Лабораторна робота.для 9 класу: "Дослідження відбивання світла за допомогою плоского дзеркала.".

Лабораторна робота №3.

Дослідження відбивання світла за допомогою плоского дзеркала.

Мета: Спостерігати дзеркальне та розсіяне (дифузне) відбивання світла. виконавши експерименти з плоским дзеркалом переконатись у правдивості законів відбивання світла. Навчитись використовувати  додатки Luxmeter та Protractor.

Обладнання: Джерело світла (лампа, ліхтарик, лазер, або ін.), екран або чистий аркуш паперу формату А4, дзеркало, олівець, лінійка, аркуш паперу, смартфон.

Інструкція з безпеки  під час підготовки і проведення лабораторних робіт з фізики.

Правила роботи при проведенні робіт з оптики

1. Обережно поводьтеся з лінзами, лампочкою, щоб їх не розбити.

2. Не торкайтесь скляної поверхні оптичних приладів руками, щоб не змінити їх прозорість (бо на руках завжди є жир).

3. Обережно поводьтеся із запаленою свічкою, щоб не одержати опіків і не викликати пожежі.

Теоретичні відомості.

Відбивання світла — це зміна напряму світлової хвилі на межі двох середовищ, коли падаючий промінь і відбитий промінь знаходяться в одному середовищі.

Дзеркальне відбивання світла — це відбивання світла від ідеально плоскої поверхні за умови, коли кут відбивання за абсолютним значенням дорівнює куту падіння світлового променя.

Відбивання світла розсіяне (дифузне) — це відбивання світла від поверхні в усіх можливих напрямках. Завдяки цьому відбиванню маємо можливість бачити різні тіла, а також проекції зображення на екрані.

Перший закон відбивання світла: падаючий і відбитий промені лежать в одній площині з перпендикуляром до відбивної поверхні, опущеним у точку падіння променю.

Другий закон відбивання світла: кут відбивання дорівнює куту падіння променя [1].

Хід роботи.

1. Налаштування додатку Luxmeter.
   1.    Встановіть на Ваш смартфон додаток Luxmeter, використовуючи даний QR-код.
   2. Відкрийте додаток Luxmeter.
   3. Натискаючи кнопку підберіть масштаб графіку при якому добре помітні зміни освітлення.
   4. Додаток готовий до роботи.

2. Налаштування додатку Protractor.
   1.    Встановіть на Ваш смартфон додаток Protractor (Транспортир ), використовуючи даний QR-код.
   2. Відкрийте додаток Protractor.
   3. Виберіть режим.
   4. Додаток готовий до роботи.

3. Спостереження розсіяного та дзеркального відбивання світла.
   1. Налаштуйте додаток Luxmeter згідно з п.1.
   2. Покладіть смартфон із відкритим додатком Luxmeter  на стіл екраном доверху.
   3. Помістіть поряд з смартфоном джерело світла (не використовуйте відкрите полум’я).
   4. Над смартфоном на висоті 10-20 см горизонтально розташуйте дзеркало.
   5. Змінюючи нахил та обертаючи дзеркало спрямуйте світловий пучок («зайчик») від джерела світла на верхню частину екрану смартфона (поряд з гучномовцем та камерою у більшості смартфонів розташований датчик освітленості ). Спостерігайте на шкалі та графіку додатку Luxmeter зміну рівня освітленості смартфона. Запишіть мінімальне, середнє та максимальне значення освітленості: 

Е_мін=_______лк,     Е_с=_______лк,   Е_мах=_______лк.

6. Зробіть висновок про рівномірність освітлення при дзеркальному відбиванні світла:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Повторіть дослід 3.4 закривши дзеркало чистим білим аркушем паперу.

8. Запишіть отримані значення освітленості:

Е_мін=_______лк,     Е_с=_______лк,   Е_мах=_______лк.

9. Зробіть висновок про рівномірність освітлення при розсіяному  відбиванні світла:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10.               Запишіть у чому полягає відмінність між розсіяним та дзеркальним відбиванням світла.

4. Перевірка законів відбивання світла.
   1. Покладіть на чистий білий листок паперу дзеркало та лінійку, так як показано на малюнку:

2. Відмітьте положення дзеркала та лінійки на аркуші паперу (проведіть олівцем лінії вздовж дзеркала та лінійки) та положення точки падіння променя О (точка дотику лінійки до дзеркала).
3. Зробіть відмітку S на падаючому промені (лінія положення лінійки) на відстані 5-15 см від дзеркала (на малюнку 12 см).
4. Акуратно! Не змінюючи положення дзеркала та аркуша паперу, перемістіть лінійку так, щоб її край  продовжив зображення лінії OS у дзеркалі (як на малюнку):

5. Проведіть вздовж лінійки олівцем лінію та відмітьте точку S’ yа такій ж відстані як і S (у нас 12 см).

6. Проведіть відрізок SS’ та відмітьте його середину А. Проведіть перпендикуляр до дзеркала ОА.

7. Сфотографуйте отриманий рисунок, та збережіть у галереї смартфона.
8. Проаналізуйте отриману геометричну побудову та зробіть висновок про виконання першого закону відбивання світла у даному дослідженні:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9.  Підготуйте додаток Protractor згідно з п.2.
10.               Виберіть отримане у п.4.7. зображення та переміщуючи за допомогою синіх кругів сині промені програми, так щоб вони співпали з кресленням.

11.               Виміряйте кути SOA та AOS’ (α та β):

< SOA=______°,    < AOS’=________°.

12.               Проаналізуйте отримані результати та зробіть висновок про виконання другого закону відбивання світла у даному дослідженні:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Зробіть висновок щодо можливості практичного використання спостережуваних Вами на лабораторній роботі явищ та закономірностей:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________