Загрузил Вадим Волкович

137

реклама
Урок № 137. Тема 5.1.2 Законы отражения и преломления света
Цели урока:
Изучить законы распространения света в геометрической оптике.
Задачи урока:
Образовательная
Обучающие: изучить законы отражения и преломления света.
Развивающие: работа по формированию ключевых компетенций учащихся: умения сравнивать,
анализировать, делать выводы из наблюдений, обобщать опытные данные на основе имеющихся
знаний
развивать способность обобщать и представлять разнообразную информацию в рамках общей
поставленной задачи;
формировать умения использовать основные понятия, формулы и физические законы; развивать
физическое мышление учащихся через практическую деятельность; развивать умения сравнивать
и анализировать.
Воспитывающие: воспитывать самостоятельность; научить детей сотрудничеству;
воспитывать уважение к мнению других (работа в группе)
Ход урока
1.Организационный момент
Актуализация знаний
Вопросы:
1.Какие свойства одновременно присущи свету?
2. Почему возникло представление о двойственной корпускулярно волновой природе света?
3. Назовите диапазон частот оптического диапазона.
2. Объяснение нового материала
Оптика - раздел физики, в котором изучаются излучение, распространение и
взаимодействие с веществом световых электромагнитных волн. Световые
электромагнитные волны - волны оптического диапазона, примыкающего, с одной
стороны, к рентгеновскому излучению, а с другой - к сверхвысокочастотному излучению.
Раздел оптики, в котором законы распространения света рассматриваются на основе
представления о световых лучах, называют геометрической оптикой. Световые лучи нормальные к волновым поверхностям линии, вдоль которых распространяется поток
световой энергии. В геометрической оптике не рассматривается вопрос о природе света и
не учитываются волновые свойства света. Геометрическая оптика, оставаясь
приближенным методом построения изображений в оптических системах, позволяет
разобрать основные процессы, связанные с прохождением через них света, и является
поэтому основой теории оптических приборов. Еще задолго до выяснения природы света
опытным путем были установлены основные законы оптики: закон прямолинейного
распространения света в однородной среде (среда, показатель преломления которой везде
одинаков); закон отражения света; закон преломления света. Приведем законы
прямолинейного распространения света, отражения и преломления.
Закон прямолинейного распространения света: свет в оптически однородной среде
распространяется прямолинейно.
Этот закон подтверждается экспериментально, а именно: наблюдается тень с резкими
границами от непрозрачных предметов при освещении их точечными источниками света
(источники, размеры которых значительно меньше освещаемого предмета и расстояния до
него). В дальнейшем, однако, оказалось, что этот закон нарушается при прохождении
света сквозь очень малые отверстия и вблизи границ преград. Если световой луч падает на
идеально плоскую границу раздела двух сред (двух прозрачных веществ), то падающий
луч 1 разделяется на два -отраженный луч 2 и преломленный луч 3. Следовательно, при
переходе светового луча во вторую среду (исключая случай перпендикулярного падения
лучей на границу раздела) направление распространения света изменяется. Угол падения а
— угол между падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух
сред в точке падения. Углы отражения и преломления (3 и у — соответственно углы
между отраженным и преломленным лучами и перпендикуляром, проведенным к границе
двух сред в точке падения.
Закон отражения света: отраженный луч лежит в одной плоскости с падаю щи лучом и
перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения; угол
отражения равен углу падения
β=α
Закон преломления света: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный
к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла
падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред
sinα/sinγ = n21
где n21 — относительный показатель преломления (показатель преломления второй
среды относительно первой). Относительный показатель преломления двух сред равен
отношению их абсолютных показателей преломления
n21 = n2/ n1
Абсолютный показатель преломления — величина, равная отношению скорости
распространения электромагнитной волны в вакууме к скорости распространения в
данной среде:
n = c/v
Учитывая формулы закон преломления можно записать в виде
sinα /sinγ= n2/ n1= v1/ v2
т. е. если скорость распространения волн во второй среде меньше, чем в первой, то угол
γ < α и преломленный луч приближается к перпендикуляру. Если же v2 > v1, то угол
преломления больше угла падения и преломленный луч будет удаляться от
перпендикуляра. закон преломления света позволяет рассчитать код лучей в треугольной
призме, изготовленной из прозрачного вещества, например стекла (рис. 227). Угол
отклонения лучей призмой тем больше, чем больше преломляющий угол призмы
φ = А(n - 1)
Вопросы для закрепления материала:
Подведение итогов урока. Домашнее задание: А.В. Фирсов Физика для профессий и
специальностей технического и естественно-научного профилей.§ 167.
Скачать