Решение задач на закон отражения света

Цели урока: Обучающая: - закрепить понятие о преломлении света и продемонстрировать явление преломления светового пучка на границе раздела двух сред; - изучить зависимость угла преломления светового пучка от угла его падения на границу раздела двух сред; - сформировать умение использовать закон преломления света для объяснения простейших оптических явлений; - сформировать практические навыки по построению хода лучей при прохождении света через границу раздела двух сред. Развивающая: - устанавливать взаимосвязи в изучаемых явлениях; - выдвигать гипотезы и проверять их, используя компьютерное моделирование; - делать обобщения. Воспитательная: - воспитание организованности, уверенности в себе, честности, самостоятельности, взаимопроверки, ответственности. Фишман, А. Скворцов, Р.

Содержание:
Видео на тему: Урок 393. Задачи на законы геометрической оптики

Решение задач на закон отражение света Закон отражения света. Решение задач на закон отражение света Урок

Слайд 6 1. Все правильно.

Урок по теме "Отражение света. Закон отражения света"

Решение задач на закон отражение света Закон отражения света. Решение задач на закон отражение света Урок Физика 11 класс В оптике имеется круг задач, на решение которых волновая природа света почти не сказывается. Это вопросы, связанные с изучением законов распространения света в средах, а также с построением изображений в оптических приборах. На этом уроке мы знакомим учащихся с принципом Гюйгенса и, на основании этого принципа, выводим законы отражения света.

Знакомимся с правилом построения изображений в плоском зеркале. Приводим общую методику решения задач на данную тему. Конспект урока "Закон отражения света. Решение задач на закон отражение света" Как от воды иль зеркала углом Отходит луч в противном направленье, Причем с паденьем сходствует подъем, И от отвеса, в равном отдаленье, Уклон такой же точно он дает, Что подтверждается при наблюденье.

Данте Алигьери Данная тема посвящена изучению законов отражения света, а так же рассмотрению принципа Гюйгенса, который является общим принципом, описывающим поведение волн.

Известно что, в году Максвелл пришел к выводу о том, что свет — это электромагнитные волны. При этом электромагнитная теория света оказалась исключительно плодотворной.

Она объясняла многие световые явления и закономерности, которые не могла объяснить корпускулярная теория Ньютона: например, экспериментально открытые законы отражения и преломления света, и т. Однако в оптике имеется круг задач, на решение которых волновая природа света почти не сказывается. Напомним, что основными понятиями геометрической оптики являются световой пучок и световой луч. Световой пучок — это область пространства, в пределах которой распространяется свет.

Различают параллельный, расходящийся и сходящийся световые пучки. Известно что, направление распространения любых волн, в том числе и световых, определяется с помощью лучей — линий, перпендикулярных волновым поверхностям и указывающих направление распространения энергии волны.

Поэтому, световой луч — это линия указывающая направление распространения света, а не тонкий световой пучок. Для изучения свойств световых волн необходимо знать как закономерности их распространения в однородной среде, так и закономерности отражения и преломления на границе раздела двух сред.

Вообще, закономерности распространения волн любой природы в различных средах носят универсальный характер. Поэтому, для простоты, рассмотрим процесс распространения волн на поверхности воды. Представим, что имеется точечный источник, который возбуждает волны, распространяющиеся на поверхности воды по всем направлениям с одинаковой по модулю скоростью.

Значит, фронт волны в этом случае будет иметь вид окружности. Соответственно, если волна будет распространяться в однородной изотропной среде по всем направлениям в пространстве, то ее волновой фронт будет иметь вид сферической поверхности. Как мы видим из рисунка, если в некоторый момент времени t фронт волны занимал положение 1, то через промежуток времени Dt фронт волны займет положение 2, точки которого будут удалены от начального фронта волны на расстояние vDt.

Согласно принципу Гюйгенса: каждая точка среды, которой достиг фронт волны в момент времени t, становится источником вторичных сферических волн. Таким образом, согласно принципу Гюйгенса для нахождения положения волнового фронта через промежуток времени Dt проведем окружности радиусом l, равным , представляющие собой фронты вторичных волн, с центрами на фронте в положении один.

Соответственно, огибающая вторичных волн определяет новое положение волнового фронта. Напомним, что огибающей называется поверхность, касательная ко всем вторичным волнам. С помощью принципа Гюйгенса можно легко объяснить прямолинейное распространение волн в однородной среде. Поскольку в такой среде радиусы фронтов вторичных волн одинаковы на всех участках, то волновой фронт плоской волны с течением времени перемещается в одном и том же направлении, оставаясь параллельным своему начальному положению.

Но необходимо помнить, что свет распространяется прямолинейно только в однородной среде. Если же он подходит к границе раздела двух сред, он изменяет направление распространения. Кроме того, часть света возвращается в первоначальную среду. Это явление получило название отражение света. Луч света, идущий к границе раздела двух сред мы будем называть падающим. А луч света, остающийся в этой же среде после взаимодействия на границе раздела— отраженным.

Угол падения — это угол между падающим лучом и перпендикуляром, восстановленным к отражающей поверхности в точке падения луча. Угол отражения — это угол между отраженным лучом и тем же самым перпендикуляром. Рассмотрим процессы, происходящие при падении плоской световой волны на плоскую поверхность раздела однородных изотропных и прозрачных сред при условии, что размеры поверхности раздела намного больше длины волны падающего излучения.

Пусть на плоскую поверхность раздела LM двух сред падает плоская световая волна, фронт которой AB. Если угол падения отличен от нуля, то различные точки фронта AB волны достигнут границы раздела не одновременно. Согласно принципу Гюйгенса точка A1, которой фронт волны достигнет раньше всего, станет источником вторичных волн.

Вторичные волны будут распространяться со скоростью v и за промежуток времени Dt равным отношению , за который точка фронта B1 достигнет границы раздела двух сред то есть точки B2 , вторичные волны из точки A1 пройдут расстояние. Падающая волна и возникающие вторичные волны распространяются в одной и той же среде, поэтому их скорости равны, и они пройдут одинаковые расстояния.

Касательная, проведенная из точки B2 к полуокружности радиусом A1A2, является огибающей вторичных волн и дает положение фронта волны через промежуток времени Dt.

Из построений следует: Таким образом, исходя из волновой теории света, на основании принципа Гюйгенса нами получен один из законов отражения света. Вообще, законы отражения света были открыты опытным путем еще в третьем веке до нашей эры греческим ученым Евклидом, однако математического обоснования им тогда дано не было.

Cформулируем законы отражения света: Первый: Лучи падающий, отраженный и перпендикуляр, восставленный к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Второй закон: Угол отражения равен углу падения.

Доказательство второго закона рассмотрели на основе принципа Гюйгенса. А вот доказательство первого закона легко можно показать на основании принципа Ферма, согласно которому, в пространстве между двумя точками, свет распространяется по такому пути, вдоль которого время его прохождения минимально. Действительно, если бы падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча, лежали в разных плоскостях, то путь АОА1 не был бы минимальным.

Так же из законов отражения света вытекает еще один важный факт. Его суть состоит в том, что падающий и отраженный лучи обратимы, то есть если падающий луч направить по пути отраженного, то отраженный луч пойдет по пути падающего. В курсе физики 8 класса было введено понятие зеркального и диффузного отражения. Зеркальным называется такое отражение, при котором падающий на плоскую поверхность параллельный пучок лучей после отражения остается параллельным.

А диффузным называется отражение, при котором шероховатая поверхность отражает падающий на нее параллельный пучок света по всевозможным направлениям.

Примером зеркальной поверхности может служить плоское зеркало. Плоское зеркало — это плоская поверхность, зеркально отражающая свет. Остановимся на таком зеркале более подробно и рассмотрим, как можно построить изображение различных предметов в нем. Вообще любое построение изображения в зеркалах основывается на законах прямолинейного распространения и отражения света. Для начала рассмотрим простой пример построения изображения в плоском зеркале светящейся точки S.

От источника свет идет во все стороны. Но для построения изображения достаточно взять какие-либо два луча из этого пучка, например SO и SC. Луч SO падает перпендикулярно поверхности зеркала то есть угол его падения равен нулю , поэтому отраженный луч пойдет в обратном направлении. Луч SC отразится под углом, который равен углу падения. Отраженные лучи OS и CK расходятся и не пересекаются, но если они попадают в глаз человека, то человек увидит изображение светящейся точки, которое представляет собой точку пересечения продолжения отраженных лучей.

Напомним, что если изображение получается на пересечении отраженных или преломленных лучей, то оно называется действительным изображением. А если изображение получается при пересечении не самих отраженных или преломленных лучей, а их продолжений, то оно называется мнимым.

Таким образом, в плоском зеркале изображение всегда мнимое. Если рассмотреть треугольники SOC и S1OC, то легко можно доказать, что расстояния SO равно расстоянию S1O, то есть изображение светящейся точки находится от зеркала на таком же расстоянии, как и сама светящаяся точка.

Отсюда следует, что для построения изображения светящейся точки в плоском зеркале достаточно опустить из этой точки перпендикуляр на зеркало и продлить его на такое же расстояние за зеркало.

Если же необходимо будет построить изображение какого-либо предмета, то и в этом нет ничего сложного. Достаточно представить предмет как совокупность точечных источников света и найти изображение крайних его точек. Важно запомнить, что изображение предмета в плоском зеркале всегда мнимое, прямое, тех же размеров, что и предмет, и симметричное относительно зеркала.

При решении задач на законы отражения света требуется придерживаться следующего правила: решение всех задач начинаем с выполнения построения. Для этого необходимо: 1. Изобразить зеркало. Указать сам предмет. Помнить, что для построения изображения предмета достаточно найти изображение двух его граничных точек. Для построения изображения точки из нее на зеркало надо направить два луча, провести нормаль к поверхности зеркала в точке падения луча, построить по углу падения угол отражения и провести сам луч.

В том месте, где пересекутся отраженные лучи или их продолжения, находится искомое изображение точки. Человек смотрится в зеркало, висящее на стене с небольшим наклоном.

Постройте изображение человека в зеркале. Какую часть своего тела будет видеть человек? При построении можно изобразить человека отрезком АВ, расположив его глаза в точке С. Основные выводы: — Принцип Гюйгенса: каждая точка среды, которой достиг фронт волны, становится источником вторичных сферических волн. Согласно второму закону: угол падения равен углу отражения.

Урок на тему "Отражение света. Закон отражения света". 8-й класс

Кто измерил скорость света астрономическим путем? Датский ученый О. Рёмер, наблюдая затмение спутника Юпитера Ио 20баллов. Корпускулярная теория света была преобладающей больше ста лет, потому что ее поддерживал этот ученый. Споры велись вокруг того, является ли свет волнами или частицами. В свете учения казалось неправдоподобным, что свет может состоять из волн: в конце концов, если кричать кому-то из соседней комнаты, то он услышит вас, потому что звук который является движением волны может, обогнув угол, пройти в дверь, а свет так сделать не может. Поэтому Он полагал, что свет должен состоять из частиц. Но не настаивал на этом: в книге Оптика он отметил, что с корпускулярной теорией не все так однозначно. Из-за авторитета его теория продержалась еще более столетия, пока Томас Юнг в году не продемонстрировал явление интерференции. Представления этого ученого о свете были далеки от современных.

ИНФОФИЗ - мой мир...

Главная Справочник Законы физики Закон отражения света Закон отражения света Основные оптические законы были установлены очень давно. Уже в первые периоды оптических исследований экспериментально были открыты четыре основных закона относящихся к оптическим явлениям: закон прямолинейного распространения света; закон отражения света от зеркальной поверхности; закон преломление света на границе двух прозрачных веществ. Закон отражения упоминается в сочинениях Евклида. Открытие закона отражения связывают с применением полированных металлических поверхностей зеркал , которые были известны в древние времена. Формулировка закона отражения света Падающий луч света, преломленный луч и перпендикуляр к границе раздела двух прозрачных сред лежат в одной плоскости рис. При этом угол падения и угол отражения Явление полного отражения света В том случае, если световая волна распространяется из вещества с большим показателем преломления в среде с меньшим показателем преломления, то угол преломления будет больше, чем угол падения. При увеличении угла падения увеличивается и угол преломления. Это происходит до тех пор, пока при некотором угле падения, который называют предельным , угол преломления не станет равен Если угол падения больше предельного угла , то весь падающий свет отражается от границы раздела, явления преломления не происходит.

Учитель физики — Яранцева Т.

Закон отражения света. Плоское зеркало

Задача: Вычислить скорость света в воде. Изучение нового материала Рассмотрим интересное явление — полное отражение света, которое в настоящее время используют в волоконной оптике, передаче информации. Это явление можно объяснить с помощью закона преломления.

Решение задач по оптике

Этот принцип впервые был выдвинут современником Ньютона Христианом Гюйгенсом. Принцип Гюйгенса Согласно принципу Гюйгенса каждая точка волнового фронта является источником вторичных волн. Точки M1, М2, М3 и т. Поверхность, касательная к фронтам вторичных волн, представляет собой фронт первичной волны в следующий момент времени. Этот принцип в равной мере пригоден для описания распространения волн любой природы: Гюйгенс сформулировал его первоначально именно для световых волн. Для механических волн принцип Гюйгенса имеет наглядное истолкование: Закон отражения С помощью принципа Гюйгенса можно вывести закон, на основе которого объясняется отражение волн от границы раздела сред. Рассмотрим, как происходит отражение плоской волны.

Закон отражения света. Решение задач на закон отражение света

На рис. Изучение закона преломления Для еще одной иллюстрации применения принципа Гюйгенса рассмотрим пример. На плоскую границу раздела двух сред падает нормально луч света. Показатель преломления среды непрерывно увеличивается от ее левого края к правому рис. Определим, как будет идти луч света в этой неоднородной среде. Искривление луча света в неоднородной среде Пусть фронт волны АА подошел к границе раздела сред. Точки раздела сред можно рассматривать как центры вторичных волн. Через время испущенные вторичные сферические волны достигают точек на расстоянии от фронта АА. Поскольку показатель преломления среды растет слева направо, эти расстояния убывают слева направо. Огибающая к вторичным волнам — новый фронт ВВ — повернется.

Урок по физике "Решение задач по теме отражение и преломление света"

Решение задач по оптике Оптика Еще до установления природы света были известны следующие основные законы оптики: закон прямолинейного распространения света в оптически однородной среде; закон независимости световых пучков справедлив только в линейной оптике ; закон отражения света; закон преломления света. Раздел оптики, в котором законы распространения света рассматриваются на основе представления о световых лучах, называется геометрической оптикой. Под световыми лучами понимают нормальные к волновым поверхностям линии, вдоль которых распространяется поток световой энергии. Геометрическая оптика, оставаясь приближенным методом построения изображений в оптических системах, позволяет разобрать основные явления, связанные с прохождением через них света, и является поэтому основой теории оптических приборов. Наш сайт оказывает помощь в решении задач по оптике.

Полное отражение. Решение задач

Просмотров: Транскрипт 1 Министерство образования и науки Российской Федерации Московский физико-технический институт государственный университет Заочная физико-техническая школа ФИЗИКА Законы отражения и преломления света Задание 4 для 8-х классов 04 05 учебный год г. Долгопрудный, 05 2 уч. Законы отражения и преломления света Составители: И. Слободянин, доцент кафедры общей физики МФТИ. Физика: задание 4 для 8-х классов 04 05 учебный год , 05, 3 с. Дата отправления заданий по физике и математике 5 марта 05 г. Учащийся должен стараться выполнять все задачи и контрольные вопросы в заданиях. Некоторая часть теоретического материала, а также часть задач и контрольных вопросов являются сложными и потребуют от учащегося больше усилий при изучении и решении. Мы рекомендуем приступать к этим задачам и контрольным вопросам в последнюю очередь, разобравшись вначале с более простыми. Бумага типографская.

Как запишется закон преломления света, если свет попадает из стекла в воду. Качественная задача 1 ответ Почему при переходе из одной среды в другую луч меняет направление? Качественная задача 2 ответ При переходе из одной среды в другую луч меняет направление, так как скорость света в разных средах разная. Качественная задача 3 В каком случае построение выполнено верно?

Построение изображений в плоском зеркале Закон преломления света. Задача 1. Два луча падают на зеркало. Найдите соответствующие углы отражения и постройте чертёж для каждого случая. Задача 2. На рисунке указан колодец и зеркало. Под каким углом к вертикали нужно расположить зеркало, чтобы солнечный луч попал на дно колодца? Задача 3. На какой угол повернули зеркало, если известно, что направление падающего луча не изменилось? Допустим, зеркало повернули на некоторый угол b 1.

Полезное видео: Урок 418. Задачи на интерференцию света - 2
Комментарии 1
Спасибо! Ваш комментарий появится после проверки.
Добавить комментарий

  1. Аглая

    Может быть.