Дидактичний матеріал "Стежками цікавої фізики. Світлові явища"

  Дидактичні матеріали містять кросворди  з теми «Світлові явища».

  Кросворди це гра для всіх загальновідома, яка захоплює і приваблює не тільки тим, що її цікаво складати. Зацікавити учнів фізичними кросвордами, це значить збудити їх ініціативу, навички самостійності в розв’язанні досить складних завдань, розвинути їх пізнавальні сили та творчі здібності.

  Якісні задачі з фізики розвивають творчу фантазію учнів, а також уміння застосовувати теоретичні знання для пояснення явищ природи, побуту і техніки; розширюють технічний кругозір учнів, підготовлюють до практичної діяльності, поглиблюють зв'язок теорії з практикою, з життям.

    Даний матеріал стане у нагоді при підготовці до уроків з теми «Світлові явища», а також при організації позакласної роботи з фізики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Кросворди це гра для всіх загальновідома, яка захоплює і приваблює не тільки тим, що її цікаво складати. Зацікавити учнів фізичними кросвордами, це значить збудити їх ініціативу, навички самостійності в розв’язанні досить складних завдань, розвинути їх пізнавальні сили та творчі здібності. Робота з кросвордами допоможе виховати в учнів емоційне, зацікавлене ставлення до навчання фізики. В процесі розгадування та складання кросвордів учні не тільки повторюють те, що було засвоєно на уроках, а й навчаються самостійно здобути знання. Кросворд – це вузол найрізноманітніших знань, вузол, який намагається розгадати кожний. Так, вчитель одержує додаткову можливість не тільки виявити недоліки в навчанні, а й запропонувати цікавий спосіб усунення їх.

  При складанні кросвордів необхідно:

виписати терміни на дану тему в однині в названому відмінку;

вивчити які терміни будуть взяті за основу;

накреслити малюнок сітки кросворду;

не слід часто використовувати однорідні поняття.

  Цікавим і важливим повинні стати терміни практичного застосування фізики. Вони дозволяють глибше ознайомити учнів з явищами  та процесами, які не подаються в підручнику, але можуть мати певне значення для розуміння теми.

 

  На уроці кросворди можна використовувати як елемент узагальнення, повторення, закріплення. Складання ж кросвордів – це виключно позакласна робота, на заняттях гуртка. Ця робота і цікава і корисна.

 

Завдання з теми «Оптичні явища»

 

Фотографія

 

Розгадай кросворд

 

 

 

1. Відстань від оптичного центру  лінзи до точки перетину променів, що падають на лінзу паралельно головній оптичній осі.

2. Хвороба ока.

3. Розділ фізики, що вивчає закони поширення світла.

4. Властивість кришталика ока змінювати кривизну поверхні для оптимального сприйняття світлового потоку                                                                                                                                5. Знімок, який отримується безпосередньо у дзеркальному фотоапараті.

6. Одиниця вимірювання оптичної сили лінзи.

7. Пристрій, що відбиває світло практично без розсіювання і без

проникнення в середину.

8. Елементарна “частинка ” світла.

9. Вона буває збиральною і розсіювальною.

10. Одна з лінз оптичного приладу, яка розміщена ближче до спостерігача.

 

 

 

 

 

	2				6	7
			4						10
		3		5
								9
1							8
ф	о	т	о	г	р	а	ф	і	я

 

 

 

 

 

 

 

Історія розвитку геометричної оптики

Розгадай кросворд

 

 

 

1.                Італійський вчений, що вперше сконструював  телескоп і спрямував його в небо.(Галілей)
2.              Вчений – монах, який вважав, що ніяк науку не можна  пізнати  без  математики, що  головним методом пізнання і експеримент. Вчений, якого за досліди з камерою – обскурою кинули  за грати( Бекон)
3.              За словами С. Вавілова, на честь ім’я цього вченого можна назвати геометричну оптику.(Кеплер).
4.              Французький учений, ім’ям якого названо принцип у геометричній оптиці. (Ферма).
5.               Французький учений, філософ,  який уперше сформулював закон заломлення світла. (Декарт).
6.              Вчений античної епохи, який експериментально досліджував заломлення світла. (Птолемей).
7.               Італійський учений, художник, інженер епохи Відродження, який побудував теорію зору. (Леонардо да Вінчі).
8.              Вчений давнини, який вивчав явище відбивання світла і сформулював принцип найменшого часу поширення світла для однорідного середовища. (Герон Олександрійський).
9.              Вчений середньовіччя, що займався вивченням оптичних явищ. (Альгазен).
10.          Вчений античності, який прагнув створити свою теорію зору. (Платон).
11.           Вчений-монах, який вважав, що ніяку науку не можна пізнати без математики, що головним методом пізнання є експеримент. Вчений, якого за досліди з камерою-обскурою кинули за грати. (Бекон).
12.          Голландський учений, який встановив закон заломлення світла, але не опублікував його. (Снелліус).

 

 

 

 

 

 

 

 

Кросворд «Світлові явища»

 

 

При правильній відповіді у виділених клітинках можна прочитати назву дуже поширеного оптичного приладу.

1.                Точка, в якій збираються паралельні промені після проходження через лінзу.  (Фокус).
2.              Лінія, вдовж  якої  поширюється світло.(Промінь).
3.              Зображення  на фотоплівці  після її проявлення.(Негатив).
4.              Одиниця оптичної сили в CI.(Діоптрія).
5.               Зміна напряму  поширення світла при його  переході через межу поділу двох середовищ.(Заломлення).
6.              Розділ фізики, присвячений вивченню властивостей світла.(Оптика).
7.               Прозоре тіло, схоже на збиральну лінзу, яке входить  до складу ока.(Кришталик).
8.              Те,що ми бачимо за лінзою на екрані після проходження променів від предмета через лінзу.(Зображення).
9.              Гладенька відполірована блискуча поверхня ( скляна або металева), що дає зображення предмету, який знаходиться перед нею.(Дзеркало).
10.          Простір, в який не потрапляє світло від джерела по причині прямолінійності його поширення. ( Тінь)

Оптичний прилад: фотоапарат.

 

 

 

 

 

Оптичний детектив.

Поясніть наступні ситуації, застосовуючи знання  геометричної оптики.

1.                Як відомо з легенди, Архімед при  облозі міста Сіракуз спалив ворожі кораблі за допомогою дзеркал, спрямувавши ними світло від Сонця на кораблі. Що ви можете  сказати про дзеркала, якими користувався Архімед? Яку фокусну  відстань вони  мали?
2.              Якби Г. Уеллс запитав себе, чи  може  людина – невидимець бачити, перед тим, як написав  роман, незвичайна  історія  Невидимця ніколи  б не  була написана. Невидимець мав бути  сліпим. Чому?
3.              Проаналізуйте  діалог Ш. Холмса  і доктора Ватсона.

•                   Ватсон, а ви знаєте, як досвідчений   ювелір відрізняє справжній діамант від підробки? – запитав Шерлок Холмс друга.
•                   Можливо, за  зовнішнім виглядом або  по тому , як він відбиває  та заломлює світло, - відповів Ватсон, не замислюючи.
•                   Я теж так думав, але все виявилося  значно простіше. Ювелір мені  порадив  мати  довідник з фізики  і частіше туди заглядати.

У чому полягає  метод  визначення натуральності діаманта, запропонований ювеліром?

Відповідь. Вироби покласти на нагріту  поверхню. Діамант має нагрітися швидше, бо  його теплопровідність 113,3 Вт/м.

Якісні задачі

  Якісні задачі з фізики з'явилися в методичній літературі понад 200 років тому. Якісні задачі або задачі-питання – це такі задачі, при рішенні яких потрібно (без виконання розрахунків) пояснити те чи інше фізичне явище. Рішення якісних задач сприяє більш глибокому і міцному засвоєнню фізичних законів, розвитку логічного мислення, кмітливості, ініціативи, викликає інтерес до фізики. Вони слугують також засобом перевірки знань.

  З досвіду роботи використання якісних задач випливає, що протягом всього уроку підтримується активне сприйняття і закріплення навчального матеріалу. Можна використовувати якісні задачі на узагальнюючих уроках, на залікових уроках, а також при тематичній атестації учнів.

  Якісні задачі з фізики розвивають творчу фантазію учнів, а також уміння застосовувати теоретичні знання для пояснення явищ природи, побуту і техніки; розширюють технічний кругозір учнів, підготовлюють до практичної діяльності, поглиблюють зв'язок теорії з практикою, з життям.

Оптика ока

1.                      У книзі Е.Распе “Пригоди барона Мюнхгаузена” є таке місце: “…Раптом мені прийшла у голову блискуча думка. С усієї сили я вдарив себе кулаком у праве око. З ока, ясна річ, так і посипалися іскри, і порох в ту ж мить спалахнув”. Який фізичний зміст має фраза: “З очей посипалися іскри”.
2.                      Чи може на сітківці неозброєного ока утворитися зображення предмета, яке буде дорівнювати по величині сам предмет?
3.                      Чому далекі предмети здаються повільнішими, ніж ті, які знаходяться ближче?
4.                      Коли оптична сила ока більша – при розгляданні близьких чи далеких предметів?
5.                      Чому у воді ми бачимо оточуючі предмети досить нечітко?
6.                      Вночі при світлі блискавки, рухомі тіла здаються такими, що зупинились. Чому?
7.                      Проколіть маленький отвір у шматку папері і тримайте його дуже близько від ока і дивіться проти світла. Між отвором і оком помістіть булавку головкою угору. Чому зображення булавки буде головкою вниз?
8.                      Через маленький отвір, який розташований біля ока, можна досить ясно бачити предмети, які знаходяться дуже близько від ока. Чому ці предмети видаються збільшеними і слабко освітленими?
9.                      Короткозоре око може розрізнювати більш дрібні деталі (наприклад, читати більш дрібний шрифт), ніж нормальне око. Чому?
10.                      Щоб бачити краще, короткозорі люди мружать очі. Як це пояснити?
11.                      Як відрізнити окуляри для далекозорих від окулярів для короткозорих?
12.                      Окуляри мають оптичну силу +1,5 діоптрії. Які лінзи у цих окулярах? Який дефект зору компенсують ці окуляри?
13.                      Роздивляючись предмет через збільшувальне скло око найкраще розташовувати ближче до нього. Чому?
14.                      У яких випадках доцільно застосовувати збільшувальне скло?
15.                      Чому важко вдіти нитку у голку якщо дивитися одним оком?
16.                      Навіщо світлові сигнали часто роблять блимаючими (наприклад, у маяків)?
17.                      Навіщо водії при зустрічі автомобілів вимикають фари?
18.                      У темноті при швидкому русі розпеченої вуглини видно червону світлову смугу. Як це пояснити?
19.                      Чому в темній кімнаті зіниці розширюються?
20.                      У туман лампа на ліхтарному стовпі здається повішеною вище, ніж завжди. Чому?
21.                      Чому вночі джерело світла здається ближчим, ніж воно віддалене від нас насправді?

ВІДПОВІДІ ТА РІШЕННЯ

(Оптика ока)

 

1.                      Фізичний зміст виразу «Із очей посипались іскри», звичайно, переносний. При ударі по оку ми механічно діємо на закінчення зорового нерву на сітчатці. А при будь-якому подразненні зорового нерву виникає відчуття світла.
2.                      Не може.
3.                      Віддалені предмети розглядаються під малим кутом зору, тому шлях, який проходиться ними за одиницю часу, здається меншим.
4.                      При розглядання близьких предметів.
5.                      У воді оточуючі предмети ми бачимо дуже нечітко, тому що при переході із води в око промені мало заломлюються і не можуть дати різкого зображення на сітківці.
6.                      Вночі при світлі блискавки рухомі тіла здаються такими, ніби зупинились, оскільки світло блискавки дуже короткочасне, і рухомі предмети не встигають змінитись на стільки, щоб око помітило це зміщення.
7.                      Отвір слугує світною точкою. На сітківці отримується пряма тінь від булавки; таке розташування тіні на сітківці дає уявлення про перевернуту булавку.
8.                      З допомогою малого отвору на сітківці отримується збільшене і перевернуте зображення предметів. Кришталик при цьому незначним чином змінює хід променів.
9.                      Короткозорі люди при читанні, наприклад, наближають книгу до очей. Тому вони розглядають шрифт під великим кутом зору (кут, під яким ми бачимо предмети), одержують на сітківці більше по величині зображення, ніж нормальним оком. Тому короткозоре око може розрізнити біль дрібні деталі (читати більш дрібний шрифт).
10.                      При “діафрагмуванні ” зображення робиться більш різким.
11.                      Щоб відрізнити окуляри для далекозорих від окулярів короткозорих слід пам’ятати, що перші – це збиральні лінзи, а другі – розсіювальні лінзи. Окулярами для далекозорих можна одержати дійсне зображення предмету, що світиться (наприклад, вікна або електричної лампочки, що світиться), на екрані, на стіні. Окулярами  для короткозорих подібного зображення не можна одержати.
12.                      Окуляри з додатною оптичною силою складаються із збиральних лінз. Такі окуляри виправляють далекозорість.
13.                      При віддаленні ока від збільшувального скла зменшується поле зору.
14.                      Якщо предмет знаходиться на відстані, яка менша відстані найкращого зору.
15.                      Бачення одним оком не забезпечує вірної оцінки відстані.
16.                      По-перше, щоб виділити їх з маси інших сигналів. По-друге, щоб менше стомлювати очі: світло, яке безперервно падає на одне і те ж місце сітківки, зменшує її чутливість.
17.                      Щоб не засліплювати водіїв зустрічних машин.
18.                      Око здатне деякий час зберігати зорове враження.
19.                      В темній кімнаті зіниці розширюються, оскільки око починає пристосовуватися до так званого сутінкового зору. Розширення зіниці приводить до збільшення світла, що попадає на сітчатку ока, і через певний проміжок часу око починає розрізняти оточуючі предмети.
20.                      Обман зору. Всі предмети, які видні неясно, людина бачить розташованими віддалено. Оскільки кут зору для ліхтарної лампи відносно великий, людина мимоволі збільшує розміри лампи і вважає її підвішеною високо.
21.                      Внаслідок іррадіації джерело світла представляється більших розмірів, ніж це є насправді. Тому воно буде здаватися розташованим ближче.

Оптичні прилади

 

1.                Фотограф, бажаючи зменшити стосилу об’єктиву фотоапарата, закрив під час зйомки частину об’єктива картоном. Яким чином це відбилось на негативі?
2.              Чи можна зробити фотографічний апарат без об’єктиву?
3.              Світлові промені від кіноапарата падають на екран, відбиваються і падають в око глядачів. Яке це відбивання – дзеркальне чи розсіяне? Чи можна замість білого полотна (екрану) використати плоске дзеркало?
4.              Чому із збільшенням зображення на екрані, яке одержують під час демонстрування діафільму, його освітленість зменшується?
5.               Як слід розмістити діапозитив (діафільм) в проекційному апараті (фільмоскопі, кіноапараті і інш.), щоб одержати на екрані дійсне, збільшене, пряме зображення.
6.              Як слід розмістити дві збиральні лінзи, щоб паралельні промені, пройшовши обидві лінзи, залишилися паралельними?
7.               В будь-якому телескопі зірки видно як світні точки. В чому ж перевага спостереження зірок в телескопі перед спостереженням неозброєним оком?
8.              Чому в телескоп можна вдень бачити яскраві зірки?
9.              На плівці фотоапарата одержали зображення квітки  в натуральну величину. Віддаль від квітки до зображення рівна 80 см. Чому рівна оптична сила об'єктиву?

ВІДПОВІДІ ТА РІШЕННЯ

(Оптичні прилади)

1.                Якщо на час зйомки частину об'єктиву закрити картоном, то зображення на негативі стане менш яскравим.
2.              Найпростіший фотоапарат без лінз (об'єктиву) являє собою світлонепроникний ящик. В передній його частині слід проколоти маленький отвір, а біля задньої стінки може знаходитися фотопластинка (або фотоплівка). Такий пристрій одержав назву «камера-обскура».
3.             При освітленні екрану світлом кіноапарату глядач з будь-якого місця залу бачить зображення. Значить, відбиття світла від екрану розсіяне. При використан­ні замість екрану плоского дзеркала при певному положенні останнього зображення побачила б тіль­ки мала частина глядачів з певних місць.
4.              При збільшенні зображення на екрані, одержаного при демонструванні діафільма, його освітленність зменшується, оскільки одна і та ж кількість світло­вої, енергії розподіляється на більшу площу. На одиницю площі екрана припадає менше світла, від чого і зменшується освітленість.
5.               Щоб одержати на екрані дійсне, збільшене, пряме зображення діапозитива (діафільма), останній слід зарядити в проекційний апарат (фільмоскоп) «вниз головою» і щоб букви при цьому розміщувались справа наліво.
6.              Щоб паралельні промені, пройшовши через обидві лінзи, залишились паралельними їх слід розмістити  так, щоб задній фокус першої лінзи співпав з переднім фокусом другої, а оптичні осі обох лінз теж співпали.
7.               При спостереженні зірок в телескоп ніби збільшується «зіниця» порівняно з неозброєнним оком (зіни­ця людини має діаметр 2—8 мм, а діаметр об'єктивів телескопів від кількох десятків сантиметрів до 6 м). Тому від кожної зірки попадає більше світла, вона здається яскравою. Крім того, стають видимими такі «тм'яні» зірки, які неозброєним оком невидимі.
8.              Яскравість зірок зростає, а яскравість неба – ні (зі збільшенням світлового потоку збільшуються і розміри зображення ділянки неба). Тому зірки стають видимими.
9.              Зображення, яке збиральна лінза дає, буде в нату­ральну величину, якщо предмет знаходиться від лінзи на подвійній фокусній відстані (2F). На такій же відстані від лінзи знаходиться і його зображення (2F). Значить при цьому відстань від предмету до його зображення 4F.

В нашому випадку 4F =80 см = 0,8 м.

F = 0,8 м/4 = 0,2 м;      Д=1/F = 1/0,2м = 5 діоптрій

 

СВІТЛО ДЖЕРЕЛА СВІТЛА. ПОШИРЕННЯ СВІТЛА.

1.                На якій кутовій висоті перебуває Сонце, якщо тінь від предмета рівна висоті цього предмета?
2.              Як одержати від однієї і тієї ж палиці тінь різної довжини?
3.              При якій умові непрозорий предмет дає тінь без півтіні?
4.              При яких умовах від предмета одержується лише півтінь?
5.               Під час хірургічних операцій тінь від рук хірурга закриває операційне поле. Як усунути таку незруч­ність?
6.              Чи може людина бігти швидше своєї тіні?
7.               Кожен із вас може стати художником, нарисувавши силует свого товариша. Як це зробити?
8.              Як визначити висоту Сонця над горизонтом, маючи в своєму розпорядженні метрову лінійку?

 

ВІДПОВІДІ ТА РІШЕННЯ

(СВІТЛО ДЖЕРЕЛА СВІТЛА. ПОШИРЕННЯ СВІТЛА)

1.                Якщо тінь від предмету рівна висоті предмету, то Сонце знаходиться на висоті 45° над горизонтом. Це слідує з даного малюнка АВ =ВС.

2.              Щоб одержати від однієї і тієї ж палки тінь різної довжини, слід нахиляти її під різними кутами до напрямку променів Сонця.
3.              Непрозорий предмет дає тінь без напівтіні, якщо джерело світла точкове. АВ – предмет, А_ІВ_І – область тіні на екрані.

 

 

4.              Від предмету одержуємо лише напівтінь в тому випадку, якщо               джерело світла набагато більше самого предмету, а екран знаходиться від предмету далі, ніж вершина конуса повної тіні. S – джерело світла, АВ – предмет.

 

 

 

5.               Щоб під чає хірургічних операцій тінь від руки хірурга не закривала операційне поле, слід встанови­ти кілька ламп, світло від яких падатиме на опера­ційне поле під різними кутами.
6.              Людина може бігти швидше своєї тіні, якщо тінь утворюється на стіні, паралельно якій біжить люди­на, а джерело світла рухається швидше в тому ж напрямку, що і людина.
7.               Щоб намалювати точний силует свого товариша, пот­рібно на підрамнику закріпити аркуш паперу, поса­дити недалеко від нього товариша, направити на нього світло від неслабкого джерела. На аркуші па­перу з'явиться тінь, що відповідає силуету товари­ша. Тепер залишається обвести контури тіні і затемнити (наприклад, залити тушшю) одержаний силует.
8.              Висоту Сонця над горизонтом можна визначити, ма­ючи в своєму розпорядженні метрову лінійку, слідуючим чином: одержати тінь цієї лінійки АВ. Відмітити на землі точки В і С одержаної тіні. Потім лінійкою виміряти віддаль ВС. Тоді tgα = = АВ/ВС.   По таблиці тангенсів визначити α – кутову висоту Сонця над горизонтом.

 

 

 

 

ВІДБИВАННЯ СВІТЛА. ПЛОСКЕ ДЗЕРКАЛО.

1.                Взимку, коли земля покрита снігом, місячні ночі бувають світліші, ніж влітку. Чому?
2.              Чому пошуки підводних човнів або великих кося­ків риби зручно робити з літака?
3.              Бажаючи добре розглянути себе в дзеркалі, де слід: розмістити лампу: за собою, щоб освітити своє зоб­раження, чи перед собою, щоб освітити самого себе?
4.              Промінь прожектора добре видно в тумані, а гірше в ясну погоду. Чому?
5.               Інколи класна дошка відсвічує. Чому це відбува­ється? При яких умовах явище буде спостеріга­тись?
6.              Чому добре видимі фігури, намальовані на запотівшому віконному склі?
7.               При якому положенні плоского дзеркала куля, що котиться прямолінійно по поверхні стола, буде зда­ватись в дзеркалі такою, що піднімається вгору?
8.              Для чого вагони трамваїв, тролейбусів і автобуси мають зліва і справа від водія невеличкі дзеркала?
9.              Людина йде в напрямку до плоского дзеркала із швидкістю 2 м/с. З якою швидкістю людина набли­жається до свого зображення?

ВІДПОВІДІ ТА РІШЕННЯ

(ВІДБИВАННЯ СВІТЛА. ПЛОСКЕ ДЗЕРКАЛО)

1.                Місяць, хоч і світиться відбитим сонячним світлом, але освітлює Землю. Коли Земля покрита снігом, сніг добре відбиває місячне світло, яке розсіюється атмо­сферою і робить ночі світлішими.
2.              Пошуки підводних човнів або великих косяків риби зручніше проводити з літака, тому що при цьому про­мені світла, які йдуть від човна (або косяка) бу­дуть більш перпендикулярні до поверхні води. А в цьому випадку зменшується доля відбитих від води променів, що осліплюють людину.
3.              Щоб краще розглядіти себе в дзеркалі, слід лампу ставити перед собою, щоб краще освітити себе, а не позаду себе, щоб «освітлювати своє відбиття».
4.              Промінь прожектора добре видно в тумані, а гірше в ясну погоду, тому що дрібні крапельки води ту­ману добре розсіюють і відбивають світло.
5.               Чорна або коричнева лакована дошка дзеркально відбиває світло (в більшій або меншій мірі) і тим в більшій, чим більший кут падіння.
6.             Фігури, намальовані на запотілому віконному склі, добре видимі, тому що запотіле скло розсіює світло і здається молочно-білим, а в тих місцях, де стерті крапельки води (при малюванні), скло видно або темним (якщо фон темний), або світлим (якщо фон світлий).
7.               Куля, що котиться прямолінійно по поверхні столу, буде здаватись в дзеркалі такою, що піднімається вертикально вгору, якщо площина дзеркала нахиле­на до площини столу під кутом 45° і лінія перетину дзеркала і стола перпендикулярні до траєкторії руху кулі.
8.              У вагонах трамваю, тролейбуса і автобуса з правого і лівого боків від водія розміщують невеликі дзер­кала, щоб водій міг спостерігати за тим, що відбуватиметься біля правого і лівого бортів.
9.              Людина і її зображення знаходяться по різні сторони від дзеркала на однакових відстанях від нього. Якщо за одну секунду людина наближається до дзер­кала на 2 м з одного боку, то і її зображення за цей же час наближається на ті ж 2 метри з другої сторони до дзеркала. А людина і її зображення набли­жаються один до одного за одну секунду на 4 м. Значить, людина буде наближатись до свого зображення із швидкістю 4 м/с

ЗАЛОМЛЕННЯ СВІТЛА.

1.                В якому випадку кут заломлення променя рівний куту падіння?
2.              Будь-яке водоймище, дно якого добре видно, завж­ди здається меншої глибини, ніж в дійсності. Чому?
3.              Чому зображення предмета у воді завжди менш яск­раве, ніж сам предмет?
4.              Якщо поверхня води не зовсім спокійна, то предме­ти, які лежать на дні, здаються такими, що колива­ються. Поясніть явище.
5.               Існують організми (личинки перистовусого комара та інші), яких у воді не видно із-за їх прозорості. Однак очі в таких істот-невидимок добре помітні у вигляді чорних точок. Чому цих істот не видно у воді? Чому очі в них непрозорі? Чи залишаться во­ни невидимими в повітрі?
6.              Як змінилось би видиме розміщення зірок на небі, якби раптом зникла земна атмосфера?
7.               Чому Сонце і Місяць біля горизонту здаються овальними?
8.              В середніх широтах після заходу Сонця темніє не відразу, а настають сутінки. Чому?
9.              Грунт, папір, дерево, пісок здаються більш темни­ми, якщо вони змочені. Чому?

ВІДПОВІДІ ТА РІШЕННЯ

(ЗАЛОМЛЕННЯ СВІТЛА)

1.                Кут падіння рівний куту заломлення, якщо середо­вища мають однакові заломлюючі властивості, а та­кож коли промінь перпендикулярний до поверхні розділу середовищ.
2.              Будь-яке водоймище, дно якого добре видиме, завж­ди здається мілкішим ніж в дійсності по причині заломлення світла на межі розділу двох середовищ вода-повітря. Промені,що виходять з точки А дна водоймища, після попадання в око спостерігача здаються такими,що виходять з точки А₁ – видимої точки дна водоймища. ОА – справжня глибина водоймища, ОА₁ –видима.

3.              Зображення предмету у воді завжди менш яскраве, ніж сам предмет, тому, що на межі середовищ по­вітря — вода, світло частково відбивається, частко­во заломлюється.
4.              Якщо поверхня води не зовсім спокійна, то предме­ти, які лежать на дні здаються такими, що колива­ються по слідуючій причині. Кут, під яким світлові промені від предмету падають на межу вода—повітря, постійно змінюється. Внаслідок цього змінюється і кут заломлення. Тому спостерігач бачить предмети у воді такими, що коливаються.
5.               Деякі організми не видимі у воді, оскільки заломлю­ючі властивості води і речовини цих організмів майже однакові. Очі же цих організмів мають відмінні від води заломлюючі властивості, тому вони види­мі. Якби і очі були прозорі, то через них світло проходило б не заломлюючись, і на сітківці не було б зображення. В повітрі ці організми видимі.
6.              Світло, що йде від зірок, земною атмосферою залом­люється. Тому при зникненні атмосфери видиме по­ложення кожної зірки дещо змістилось би в напрям­ку від зеніту. Зірки, які знаходяться поблизу лінії горизонту, стали б невидимими.
7.               Сонце і Місяць здаються біля горизонту овальними, тому, що світло, яке йде від верхніх і нижніх точок диску Сонця і Місяця, зазнають в різновіддалених від горизонту шарах атмосфери різне заломлення.
8.              В середніх широтах після заходу Сонця темніє не відразу, а настають сутінки, тому, що промені Сонця, які знаходяться під горизонтом, освітлюють атмо­сферу, заломлюються, розсіюються, створюючи сутін­кове світло.
9.              Грунт, папір, дерево, пісок здаються більш темними, якщо вони змочені, по слідуючій причині. Поверхня сухого матеріалу шорстка, тому відбите світло ви­являється розсіяним. Якщо матеріал змочити, то не­рівності поверхні зменшуються. Крім того, в тонкій плівці води світло зазнає багаторазового відбиван­ня, а тому в більшій мірі поглинається. Отже, в результаті менше світла потрапляє в око спостеріга­ча і змочені предмети здаються темнішими.

 

Лінзи

1.                Якщо шматку льоду надати форми випуклого скла, то за його допомогою можна в ясний зимовий день запалити сірник. Чому?
2.              В кімнаті, освітленій електричною лампою, потрібно визначити, яка з двох збиральних лінз має більшу оптичну силу. Як це зробити?
3.              Як зміниться фокусна відстань лінзи, якщо температура її підвищиться?
4.              Як герої роману Жюль Верна «Таємничий острів», попавши на безлюдний клаптик землі, зуміли без сірників добути вогонь?
5.               Маємо збиральну і розсіювальну лінзи. Яким чином, не вимірюючи фокусних відстаней, можна порівняти оптичні сили лінз?
6.              Чому в тонкостінній склянці з водою ложечка здається збільшеною?
7.               ОО₁ – головна оптична вісь лінзи, АВ – предмет, А₁В₁ – його зображення. Визначити побудовою положення оптичного центру і фокусів лінзи. Збиральна це лінза чи розсіювальна?

 

8.              Чому рослини не поливають в жаркий сонячний день?

ВІДПОВІДІ ТА РІШЕННЯ

(Лінзи)

1.                Якщо куску льоду надати форму випуклого скла, то в повітрі цей кусок льоду діятиме як збиральна лінза з певною фокусною відстанню. Якщо за допо­могою такої лінзи зібрати сонячні промені в одну точку (в фокусі) і помістити в цю точку головку сірника, то він загориться.
2.              Щоб за допомогою електричної лампочки визначи­ти, яка з двох збиральних лінз має більшу оптичну силу, потрібно на стіні одержати різке зображення спіралі лампочки. Та лінза, яка при цьому буде розміщуватись ближче до стіни, має більші залом­люючі властивості, а, значить і має більшу оптичну силу.
3.              З підвищенням температури збільшується радіус кри­визни обмежуючих лінзу поверхонь, зменшуються заломлюючі властивості лінзи, від чого фокусна від­стань лінзи збільшується.
4.              В героїв роману Жюль Верна «Таємничий острів» Сайреса Сміта і Гедеона Спілета були годинники. Сайрес Сміт з'єднав глиною обидва випуклі стекла годинників, попередньо заповнивши простір між ни­ми водою, і одержав таким чином збиральну лінзу. А далі свою роль зіграло Сонце. Спрямувавши на Сонце таке двояковипукле запалювальне скло, в йо­го фокусі помістили трохи сухого моху, який і заго­рівся.
5.               Щоб порівняти оптичні сили збиральної і розсіювальної лінз, потрібно покласти одну лінзу на другу, так, щоб їх головні оптичні осі співпали. Якщо система лінз буде збирати промені, то оптична сила збиральної лінзи більша по абсолютній величині за оптичну силу розсіювальної лінзи, якщо система лінз буде розсіювати світло, то – навпаки. Якщо система лінз не буде ні збирати, ні розсіювати світло, а тільки зміщуватиме його відносно його початкового напрямку поширення, то оптичні сили лінз однакові по абсолютній величині.
6.              В тонкостінній склянці з водою ложечка здається збільшеною, оскільки роль збиральної лінзи, що дає збільшене зображення предмету, виконує вода в склянці.
7.              
   Щоб відповісти на запитання задачі, скористаємось побудовою променів, хід яких нам відомий. Точки А і А₁ лежать на одному промені, який перетинає головну оптичну вісь лінзи ОО₁ в точці С — оптич­ному центрі лінзи. Через точку С,   перпендикулярно осі ОО₁, проводимо площину лінзи. Потім проводимо промінь АК, паралельний го­ловній оптичній осі ОО₁. Цей промінь, заломлюючись лін­зою, перетинає вісь ОО₁ в точці F — фокусі лінзи. Ос­кільки промені АСА₁ і АКА₁ дійсно перетинаються в точці А, то лінза збиральна.
8.              Рослини не поливають в жаркий сонячний день, оскільки
   на їх листі можуть утворитись маленькі крапельки води, які є збиральними короткофокусними лінзами. Ці лінзи збирають сонячні промені на листі рослин і листя може одержати опіки.

 

«Не вір очам своїм»

  Наше око, а саме рогівка, водяниста волога, кришталик і склоподібне тіло утворюють оптичну систему ока, що загалом діє як збиральна двоопукла лінза. Зображення об’єктів на задній стінці ока перевернуте. Наш мозок «перевертає» зображення розглядуваних предметів, тому предмет сприймається як прямий. Тобто, ми дивимось очима, а бачимо мозком. Отже, мозок розмірковує несвідомо. Щоб це підтвердити скористуємось зоровими ілюзіями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список використаних джерел

1. Атаманчук П. С., Криськов А.А., Мендерецький В. В. Збірник задач з фізики. – К.: Школяр.-1996.
2. Елькин В. И. Необычные учебные материалы по физике. – М.: Школа-Пресс. – 2000.
3. Коган Б. Ю. Сто задач по физике. – М.: Наука. – 1986.
4. Іваненко О. Ф., Махлай В. П., Богатирьов О. І. Експериментальні та якісні задачі з фізики. – К.: Рад. Школа. – 1987.
5. Ф. Я. Божинова, М. М. Кірюхін, О. О. Кірюхіна.  Фізика 7 кл.: Підручник для середньої загальноосвітньої школи.-Харків. – 2007.
6. Вікіпедія          http://uk.wikipedia.org
7. Плеяда            www.pleyady.kiev.ua
8. Обман зрения     http://sеrgelіn.ru