Конспект уроку з фізики для 11 класу на тему "Урок 56 Повне відбивання світла."

11клас

Урок 56

Повне відбивання світла

Мета уроку:

навчальна: 

• повторити закони геометричної оптики, доповнивши й поглибивши їх.
• закріпити та поглибити знання учнів про повне відбивання світла.

розвивальна: 

• розвивати вміння пояснювати повне відбивання світла; виявляти аналогії; розкривати загальне і конкретне; встановлювати закономірності; встановлювати головне, суттєве у матеріалі, що вивчається;
• розвивати логічне, самостійне, творче мислення, дослідницькі навички, здатність до самостійного творчого пошуку;
• самостійно знаходити причинно-наслідкові зв’язки (робити висновки); узагальнювати; систематизувати, встановлювати зв’язки нового з раніше вивченим;
• сприяти вдосконаленню фізико-математичної мови учнів та пробудженню в них цікавості до фізики;

виховна: 

• виховувати уважність, зібраність, спостережливість, працелюбність, охайність, уміння раціонально використовувати робочий час, працювати в групах, самостійно розв’язувати проблеми, ухвалювати колективне рішення;
• виховувати культуру оформлення розрахункових задач .

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Наочність і обладнання: навчальна презентація, комп’ютер, підручник.

Світло — це сама загадковість...

Дивовижний, найблагородніший вид матерії,

вияв її найдосконаліший. Границя її можливого

руху. Неперевершено в швидкості.

Воно — і хвиля, і частка. І, можливо, ще щось.

/О. Гончар/

Хід уроку

І. Організаційний момент

Доброго дня. Вітаю вас всіх на уроці. Кожен урок — це нові знання та несподіванки, страх перед непізнаним та радість перемоги над невідомим.

Перш ніж розпочати урок, ви маємо перевірити, чи готові до нього, чи все необхідне взяли. А багажем на уроці будуть ваші знання.

ІІ. Мотивація навчальної та пізнавальної діяльності учнів

Мабуть, усім вам відоме таке явище природи як міраж. Наприклад, коли посеред пекучої пустелі мандрівникові привиджується попереду озеро, яке відбиває блакитне небо.

• А чи замислювалися ви колись, як і чому виникає це явище?

Наприкінці нашого уроку ви зможете давати відповідь на це запитання. А для цього нам спочатку потрібно повторити матеріал попереднього уроку з подальшим вивченням нових фізичних явищ.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

1. Що відбувається в разі потрапляння променя на поверхню непрозорого тіла? (Відбивання)

2. Який кут називають кутом падіння променя на поверхню? (Кутом падіння променя називають кут між променем, що падає, і перпендикуляром до дзеркала, опущеним у точку падіння)

3. Який кут називають кутом відбивання променя? (Кутом відбивання називають кут між відбитим променем і перпендикуляром до площини дзеркала)

4. Сформулюйте закони відбивання світла. (І закон — промінь, що падає, і промінь відбитий лежать в одній площині з перпендикуляром до поверхні в точці відбивання; II закон — кут відбивання світла дорівнює куту падіння)

5. Чим відрізняється характер відбивання світла від таких тіл: а) плоске дзеркало; б) білий папір; в) чорний папір? (Віддзеркалення світла від: а) плоского дзеркала дзеркальне й дуже виразне, воно відображає понад 90% світла, що падає на нього; б) від білого паперу розсіяне й нормальне; в) від чорного паперу розсіяне й невиразне, світло в основному не відбивається, а поглинається)

6. Чому вдень вікна будинків зовні здаються темними? (Майже всі предмети всередині будинку — аж ніяк не дзеркала. Вони поглинають майже все світло, що потрапляє у вікно)

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Повне відбиття

Якщо падаючий промінь спрямований з оптично густішого середовища в оптично менш густе (наприклад, з води в повітря), то 

sinα /sinγ<1

Це означає, що в цьому випадку кут заломлення β більше від кута падіння α . У разі збільшення кута падіння інтенсивність відбитого променя збільшується, а інтенсивність заломленого променя зменшується. І за такого кута падіння α₀ , коли заломлений промінь повинен був би йти уздовж поверхні розділу двох середовищ, тобто за γ= 90°, заломлений промінь повністю зникає.

Цей кут падіння α₀ називається граничним кутом повного відбивання - мінімальний кут падіння світла, починаючи з якого виникає явище повного внутрішнього відбивання.

Граничний кут повного відбивання - мінімальний кут падіння світла, починаючи з якого виникає явище повного внутрішнього відбивання.

Повне внутрішнє відбивання - явище відбивання світла від оптично менш густого середовища, за якого заломлення відсутнє, а інтенсивність відбитого світла практично дорівнює інтенсивності падаючого.

Спостерігачеві, який перебуває під водою, поверхня води здається блискучою, мов дзеркало.

Застосування явища повного відбивання світла.

• Де застосовують явище повного відбивання світла?

У багатьох оптичних приладах напрямок поширення світла змінюють за допомогою призм повного відбивання: а – поворотна призма; б – оборотна призма.

Рис. а – поворотна призма; б – оборотна призма

 Головне застосування цього явища пов’язане з волоконною оптикою. Якщо в торець суцільної скляної «нитки» спрямувати пучок світла, то після багаторазового відбивання світло вийде на її протилежному кінці незалежно від того, якою буде трубка – вигнутою чи прямою. Таку нитку називають світловодом.

Світловоди – це гнучкі нитки, що проводять світло на основі повного внутрішнього відбивання.

Світловоди застосовують:

• у медицині для дослідження внутрішніх органів (ендоскопія);
• у техніці, зокрема для виявлення несправностей усередині двигунів без їх розбирання;
• для освітлення сонячним світлом закритих приміщень;
• у декоративних світильниках;
• як кабелі для передачі інформації (волоконно-оптичні лінії зв’язку), коли ми дивимося телевізор або користуємося Інтернетом, то, скоріш за все, й не здогадуємося, що більшу частину свого «шляху» сигнал долає «скляною дорогою».

Застосування повного відбивання світла:

• волоконна оптика (передача світла та зображення, інформації);
• волоконно-оптичні пристрої використовуються в медицині як ендоскопи – зонди;
• в призматичних біноклях, перископах, дзеркальних фотоапаратах, катафотах.

Волоконна оптика - розділ оптики, в якому розглядаються процеси поширення світла вздовж прозорих волокон та їхніх сукупностей.

Волокно - нитка із оптичного прозорого металу(скло, пластик),яка використовується для переносу світла всередині себе завдяки повному відбиванню світла.

Ендоскоп -  пристрій яке допомагає оглядати порожнини людського тіла.

Перископ - оптичний прилад для спостереження з укриття. Перископ не дозволяє бачити спостерігача в межах прямої видимості.

Катафот - пристрій, призначений для відображення променя світла в сторону джерела світла з мінімальним розсіюванням.

 Хід світлових променів у плоско паралельній пластинці

Після проходження через плоско паралельну пластинку промені виходять під тим самим кутом, під яким вони на неї падають. При цьому пластинка зміщує промінь світла паралельно йому самому на відстань х.