Решение задач на законы геометрической оптики

Повторяем законы оптики

Закон прямолинейного

распространения света

Реши задачи

Зеркала

Зеркала

1 . Какая из точек на рисунке является изображением точкиS в плоском зеркале?

1) точка 1

2) точки 2 и 5

3) точка 3

4) точка 4

2. На рисунке изображен ход отраженного луча.

На каком из вариантов правильно построен падающий луч?

1) на рисунке 1

2) на рисунке 2

3) на рисунке 3

4) на рисунке 4

3. Луч света падает на плоское зеркало.

Угол отражения равен 12 0 .

Угол между падающим лучом и зеркалом

1) 12 0 2) 88 0 3) 24 0 4) 78 0

4. Угол падения света на горизонтально расположенное

плоское зеркало равен 30 0 .

Каким будет угол отражения света, если повернуть зеркало

на 10 0 так, как показано на рисунке?

1) 40 0

2) 30 0

3) 20 0

4)10 0

Преломление света.

Закон преломления света

На прошлых уроках мы говорили о том, что в однородной среде свет распространяется прямолинейно. Если пучок света падает на границу раздела двух прозрачных сред, то часть его отражается и возвращается в первоначальную среду. Это явление называется отражением света.

Однако, свет, падая на границу раздела двух сред, не только отражается от неё, но и  частично проходит во вторую среду и распространяется в ней . И сегодня мы с вами рассмотрим это явление более подробно.

Преломлённый луч

Отражённый луч

Падающий луч

Воздух

Стекло

Воздух

Для начала проведём такой опыт. Возьмём стакан с водой, опустим в него карандаш так, чтобы он был расположен вертикально. Изменив угол наклона увидим, что на границе воды и воздуха карандаш кажется переломленным.

Это объясняется тем, что световой пучок при переходе из одной среды в другую изменяет направление распространения.

Изменение направления распространения света при переходе из одной среды в другую называют преломлением света.

Преломление света вы можете наблюдать, когда опускаете ложку в стакан с чаем, входите в воду в реке или в море.

А каким законам подчиняется преломление света? Чтобы ответить на этот вопрос, проведём такой опыт. В центре оптического диска закрепим тонкую стеклянную пластинку и направим на неё узкий пучок света.

Оптическая плотность и показатель преломления

Оптическая плотность среды характеризуется различной скоростью распространения света.

Показатель преломления:

Чем больше оптическая плотность среды, тем медленнее в ней распространяется свет.

Относительный показатель преломления веществ

Среда

Показатель преломления, n

Воздух

1

Вода

1,33

Стекло

1,4-2,2

Изумруд

1,6

Алмаз

2,42

Абсолютным показателем преломления среды называется физическая величина, равная отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде:

где  с  = 3 ∙ 10 8  м/с.

Падающий луч

Преломлённый луч

Закон преломления света

то

Воздух

то

Стекло

Преломлённый луч

Падающий луч

то

то

Воздух

Стекло

Воздух

Выводы:

Закон преломления света:

1. Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр лежат в одной плоскости.

2. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления, есть величина постоянная для двух сред называется относительным показателем преломления:

Относительный показатель преломления:

отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, равная отношению скоростей света в этих средах

Абсолютным показателем преломления среды называется физическая величина, равная отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде:

где  с  = 3 ∙ 10 8  м/с.

Как образуется радуга

https://awesomeworld.ru/prirodnye-yavleniya/kak-obrazuetsya-raduga.html

Радуга-  всем известное оптическое явление в атмосфере; наблюдается, когда солнце освещает 

пелену падающего дождя и наблюдатель находится между солнцем и дождем.

Радуга

Радуга возникает, когда солнечный  свет  испытывает  преломление  в капельках воды, медленно падающих в  воздухе . Эти капельки  по-разному отклоняют свет  разных  цветов , в результате чего  белый  свет разлагается в  спектр . 

Преломление света в

плоско-параллельной пластине

Преломление света в призме

Полное внутреннее отражение

Полное внутреннее отражение

Явление полного отражения используется также в световодах представляющих собой тонкий, произвольным образом изогнутые нити (волокна) из оптически прозрачного материала.

Полное внутреннее отражение

Вопросы передачи световых волн и изображений изучаются в специальном разделе оптики — волоконной оптике , возникшей в 50-е годы XX столетия.

Световоды используются при создании телеграфно-телефонных кабелей большой емкости . Кабель состоит из сотен и тысяч оптических волокон, тонких, как человеческий волос. По такому кабелю, толщиной в обычный карандаш, можно одновременно передавать до восьмидесяти тысяч телефонных разговоров.

Световоды используются так же в электронно-лучевых трубках, в электронно-счетных машинах, для кодирования информации, в медицине (например, диагностика желудка), для целей интегральной оптики

Оптический обман

«Мы смотрим не глазами, а мозгом», - говорят физиологи. Зрительные обманы и иллюзии возникают из-за того, что воображение и бессознательное суждение мозга участвует в процессе зрения.

Буквы на самом деле

параллельны друг другу

Иллюзия заключается в том, что одна из стрелок визуально кажется длиннее другой, хотя в обоих случаях линии стрелок абсолютно одинаковой длинны .

Прямые, на самом деле, параллельны

Синяя линия кажется наклоненной влево-вниз и даже изогнутой,хотя, на самом деле, она строго горизонтальна.

ИЛЛЮЗИЯ ВЫПУКЛОСТИ

ФИГУРЫ КРАСНОГО ЦВЕТА ИМЕЮТ АБСОЛЮТНО ОДИНАКОВУЮ ФОРМУ

Выполни задание:

1 . Сделать краткий конспект по изученной теме.

  Вопросы учителя по изученному материалу

1. Какое явление называется преломлением света? Почему оно наблюдается?

2. Сформулируйте законы преломления света.

3. Каков физический смысл абсолютного и относительного показателей преломления?

Как они связаны между собой?

4. Какое явление называется полным внутренним отражением света?

5. Когда полное внутреннее отражение света наблюдается?

6.