщо світло відбивається від внутрішньої поверхні сегмента, то дзеркало називають увігнутим,а якщо від зовнішньої поверхні сегмента – опуклим. Увігнуте дзеркало є збираючим,а опукле - розсіюючим.

Центр сфери C, з якої вирізаний кульовий сегмент, що утворює дзеркало, називають оптичним центром дзеркала, а вершину кульового сегмента O- Його полюсом; R – радіус кривизни сферичного дзеркала.

Будь-яку пряму, що проходить через оптичний центр дзеркала, називають його оптичною віссю (KC; MC). Оптичну вісь, що проходить через полюс дзеркала, називають головною оптичною віссю (OC). Промені, що йдуть поблизу головної оптичної осі, називають параксіальними.

Крапку F, в якій перетинаються після відображення пріосеві промені, що падають на сферичне дзеркало паралельно головній оптичній осі, називають головним фокусом.

Відстань від полюса до головного фокусу сферичного дзеркала називають фокуснимOF.

Будь-який промінь, що падає по одній з його оптичних осей, відбивається від дзеркала по тій самій осі.

Формула увігнутого сферичного дзеркала:
, де d-відстань від предмета до дзеркала (м), f-відстань від дзеркала до зображення (м).

Формула фокусної відстані сферичного дзеркала:
або

Величину D, обернену до фокусної відстані F сферичного дзеркала, називають його оптичною силою.

/діоптрію/.

Оптична сила увігнутого дзеркала позитивна, а опуклого – негативна.

Лінійним збільшенням Г сферичного дзеркала називають відношення розміру створюваного ним зображення Н до розміру предмета h, що зображається h, тобто.
.

Відеоурок 2: Плоске дзеркало - Фізика у дослідах та експериментах

Лекція:

Плоске дзеркало- Це глянсова поверхня. Якщо таку поверхню падають паралельні пучки світла, те й відбиваються вони паралельно одне одному. При розгляді цієї теми ми зможемо дізнатися, чому ми бачимо себе, коли дивимося в дзеркало.

Отже, давайте спершу згадаємо закони відображення та способи їх доказу. Погляньте на малюнок.

Припустимо, що S- деяка точка, що світиться чи відбиває світло. Розглянемо два довільні промені, які падають на деяку глянсову поверхню. Перенесемо цю точку симетрично щодо розділу середовищ. Після того, як два дані променя відбиваються від поверхні, вони потрапляють до нас у око. Наш мозок влаштований таким чином, що будь-яке відображення він сприймає як зображення, яке знаходиться за межами поділу середовищ. Найважливіше в цьому поясненні є те, що це нам справді здається через власне сприйняття.

Зображення, яке ми бачимо у дзеркалі, називається уявнимтобто не існує насправді.

Побачити ми можемо навіть те зображення, яке не знаходиться безпосередньо над дзеркалом, або якщо їх розміри не зрівнянні. Найважливіше - промені від цього предмета повинні надходити до нас у око. Саме тому ми можемо бачити обличчя водія в автобусі і він наше, незважаючи на те, що він не знаходиться навпроти дзеркала.

Будуємо зображення предмета у дзеркалі.