Закони відбивання і заломлення світла

УРОК 17 (2)

Тема. Відбивання світла. Закони відбивання. Плоске дзеркало

Мета уроку: формування уявлень про відбивання світла та закони від­бивання, про утворення зображень у плоскому дзеркалі.

Тип уроку: комбінований урок.

Обладнання: прилад для демонстрації законів оптики, плоскі дзеркала, лінійки, транспортири, аркуші паперу, картон або пластина пінопласту, шпильки, скріпки.

План уроку:  

         Актуалізація знань учнів

1. Відбивання світла. Дзеркальне та розсіяне відбивання.
2. Закони відбивання.
3. Плоске дзеркало.

ЗМІСТ УРОКУ

Актуалізація знань учнів

Бесіда за питаннями

1.   Оптичні явища в природі. Джерела та приймачі світла?
2.   Що таке світловий промінь?
3.    Чим відрізняється півтінь від тіні?    

 

Вивчення нового матеріалу

 

1.Відбивання світла

Ми навколо себе бачимо чимало різноманітних предметів, що не являється джерелами світла. Світло від джерела, потрапляючи на предмети, відбивається й сприймається нашим зором.

На минулому уроці ми з вами вивчали як поширюється світло. Скажіть як поширюється світло в однорідному середовищі? (Прямолінійно)

Якщо на шляху поширення світла розташувати тіло, то світло частково відбивається від нього за певними законами. Деякі відбиті промені потрапляють у наші очі, і ми бачимо  це тіло.

Але спочатку вияснимо з вами, що таке відбивання світла.

Відбивання світла -  це зміна напрямку розповсюдження світлового променя на межі розділу середовищ

Аби зрозуміти причини дзеркального та розсіяного відбивання світла, визначимо закони відбивання.

Вперше явище відбивання світла було описано давньогрецьким вченим Евклідом. Він заклав основи геометричної оптики. Явище відбивання світла описано ним понад 300  років до н.е. в творах «Оптика» і «Катоптрика» ( в перекладі з грецької «катоптрика» - система дзеркал)

Ми бачимо з вами два променя. Як бив и назвали промінь, який задає напрям пучка світла,  що падає? (ПАДАЮЧИЙ  ПРОМІНЬ - 1 )

Як би ви назвали промінь, який задає напрям пучка світла, що відбивається?

(ВІДБИТИЙ ПРОМІНЬ - 1^’ ), але для того, щоб  встановити закони відбивання  світла та здійснити математичний запис закону,  нам необхідно з’ясувати, що таке кут падіння і кут відбивання, пов’язані безпосереднього з  поняттям променів.

(Кут – математичне поняття.  Кут - фігура, що утворена точкою і двома різними  променями, які виходять з цієї точки)

Отже, працюючи з інформацією, необхідно пам’ятати, що в ній є головне і другорядне. Одним з головних  понять даної теми є поняття кутів падіння і відбивання.

А - перпендикуляр

І. Перший закон відбивання світла

Його суть в наступному: світло падає на предмет у напрямку променя 1. Перпендикуляр поставимо у точку падіння світла А. Світло відбите розповсюджується у напрямку 1'.

Падаючий промінь, промінь відбитий й перпендикуляр в точку падіння лежать у одній площині.

ІІ. Другий закон відбивання світла 

Змінюватемо кут між падаючим променем й перпендикуляром. Переконаємося у саме тому, що кут між  променем відбитимй перпендикуляром теж буде змінюєтися.

Кут між перпендикуляром й падаючим променем звуть кутом падіння світла -

Кут між перпендикуляром й відбитим променем звуть кутом відбивання світла -

Проведені досліди підтвердили, що кут падіння рівний куту відбивання світла. В цьому полягає суть друого закона відбивання світла.

 

Кут падіння променя дорівнює куту відбивання променя

Закони відбивання світла були установлені Евклідом ще в ІІІ ст..до нашої ери.

Добре відбивають світло білі та блискучі тіла, найкраще – дзеркальні поверхні, погано – чорні та темні тіла. Тому в літку в білому вбранні не так жарко, як у темному, а одяг сталеварів і пожежників блискучий. Поверхня чорного кольору поглинає майже все світло.

 

Чому квіти мають різне забарвлення?

Квіти мають червоне забарвлення , тому що із семи кольорів, вони відбивають тільки червоний, а всі інші кольори поглинають ;

Жовте листя відбиває жовтий, а всі інші кольори поглинає.

Якщо тіло поглинає всі кольори, то воно прозоре (лід, скло)

 

2. Плоске дзеркало.

Згадайте, коли ви дивитися у ставок, що ви там бачите? (Своє відображення). А де ще його можна побачити?. Так у дзеркалі. Дзеркало є предметом ужитку. Найчастіше у побуті використовують дзеркала поверхнею яких є площина.

 

Площину, здатну дзеркально відбивати світлові промені, називають плоским дзеркалом.

Насправді зображення в дзеркалі немає. Тому його називають уявним. Його розмір дорівнює розміру предмета, зображення розташоване симетрично до предмета відносно плоскості дзеркала.

Дослід.

Якщо подивитися на зображення правої руки в дзеркалі. Що ми побачимо? Пальці розташовані так ніби це ліва рука. Отже зображення симетричне предмету.

 

3. Дзеркальне і розсіяне відбивання

 У плоскому дзеркалі ми бачимо зображення тому що плоска поверхня й гладка поверхня відбиває більшу частину світла, яке падає на нього.

Чому сніг чи білий папір не дає зображення світла, хоча також відбиває більшу частину світла, яке падає на нього?

Тому, що дзеркало має ще одну властивість – гладка поверхня, а сніг і папір не мають цієї властивості.

Відбиття світла

 

Дзеркальне відбиття                           Розсіяне (дифузне) відбиття

Дзеркальне відбиття – це відбиття світла від гладких поверхонь

 

 

Знаючи закони відбивання світла, просто пояснити, яким чином відбуваються дзеркальне та розсіяне відбивання світла.

Якщо паралельний пучок світла падає на дзеркальну поверхню, промені світла падаючого  паралельні, кути ж між ними і перпендикулярами рівні. Саме тому відбиті промені теж паралельні.

Потрапляючи на гладеньку поверхню, пучок світла відбивається й розповсюджуєтьсяу певному напрямку. Подібне відбивання звуть дзеркальним.

Розсіяне (дифузне) відбиття – це відбиття світла від шорстких поверхонь ( промені розсіюються в різні боки)

 

 

В випадку коли поверхня шорстка й не дзеркальна, світло відбивається у різноманітних напрямках. Подібне відбивання звуть розсіяним.

Розсіяним являється відбивання світла, яке падає на сторінки книг, зошитів і т.п., від поверхні Землі, Місяця. Саме тому  ми можемо читати текст при будь-якому положенні очей читача відносно книги, а Місяць ми бачимо, пересуваючись по Землі.

 

Отже, ми опрацювали всі питання плану. Давайте знову звернемося до теми, яку ми ставили перед собою на початку уроку.

Для закріплення знань давайте розв’яжемо задачу.

Задача 1

Кут падіння променя на дзеркальну поверхню дорів-

нює 25°. Чому дорівнює кут відбивання цього променя?