Презентація "ПОШИРЕННЯ СВІТЛА В РІЗНИХ СЕРЕДОВИЩАХ. ЗАЛОМЛЕННЯ СВІТЛА НА МЕЖІ ДВОХ СЕРЕДОВИЩ"

ПОШИРЕННЯ СВІТЛА В РІЗНИХ СЕРЕДОВИЩАХ. ЗАЛОМЛЕННЯ СВІТЛА НА МЕЖІ ДВОХ СЕРЕДОВИЩ Мета. Розширити і поглибити знання учнів про явища, що відбуваються на межі розподілу двох прозорих середовищ: відбивання, заломлення, повне відбивання світла; про відносний показник заломлення, граничний кут повного відбивання, а також про використання цих явищ у різних оптичних приладах і системах. Формувати уміння спостерігати явище заломлення світла на межі двох середовищ, будувати хід променя в плоскопаралельній пластинці та призмі. Демонстрації. 1. Закони заломлення світла. 2. Повне відбивання світла. Тип уроку. Комбінований урок.

Структура уроку. I. Перевірка знань та вмінь учнів (12 хв). II. Актуалізація опорних знань (5 хв). III. Вивчення нового навчального матеріалу (15 хв). IV. Закріплення вивченого матеріалу (15 хв). V. Підсумки уроку, завдання додому (3 хв).

Повторюємо поняття світловий промінь, світловий пучок, явище відбивання, кут падіння, кут відбивання закони відбивання світла.

Розв’язати задачи: 1. На одне з двох плоских дзеркал, розташованих під кутом 90° одне до одного, падає промінь світла. Знайти кут між падаючим променем та відбитим від системи двох дзеркал.

(Відповідь: 180°.)

2. На одне з двох плоских дзеркал, розташованих під кутом 60° одне до одного, падає промінь світла. Знайти кут між падаючим променем та відбитим від системи двох дзеркал.

3. Кутова висота Сонця над горизонтом 30°. Під яким кутом до поверхні землі необхідно нахилити плоске дзеркало, щоб відбитий від нього промінь поширювався: а) вертикально вниз; б) вертикально вгору; в) горизонтально (розглянути два випадки)?

а) вертикально вниз

Відповідь: 60°

б) вертикально вгору

б) вертикально вгору Відповідь: 30°

в) горизонтально (розглянути два випадки)

Відповідь: 15°. Відповідь: 75°.

Вивчення нового навчального матеріалу Відомо, що світло під час переходу з одного прозорого середовища в інше, наприклад, із повітря у воду, на межі розподілу середовищ частково відбивається, а частково проникає у воду.

Перший закон заломлення світла. Падаючий промінь, заломлений промінь та перпендикуляр, проведений із точки падіння до поверхні поділу середовищ, лежать в одній площині.

В оптиці встановлено, що причиною заломлення світла під час його переходу з одного середовища в інше є різні швидкості поширення світла у цих середовищах.

1 2 υ1 υ2 υ1 > υ2 α β γ

1 2 υ1 υ2 υ1 < υ2 α β γ

Якщо під час переходу світла з одного середовища в інше його швидкість зменшується, заломлюючий промінь наближається до перпендикуляру, тобто кут заломлення зменшується.

Якщо під час переходу світла з одного середовища в інше його швидкість збільшується, заломлюючий промінь віддаляється від перпендикуляру, тобто кут заломлення збільшується.

Величину, що показує, у скільки разів змінюється швидкість світла внаслідок переходу з одного середовища в інше, називають відносним показником заломлення — n υ1 — швидкість світла в першому середовищі, υ2 — швидкість світла в другому середовищі.

Повне відбивання. Під час переходу світлового променя з оптично більш густого в оптично менш густе, наприклад, зі скла або води в повітря, при поступовому збільшенні кута падіння світлового променя, світловий промінь не перетинає межу поділу двох середовищ, а повертається в середовище попереднього поширення. Таке явище називають повним відбиванням світла.

Виявляється, що для кожної пари середовищ існує своє певне значення кута падіння, при якому світло не перетинає межу поділу двох середовищ. Наприклад, для межі вода — повітря це спостерігається при куті падіння 49° і більше.

Повне відбивання світла поширене в природі і техніці, зокрема у світловодах. У тонкому скляному волокні світло, зазнаючи багаторазового відбивання, виходить із волокна лише на його протилежному торці . Тому вздовж тонкого і гнучкого світловода можна направляти світло і чіткі зображення предметів у найменш доступні місця.

Утворення міражу. У неоднорідному середовищі (наприклад, у нерівномірно прогрітому повітрі) світло поширюється вздовж кривої лінії. Цим, зокрема, пояснюється оптичне явище, яке ми можемо спостерігати, коли їдемо в жарку і тиху погоду по прямій асфальтовій дорозі. Внаслідок поширення світла від блакитної ділянки земної атмосфери вздовж кривої лінії пасажирам автомобіля здається, ніби попереду дорога вкрита водою. Насправді це ілюзія зору, яку іноді називають міражем.

Крім того, явищем повного внутрішнього відбивання світла на межі холодного і теплого повітря (оптично більш густого й оптично менш густого середовища) пояснюється виникнення таких оптичних явищ, як міражі.

Закріплення вивченого матеріалу 1. Що називають заломленням світла? 2. Коли можна спостерігати заломлення світла? 3. Сформулюйте закони заломлення світла. 4. Що таке показник заломлення світла? Як його визначають? 5. За яких умов відбувається повне внутрішнє відбивання?

Побудувати подальший хід променя через: а) скляну плоскопаралельну пластинку, що знаходиться в повітрі; б) скляну призму, що знаходиться в повітрі.

Підбиваючи підсумки уроку повторити основні поняття: падаючий, відбитий та заломлений промені, кут падіння, відбивання та заломлення світла; сформулювати закони заломлення світла.