Pomračenja Sunca i Meseca(objašnjenje i eksperimenti sa uređajem za demonstriranje pomračenja Sunca i Mjeseca ili sa globusom i loptom osvijetljenim projektorom).
„Lopta je usijana, zlatna
Poslat će ogroman snop u svemir,
I dugačak stožac tamne sjene
Još jedna lopta će biti bačena u svemir."
A. Blok
Metoda triangulacije(određivanje udaljenosti do nepristupačnih objekata).
AB - osnova, α I β se mjere.
γ = 180° - α - β.
(sinus teorema)
Određivanje udaljenosti do zvijezda (godišnja paralaksa).
IV. Zadaci:
1. Na kojoj visini je lampa iznad horizontalne površine stola ako se pokaže da je sjena od olovke visine 15 cm postavljena okomito na sto jednaka 10 cm? Udaljenost od osnove olovke do osnove okomice spuštene od sredine lampe do površine stola je 90 cm.
2. Na kojoj visini je fenjer iznad horizontalne površine ako je senka od vertikalno postavljenog štapa visine 0,9 m dužine 1,2 m, a kada se štap pomeri 1 m od fenjera u pravcu senke, dužina senke postaje 1,5 m?
3. Na osnovu 1 km, učenik je dobio sljedeće vrijednosti uglova: α = 59 0, β = 63 0 . Koristeći ova mjerenja, odredite udaljenost do nepristupačnog objekta.
4. Donja ivica sunca dodirnula je površinu Zemlje. Putnici su sa brda ugledali Smaragdni grad. Visina ugaone karaule izgledala je potpuno jednaka prečniku Sunca. Kolika je visina kule ako je putokaz pored kojeg su stajali putnici rekao da je grad udaljen 5 km? Kada se posmatra sa Zemlje, ugaoni prečnik Sunca je α ≈ 0,5 o.
5. Solarna konstanta I = 1,37 kW/m2 je ukupna količina energije zračenja od Sunca koja pada za 1 s na površinu od 1 m2 koja se nalazi okomito na sunčeve zrake i udaljena je od Sunca na udaljenosti jednakoj poluprečniku zemljina orbita. Koliko se energije zračenja emituje u svemir sa 1 m 2 površine Sunca za 1 s? Kada se posmatra sa Zemlje, ugaoni prečnik Sunca je α ≈ 0,5 o.
6. Iznad središta kvadratnog područja sa stranom A na visini jednakoj a/2, postoji izvor zračenja sa snagom R. Pod pretpostavkom da je izvor tačkasti, izračunajte energiju koju mjesto prima svake sekunde.
pitanja:
1. Navedite primjere hemijskog djelovanja svjetlosti.
2. Zašto dobijate prilično oštre senke od predmeta u prostoriji osvetljenoj jednom lampom, ali u prostoriji u kojoj je izvor osvetljenja luster takve senke se ne primećuju?
3. Mjerenja su pokazala da je dužina sjene od objekta jednaka njegovoj visini. Kolika je visina Sunca iznad horizonta?
4. Zašto se „žice“ u optičkim komunikacionim linijama mogu ukrštati?
5. Zašto je senka nečijih stopala na tlu oštro ocrtana, dok je senka nečije glave mutna?
6. Kako je Aristotel dokazao da je Zemlja sferna?
7. Zašto ponekad stavljaju abažur na sijalicu?
8. Zašto su na rubu šume krošnje drveća uvijek usmjerene prema polju ili rijeci?
9. Sunce na zalasku osvjetljava rešetkastu ogradu. Zašto u senci koju baca rešetka na zidu nema senki vertikalnih šipki, dok su senke horizontalnih jasno vidljive? Debljina šipki je ista.
V.§§ 62.63 Pr.: 31.32. Revizijski problemi br. 62 i br. 63.
1. Ujutro, kroz malu rupu na zavjesi koja prekriva prozor, zraka pada na suprotni zid sunčeva svetlost. Procijenite koliko će se svjetlosna tačka na ekranu pomaknuti za minut.
2. Ako usmjerite uski snop svjetlosti sa grafoskopa kroz bocu kerozina, unutar boce će se jasno vidjeti plavkasto-bjelkasta pruga (fluorescencija kerozina). Posmatrajte ovaj fenomen u drugim rješenjima: rivanol, otpadni foto developer, šamponi.
3. Za pripremu cink sulfida pomešati jedan težinski deo sumpornog praha i dva težinska dela cinkovog praha (mogu se dodati bakarne strugotine), nakon čega se zagrevaju. Dobiveni prah se pomiješa s ljepilom i nanese na ekran. Osvetljavanje ekrana ultraljubičastih zraka, gledajte kako sjaji.
4. Napravite kameru obskuru (može se napraviti od aluminijske limenke ili kutije za cipele) i njome odredite prosječnu udaljenost između zavoja žarulje, a da je ne slomi. Zašto se oštrina slike objekta pogoršava kako se dužina kamere smanjuje?
5. Zapaljeni ugalj na kraju grane koja se brzo kreće doživljava se kao svjetleća traka. Znajući da oko zadržava osjet otprilike 0,1 s, procijenite brzinu kraja grančice.
6. Sa koje udaljenosti možete vidjeti sunčevu zraku?
„Onda sam nehotice podigao dlanove
Za moje obrve, držeći ih vizirom.
Da ne boli toliko svetlo...
Tako da mi se činilo da me udara u lice
Sjaj reflektovane svetlosti..."
Dante
„...Moramo samo da nam ga iznesemo pod otvoreno zvezdano nebo
Pun vode plovila, kako će se oni odmah u njemu odraziti
Zvijezde neba i zraci će blistati na površini ogledala"
Lukrecije
Lekcija 60/10. ZAKON REFEKCIJE SVETLOSTI
CILJ ČASA: Na osnovu eksperimentalnih podataka dobiti zakon refleksije svjetlosti i naučiti učenike kako ga primijeniti. Dajte ideju o ogledalima i konstrukciji slike objekta u ravnom ogledalu.
TIP ČASA: Kombinovani.
OPREMA: Optička mašina za pranje sa priborom, ravno ogledalo, stalak, svijeća.
PLAN LEKCIJE:
1. Uvodni dio 1-2 min
2. Anketa 15 min
3. Objašnjenje 20 min
4. Pričvršćivanje 5 min.
5. Domaći zadatak 2-3 min
II. Fundamentalno istraživanje:
1. Izvori svjetlosti.
2. Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti.
Zadaci:
1. B sunčan dan Dužina senke od vertikalno postavljenog metarskog lenjira je 50 cm, a od drveta - 6 m.
2. Sa koje udaljenosti je vidljivo Krivi toranj u Pizi, čija je visina 60 m; od Ostankino kule visine oko 300 m? Koliko je udaljena vidljiva linija horizonta od vas u moru kada je potpuni zatiš?
3. Prečnik izvora svetlosti je 20 cm, njegova udaljenost od ekrana je 2 m Na kojoj minimalnoj udaljenosti od ekrana treba postaviti loptu prečnika 8 cm da ne baca senku na ekran. uopće, ali daje samo djelomičnu hladovinu? Prava linija koja prolazi kroz centre izvora svjetlosti i kugle je okomita na ravan ekrana.
4. Baka je ispekla lepinju prečnika 5 cm i stavila je na prozorsku dasku da se ohladi. U tom trenutku kada je Sunce donjom ivicom dodirnulo prozorsku dasku, djed je primijetio da je vidljivi prečnik Koloboka tačno jednak prečniku Sunca. Izračunajte udaljenost od Djeda do Koloboka.
5. U vedro veče, svetlost zalazećeg Sunca ulazi u prostoriju kroz uski vertikalni prorez na kapci. Koji je oblik i veličina svjetlosne tačke na zidu? Prorez je dugačak 18 cm, širok 3 cm, a udaljenost od prozora do zida je 3 m. Poznato je i da je udaljenost do Sunca približno 150 miliona km, a prečnik mu je 1,4 miliona km.
pitanja:
1. Navedite primjere prirodnih izvora svjetlosti.
2. Šta je veće: oblak ili njegova senka?
3. Zašto sijalica od baterijske lampe postaje sve manje vidljiva kako se udaljavate od nje?
4. Zašto su nepravilnosti na putu lošije vidljive danju nego noću kada je put osvijetljen farovima automobila?
5. Po kom znaku možete otkriti da se nalazite u polusjeni nekog izvora svjetlosti?
6. Tokom dana senke sa bočnih stubova fudbalskog gola menjaju dužinu. Kratki su tokom dana i dugi ujutru i uveče. Da li se dužina senke od gornje trake menja tokom dana?
7. Može li osoba trčati brže od svoje sjene?
8. Da li je moguće dobiti uvećanu sliku objekta bez pomoći sočiva?
III. Refleksija svjetlosti na granici između dva medija. primjeri: Spekularna i difuzna refleksija svjetlosti (demonstracija laserom). primjeri: Snijeg reflektira do 90% sunčeve zrake, što doprinosi povećanju zimske hladnoće. Posrebreno ogledalo reflektuje više od 95% zraka koji padaju na njega. Pod nekim uglovima, uz difuznu refleksiju, pojavljuje se i zrcalna refleksija svjetlosti od predmeta (blistavost). Ako sam objekt nije izvor svjetlosti, onda ga vidimo zbog difuzne refleksije svjetlosti od njega.
Zakon refleksije svjetlosti (demonstracija sa optičkom podloškom): Upadna zraka, reflektirana zraka i okomita na granicu između dva medija, rekonstruirani u tački upada zraka, leže u istoj ravni, a ugao refleksije jednaka uglu pada.
Pravost širenja svjetlosti objašnjava nastanak sjene i polusjenke. Ako je veličina izvora mala ili ako se izvor nalazi na udaljenosti u odnosu na koju se veličina izvora može zanemariti, dobija se samo sjena. Senka je prostor u kome svetlost ne dopire. Kada je izvor svjetlosti velik ili ako je izvor blizu subjekta, stvaraju se neoštre sjene (umbra i penumbra). Formiranje senki i polusenke prikazano je na slici:
Dimenzije objekta koji stvara senku i dimenzije senke su direktno proporcionalne. Takođe, ova senka je slična samom objektu. Ovo se može videti sa sledećeg crteža:
Neka je S tačkasti izvor svjetlosti, okomica h veličina objekta, a okomica H veličina sjene. Trouglovi SAA' i SBB' su pravougaoni. Ugao BSB’ je zajednički za ova dva trougla. Iz ovoga slijedi da su ti trokuti slični pod dva jednaka ugla. Ako su ova dva trokuta, tada su tri strane jednog trokuta proporcionalne trima stranicama drugog:
Iz ovoga slijedi da je veličina H proporcionalna veličini h. Ako znamo veličinu objekta, udaljenost od izvora svjetlosti do objekta i udaljenost od izvora svjetlosti do sjene, tada možemo izračunati veličinu sjene. Veličina sjene ovisi o udaljenosti između izvora svjetlosti i prepreke: što je izvor svjetlosti bliži objektu, to je sjena veća i obrnuto.
Formiranje senke i polusenke Pravost prostiranja svetlosti objašnjava nastanak senke i polusenke. Ako je veličina izvora mala ili ako se izvor nalazi na udaljenosti u odnosu na koju se veličina izvora može zanemariti, dobija se samo sjena. Senka je prostor u kome svetlost ne dopire. Kada je izvor svjetlosti velik ili ako je izvor blizu subjekta, stvaraju se neoštre sjene (umbra i penumbra).
Upotreba lasera U svakodnevnom životu: CD plejeri, laserski štampači, čitači bar kodova, laserski pokazivači, U industriji se laseri koriste za rezanje, zavarivanje i lemljenje dijelova od raznih materijala, lasersko obilježavanje industrijskih dizajna i graviranje proizvoda od raznih materijala,
U medicini se laseri koriste kao beskrvni skalpeli i koriste se u liječenju oftalmološke bolesti(katarakta, ablacija mrežnjače, laserska korekcija vid), u kozmetologiji ( lasersko uklanjanje dlačica, tretman vaskularnih i pigmentiranih defekta kože, laserski piling, uklanjanje tetovaža i staračke pege), za vojne svrhe: kao sredstvo vođenja i ciljanja razmatraju se opcije za stvaranje zračnih, morskih i kopnenih borbenih odbrambenih sistema na bazi moćnih lasera, u holografiji za kreiranje samih holograma i dobijanje holografske volumetrijske slike,
Priručnik za fiziku" Geometrijska optika».
Pravost prostiranja svjetlosti.
Ako se između oka i nekog izvora svjetlosti stavi neproziran predmet, tada izvor svjetlosti nećemo vidjeti. To se objašnjava činjenicom da u homogenom mediju svjetlost putuje pravim linijama.
Objekti osvijetljeni tačkastim izvorima svjetlosti, kao što je sunce, bacaju dobro definirane sjene. Džepna baterijska lampa proizvodi uski snop svjetlosti. U stvari, mi procjenjujemo položaj objekata oko nas u prostoru, podrazumijevajući da svjetlost iz objekta ulazi u naše oko duž ravnih putanja. Naša orijentacija u vanjski svijet je u potpunosti zasnovan na pretpostavci pravolinijskog širenja svjetlosti.
Upravo je ova pretpostavka dovela do ideje o svjetlosnim zracima.
Svjetlosni snop je prava linija duž koje se širi svjetlost. Konvencionalno, zrak je uski snop svjetlosti. Ako vidimo predmet, to znači da svjetlost ulazi u naše oko iz svake tačke objekta. Iako svetlosnih zraka izlaze iz svake tačke u svim pravcima, samo uski snop ovih zraka ulazi u oko posmatrača. Ako posmatrač pomeri glavu malo u stranu, tada će mu u oko iz svake tačke objekta ući različiti snop zraka.
Slika prikazuje senku koja se dobija na ekranu kada je neprozirna lopta osvetljena tačkastim izvorom svetlosti S M. Pošto je lopta neprozirna, ne propušta svjetlost koja pada na nju; Kao rezultat, na ekranu se pojavljuje sjena. Ova senka se može dobiti u mračnoj prostoriji osvjetljavanjem lopte baterijskom lampom.
Zakon je ispravan molinearno širenje svjetlosti : u homogenu transparentno okruženje svetlost putuje pravolinijski.
Dokaz ovog zakona je formiranje sjene i polusjenke.
Kod kuće možete izvesti nekoliko eksperimenata kako biste dokazali ovaj zakon.
Ako želimo spriječiti da svjetlost iz lampe uđe u oči, možemo staviti komad papira, ruku ili staviti abažur na lampu između lampe i očiju. Ako svjetlost ne putuje pravim linijama, mogla bi zaobići prepreku i ući u naše oči. Na primjer, ne možete "blokirati" zvuk svojom rukom; on će zaobići ovu prepreku i mi ćemo je čuti.
Dakle, opisani primjer pokazuje da se svjetlost ne savija oko prepreke, već se širi pravolinijski.
Sada uzmimo mali izvor svjetlosti, na primjer džepnu baterijsku lampu S. Postavimo ekran na određenoj udaljenosti od njega, to jest, svjetlost pada u svaku njegovu tačku. Ako se neprozirno tijelo, na primjer lopta, postavi između tačkastog izvora svjetlosti S i ekrana, tada ćemo na ekranu vidjeti tamnu sliku obrisa ovog tijela - tamni krug, budući da se iza njega stvorila senka - prostor u koji svetlost iz izvora S ne pada Da se svetlost nije širila pravolinijski i da snop nije bio prava linija, senka se možda ne bi formirala ili bi imala. različitog oblika i veličine.
Ali ne vidimo uvijek jasno ograničenu sjenu koja je dobivena u opisanom iskustvu u životu. Ova sjena je nastala jer smo kao izvor svjetlosti koristili sijalicu, čije su dimenzije spirale mnogo manje od udaljenosti od nje do ekrana.
Ako kao izvor svjetlosti uzmemo veliku lampu, u poređenju sa preprekom, čije su dimenzije spirale uporedive s udaljenosti od nje do ekrana, tada se oko sjene na ekranu formira i djelomično osvijetljen prostor - penumbra .
Formiranje penumbre nije u suprotnosti sa zakonom pravolinijsko širenje svetlost, ali, naprotiv, to potvrđuje. Uostalom, u u ovom slučaju izvor svjetlosti se ne može smatrati tačkastim izvorom. Sastoji se od mnogo tačaka i svaka od njih emituje zrake. Dakle, na ekranu postoje područja u koja svjetlost iz nekih tačaka izvora ulazi, ali ne i iz drugih. Dakle, ova područja ekrana su samo djelimično osvijetljena i tu se formira polusjena. Centralna oblast ekrana ne prima svetlost ni sa jedne tačke lampe;
Očigledno, da je naše oko u zoni senke, ne bismo videli izvor svetlosti. Iz regiona polusenke vidjeli bismo dio lampe. To je ono što posmatramo tokom pomračenja Sunca ili Meseca.
I poslednje iskustvo. Stavite komad kartona na sto i zabodite u njega dvije igle, udaljene nekoliko centimetara. Između ovih pribadača zabodite još dvije ili tri igle tako da, gledajući jednu od vanjskih, vidite samo nju, a ostale igle nam njome budu skrivene od pogleda. Izvadite igle, nanesite ravnalo na oznake na kartonu sa dvije vanjske igle i povucite ravnu liniju. Kako se nalaze oznake drugih pinova u odnosu na ovu liniju?
Pravost širenja svjetlosti koristi se pri crtanju pravih linija na površini zemlje i pod zemljom u podzemnoj željeznici, pri određivanju udaljenosti na kopnu, na moru i u zraku. Kada se kontroliše ravnost proizvoda duž linije vida, ponovo se koristi pravost širenja svetlosti.
Vrlo je vjerovatno da je sam koncept prave linije proizašao iz ideje o pravolinijskom širenju svjetlosti.
optika8.narod.ru
Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti
Svjetlost se širi pravolinijski u homogenom mediju. Dokaz zakona je formiranje senke i polusenke.
Zakon nezavisnosti svetlosnih zraka
Širenje svjetlosnih zraka u mediju odvija se nezavisno jedan od drugog.
Upadna zraka, reflektirana zraka i okomica u tački upada leže u istoj ravni. Upadni ugao jednak je uglu refleksije.
Upadne i prelomljene zrake leže u istoj ravni sa okomitom u tački upada na granicu. Omjer sinusa upadnog ugla i sinusa ugla prelamanja je konstantna vrijednost za dva data medija.
Kada svjetlost prođe iz optički gušće sredine (sa visokim indeksom prelamanja) u optički manje gustu sredinu, počevši od određenog upadnog ugla, neće biti prelomljenog zraka. Fenomen se zove potpuna refleksija. Najmanji ugao iz kojeg počinje totalna refleksija naziva se granični ugao totalne refleksije. Pred svima veliki uglovi Nema lomljenog talasa koji pada.
a) prelomljeni zrak postoji; b) granični ugao refleksije; c) nema prelomljenog zraka;
Kada zraci različitih valnih dužina prolaze kroz prizmu, oni se odbijaju pod različitim uglovima. Fenomen varijanse je povezana s ovisnošću indeksa prelamanja medija o frekvenciji širenja zračenja.
Fenomen disperzije dovodi do stvaranja duge zbog prelamanja sunčeve svjetlosti na sitne kapljice vode tokom kiše.
Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti objašnjava nastanak sjene
- Kada tiigranjeAko se igrate skrivača ili puštate “sunčane zečiće”, onda, ne sluteći, koristite zakon pravolinijskog širenja svjetlosti. Hajde da saznamo šta je ovaj zakon i koje pojave objašnjava.
1. Naučiti razlikovati gredu provodadžija i gredu provodadžija
Za posmatranje svetlosnih snopova nije nam potrebna nikakva posebna oprema (slika 3.12).
Dovoljno je, na primjer, po vedrom sunčanom danu labavo pomaknuti zavjese u prostoriji, otvoriti vrata iz osvijetljene sobe u mračni hodnik ili upaliti baterijsku lampu u mraku.
Rice. 3. 12. U oblačnim danima, snopovi sunčeve svjetlosti probijaju se kroz pukotine u oblacima
U prvom slučaju, snopovi svjetlosti prolaze u prostoriju kroz razmak između zavjesa, u drugom padaju na pod kroz vrata; u potonjem slučaju, svjetlost iz sijalice usmjerava se u određenom smjeru reflektorom svjetiljke. Snopovi svjetlosti u svakom od ovih slučajeva formiraju svijetle svjetlosne tačke na objektima koje osvjetljavaju.
IN pravi zivot imamo posla samo sa snopovima svetlosti, mada smo, vidite, navikli da kažemo: sunčev zrak, reflektor, zeleni snop itd.
Zapravo, sa stanovišta fizike, bilo bi ispravno reći: snop sunčevih zraka, snop zelenih zraka, itd. Ali za šematski prikaz svjetlosnih zraka koriste se svjetlosne zrake (slika 3.13) .
- Svjetlosni snop- ovo je linija koja pokazuje smjer prostiranja svjetlosnog snopa.
Rice. 3.13. Shematska ilustracija svjetlosni snopovi pomoću svjetlosnih zraka: a - paralelni svjetlosni snop; b - divergentni svetlosni snop; c - konvergentni svetlosni snop
Rice. 3.14. Eksperiment koji pokazuje pravolinijsko širenje svjetlosti
2. Uverite se da se svetlost širi pravolinijski
Hajde da sprovedemo eksperiment. Postavimo u seriju izvor svjetlosti, nekoliko listova kartona sa okruglim rupama (otprilike 5 mm u prečniku) i ekran. Postavimo listove kartona tako da se na ekranu pojavi svetlosna tačka (slika 3.14). Ako sada uzmete, na primjer, iglu za pletenje i provučete je kroz rupe, tada će igla za pletenje lako proći kroz njih, odnosno ispostavit će se da se rupe nalaze na istoj pravoj liniji.
Ovaj eksperiment demonstrira zakon pravolinijskog širenja svjetlosti, ustanovljen u antičko doba. Drevni grčki naučnik Euklid pisao je o tome prije više od 2500 godina. Inače, u geometriji su koncepti zraka i prave linije nastali na osnovu ideje svjetlosnih zraka.
Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti: u providnoj homogenoj sredini svjetlost se širi pravolinijski.
Rice. 3.15. Princip rada sunčanog sata temelji se na činjenici da sjena vertikalno lociranog objekta obasjanog suncem mijenja svoju dužinu i lokaciju tijekom dana.
Rice. 3.16 Formiranje potpune senke O 1 od objekta O osvetljenog tačkastim izvorom svetlosti S
3. Saznajte što je puna i djelomična sjena
Pravost prostiranja svjetlosti može objasniti činjenicu da svako neprozirno tijelo obasjano izvorom svjetlosti baca senku (slika 3.15).
Ako je izvor svjetlosti u odnosu na objekt točkast, tada će sjena objekta biti jasna. U ovom slučaju govore o potpunoj senci (slika 3.16).
- Potpuna sjena je ono područje prostora koje ne prima svjetlost iz izvora svjetlosti.
Ako je tijelo osvijetljeno s nekoliko točkastih izvora svjetlosti ili proširenim izvorom, tada se na ekranu formira sjena nejasnih kontura. U ovom slučaju se stvara ne samo puna senka, već i polusenka (slika 3.17).
- Penumbra je područje prostora osvijetljeno nekim od nekoliko dostupnih točkastih izvora svjetlosti ili dijelom proširenog izvora.
Mi posmatramo formiranje potpune senke i polusenke na kosmičkoj skali tokom lunarnih (slika 3.18) i solarnih (slika 3.19) pomračenja. Na onim mjestima na Zemlji gdje je pala potpuna sjena Mjeseca, uočava se potpuno pomračenje Sunca, na mjestima polusjene - djelomično pomračenje Sunca.
Rice. 3.17. Formiranje pune senke O1 i polusenke O2 iz objekta O osvetljenog produženim izvorom svetlosti S
U providnom homogenom mediju, svjetlost putuje pravolinijski. Linija koja pokazuje smjer prostiranja svjetlosnog snopa naziva se svjetlosna zraka.
Budući da svjetlost putuje pravolinijski, neprozirna tijela bacaju senku ( puna hladovina i penumbra). Potpuna sjena je područje prostora koje ne prima svjetlost od izvora svjetlosti. Penumbra je područje prostora osvijetljeno nekim od nekoliko dostupnih točkastih izvora svjetlosti ili dijelom proširenog izvora.
Tokom pomračenja Sunca i mjesečnih pomračenja, posmatramo formiranje senke i polusenke na kosmičkoj skali.
1. Kako se zove svjetlosni snop?
2. Šta je zakon pravolinijskog širenja svjetlosti?
3. Kojim eksperimentima se može dokazati linearnost širenja svjetlosti?
4. Koje pojave potvrđuju linearnost širenja svjetlosti?
5. Pod kojim uslovima će objekat formirati samo punu senku, a pod kojim uslovima punu senku i delimičnu senku?
6. U kojim uslovima dolazi do pomračenja Sunca i Meseca?
1. Tokom pomračenja Sunca, na površini Zemlje se formiraju senka i polusenka Meseca (slika a). Slike b, c, d su fotografije ovog pomračenja Sunca snimljene sa različitih tačaka na Zemlji. Koja je fotografija snimljena u tački I na slici a? u tački 2? u tački 3?
2. Astronaut, koji je na Mesecu, posmatra Zemlju. Šta će astronaut vidjeti u trenutku kada na Zemlji dođe do potpunog pomračenja Mjeseca? djelimično pomračenje mjeseca?
3. Kako treba da bude osvetljena operaciona sala da senka ruku hirurga ne zakloni hirurško polje?
4. Zašto avion koji leti na velikoj visini ne stvara senku čak ni po sunčanom danu?
1. Postavite ekran na udaljenosti od 30-40 cm od upaljene svijeće ili stolne lampe. Postavite olovku vodoravno između ekrana i svijeće. Promjenom udaljenosti između olovke i svijeće, promatrajte promjene koje se dešavaju na ekranu. Opišite i objasnite svoja zapažanja.
2. Predložite način da pomoću igle provjerite da li je linija nacrtana na kartonu ravna.
3. Uveče stanite blizu ulične lampe. Pažljivo pogledajte svoju senku. Objasnite rezultate svog zapažanja.
Kharkovsky Nacionalni univerzitet radio elektronika (KhNURE), osnovana 1930. godine, za koncentraciju naučnog, tehničkog i naučno-pedagoškog potencijala u oblasti radio elektronike, telekomunikacija, informacione tehnologije a kompjuterska tehnologija nema premca u Ukrajini i zemljama ZND.
Jedinstveni naučni rezultati rada univerzitetskih naučnika doprineli su razvoju desetina novih naučnih pravaca, učvršćujući prioritet domaće nauke u nizu najvažnijih oblasti nacionalne privrede i sektora odbrane. Prije svega, ovo se tiče proučavanja svemira u blizini Zemlje. Zahvaljujući mernim kompleksima koje su kreirali univerzitetski naučnici, a koji nemaju analoga u zemljama ZND, sastavljen je najkompletniji svetski katalog čestica meteorita u svemiru blizu Zemlje, izvršeno je visoko precizno poravnanje tokom lansiranja prvog ukrajinskog satelita. "Sech-1", globalni model tehnogenih nečistoća u stratosferi i mezosferi, izgrađen je na Zemlji.
fizika. 7. razred: Udžbenik / F. Ya Bozhinova, N. M. Kiryukhina, E. A. Kiryukhina. - X.: Izdavačka kuća "Ranok", 2007. - 192 str.: ilustr.
Ako imate ispravke ili sugestije za ovu lekciju, pišite nam.
Ako želite vidjeti druga prilagođavanja i prijedloge za lekcije, pogledajte ovdje - Edukativni forum.
Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti. Brzina svjetlosti i metode mjerenja.
Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti.
Svjetlost se širi pravolinijski u homogenom mediju.
zraka– dio prave linije koji pokazuje smjer širenja svjetlosti. Pojam zraka uveo je Euklid (geometrijska ili zračna optika je grana optike koja proučava zakone širenja svjetlosti, na osnovu koncepta zraka, ne uzimajući u obzir prirodu svjetlosti).
Pravost širenja svjetlosti objašnjava nastanak sjene i polusjenke.
Kada je veličina izvora mala (izvor se nalazi na udaljenosti u poređenju sa kojom se veličina izvora može zanemariti), dobija se samo senka (područje prostora u koje svjetlost ne pada).
Kada je izvor svjetlosti velik (ili ako je izvor blizu subjekta), stvaraju se neoštre sjene (umbra i penumbra).
U astronomiji - objašnjenje pomračenja.
Svjetlosni snopovi se šire nezavisno jedan od drugog. Na primjer, prolazeći jedan kroz drugi, oni ne utiču na međusobno širenje.
Svjetlosni snopovi su reverzibilni, tj. ako zamijenite izvor svjetlosti i sliku dobivenu korištenjem optički sistem, tada se tok zraka neće promijeniti.
Brzina svjetlosti i metode mjerenja.
Prve prijedloge iznio je Galileo: fenjer i ogledalo postavljeni su na vrhovima dvije planine; Poznavajući udaljenost između planina i mjereći vrijeme širenja, možete izračunati brzinu svjetlosti.
Astronomska metoda za mjerenje brzine svjetlosti
Prvi put izveo Danac Olaf Roemer 1676. Kada se Zemlja približila Jupiteru (na daljinu L 1), ispostavilo se da je vremenski interval između dva pojavljivanja satelita Io 42 sata i 28 minuta; Kada se Zemlja udaljila od Jupitera? L 2, satelit je počeo da izlazi iz Jupiterove senke 22 minuta. kasnije. Roemerovo objašnjenje: Ovo kašnjenje nastaje zbog svjetlosti koja putuje na dodatnu udaljenost ? l= l 2 – l 1 .
Laboratorijska metoda merenja brzine svetlosti
Fizeau metoda(1849). Svetlost pada na prozirnu ploču i reflektuje se dok prolazi kroz rotirajući zupčanik. Zraka koja se reflektuje od ogledala može doći do posmatrača samo prolaskom između zuba. Ako znate brzinu rotacije zupčanika, udaljenost između zubaca i udaljenost između točka i ogledala, možete izračunati brzinu svjetlosti.
Foucaultova metoda– umjesto zupčanika, rotirajuća ogledala osmougaona prizma.
s=313.000 km/s.
Trenutno umjesto mehaničkih razdjelnika svjetlosni tok koriste se optoelektronske (Kerrova ćelija je kristal čija optička prozirnost varira u zavisnosti od veličine električnog napona).
Možete izmjeriti frekvenciju osciliranja vala i, nezavisno, valnu dužinu (posebno zgodno u radio opsegu), a zatim izračunati brzinu svjetlosti koristeći formulu.
Prema savremenim podacima, u vakuumu s=(299792456,2 ± 0,8) m/s.
Primjena zakona pravolinijskog širenja svjetlosti.? Pinhole kamera
A. Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti: istorijat, formulacija, primjena.
1. Formiranje senke i penumbre;
2. Pomračenje Sunca;
3. Pomračenje Mjeseca.
"Pinhole kamera"
Camera obscura je mračna soba (kutija) s malom rupom u jednom od njenih zidova kroz koju svjetlost prodire u prostoriju, zbog čega postaje moguće dobiti slike vanjskih objekata.
Vrijeme kada je kamera obscura izumljena i ko je vlasnik ideje nije tačno poznato.
Pominjanje camera obscure datiraju iz 5. vijeka prije nove ere. e. — Kineski filozof Mi Ti opisao je pojavu slike na zidu zamračene sobe. Pominjanje kamere obscure nalazi se i kod Aristotela.
Arapski fizičar i matematičar iz 10. stoljeća Ibn Al-Haytham (Alhazen), proučavajući kameru obskuru, zaključio je da je širenje svjetlosti linearno. Najvjerovatnije je Leonardo da Vinci bio prvi koji je koristio kameru obskuru za skiciranje iz prirode.
Godine 1686. Johannes Zahn dizajnirao je prijenosnu kameru obskuru opremljenu ogledalom od 45° i projicirajući sliku na mat, horizontalnu ploču, omogućavajući umjetnicima da prenesu pejzaže na papir.
Razvoj pinhole kamera išao je na dva puta. Prvi pravac je stvaranje prijenosnih kamera.
Mnogi umjetnici su koristili kameru obskuru za kreiranje svojih radova – pejzaža, portreta i svakodnevnih skica. Camera obscura tog vremena bile su velike kutije sa sistemom ogledala za odbijanje svjetlosti.
Često se umjesto jednostavne rupe koristilo sočivo, što je omogućilo značajno povećanje svjetline i oštrine slike.
S razvojem optike, sočiva su postala složenija, a nakon pronalaska fotoosjetljivih materijala pinhole kamere postali kamere.
Drugi pravac u razvoju pinhole kamera je stvaranje posebnih prostorija.
Ranije i sada, takve prostorije se koriste za zabavu i edukaciju.
Međutim, i danas neki fotografi koriste tzv. steno?py» - kamere sa malom rupom umjesto sočiva. Slike dobivene uz pomoć takvih kamera odlikuju se jedinstvenim mekim uzorkom, idealnom linearnom perspektivom i velikom dubinom polja.
Kamere se postavljaju na krovove i na takve „ploče“ projektuju pogled sa njih.
Pogledajte sadržaj dokumenta
"Pomračenja Mjeseca i Sunca"
Pomračenja Mjeseca i Sunca.
Kada Mjesec, dok se kreće oko Zemlje, potpuno ili djelimično zakloni Sunce, dolazi do pomračenja Sunca. Tokom potpunog pomračenja Sunca, Mjesec prekriva cijeli disk Sunca (ovo je moguće zbog činjenice da su prividni prečnici Mjeseca i Zemlje isti). Sa ovih tačaka može se posmatrati potpuno pomračenje Sunca zemljine površine, gdje prolazi puni fazni pojas. Sa obe strane ukupnog faznog pojasa dolazi do delimičnog pomračenja Sunca, tokom kojeg Mesec zaklanja ne ceo solarni disk, već samo njegov deo.
Djelomično pomračenje Sunca se promatra sa onih mjesta na zemljinoj površini koja pokrivaju divergentni stožac mjesečeve polusjenice.
Potpuno pomračenje Sunca, koje se moglo posmatrati iz Rusije, dogodilo se 9. marta 1997. godine (istočni Sibir). Češće se dešavaju 2 sunčeva i 2 lunarna pomračenja godišnje. Godine 1982. bilo je 7 pomračenja - 4 delimična solarna i 3 potpuna lunarna.
Ne može svaki mlad mjesec imati pomračenje Sunca, jer je ravan u kojoj se Mjesec kreće oko Zemlje nagnuta prema ravni ekliptike (kretanje Sunca) pod uglom od približno pet stepeni. U Moskvi će sledeće potpuno pomračenje Sunca biti posmatrano 16. oktobra 2126. godine. Potpuno pomračenje Sunca obično traje 2-3 minuta. 1999. godine, 11. avgusta, potpuno pomračenje Sunca prošlo je Krimom i Zakavkazjem.
Pomračenja Sunca dokazuju linearno širenje svjetlosti.
Ako Mjesec, tokom svoje orbite oko Zemlje, padne u sjenu koju baca Zemlja, tada se posmatra pomračenje Mjeseca. Tokom pune pomračenje Mjeseca Mjesečev lunarni disk ostaje vidljiv, ali poprima uobičajenu tamnocrvenu nijansu. Ovaj fenomen se objašnjava lomom zraka u zemljina atmosfera. Prelamajući se u zemljinoj atmosferi, sunčevo zračenje ulazi u Zemljin konus sjene i obasjava Mjesec.
Potpuno pomračenje Sunca će se posmatrati u oblasti senke na Zemlji. Oko senke na Zemlji postojaće oblast polusenke. Djelomično pomračenje Sunca će se promatrati na ovoj lokaciji na Zemlji.
Tokom potpunog pomračenja Sunca brzo pada mrak. Temperatura vazduha pada, pojavljuje se čak i rosa, a na nebu se vidi crni disk Sunca sa biserno sivom koronom koja sija oko njega.
U prošlosti neobičan izgled Mjesec i sunce tokom pomračenja užasavaju ljude. Sveštenici, znajući za ponavljanje ovih pojava, koristili su ih da potčinjavaju i zastrašuju ljude, pripisujući pomračenja natprirodnim silama.
Dnevna svjetlost toliko slabi da ponekad možete vidjeti na nebu sjajne zvezde i planete. Mnoge biljke uvijaju svoje listove.
Dajte pismene odgovore na pitanja:
1. Od ponuđenih opcija odgovora odaberite koje kretanje Zemlje i Mjeseca poznajete?
Zemlja se kreće oko svoje ose i oko Sunca.
Mjesec rotira samo oko svoje ose.
Mjesec rotira oko Zemlje i svoje ose.
Mjesec i Zemlja se okreću samo oko Sunca.
2. Ako se Mjesec tokom svog kretanja nalazi između Zemlje i Sunca, tada će baciti sjenu na Zemlju. Nastavite put sunčevih zraka i skicirajte formiranje područja sjene i polusjene.
4. Pregledajte crtež koji ste dobili i objasnite zašto se pored senke formira i polusenka.
5. Pronađite razliku između potpune i djelimične pomračenja Sunca (koristite dijagram koji ste dobili).
6. Šta čovjek može vidjeti na Zemlji dok je u području potpune pomračenja Sunca?
7. Na osnovu prethodnih odgovora dovršite misao: „Pomračenje Sunca nastaje kada. »
8. Koji obrazac širenja svjetlosti objašnjava pomračenja Sunca?
Pogledajte sadržaj prezentacije
"Lekcija br. 2"
“Primjena zakona pravolinijskog širenja svjetlosti. Pinhole kamera"
O svjetlo! Vi ste čudo od čuda i budite interesovanje. Više puta ćete okupirati umove ljudi svojom teorijom.
Zakon pravolinijskog prostiranja svjetlosti:
Zakon pravolinijskog širenja svjetlosti prvi put je formuliran u 3. vijeku. BC. starogrčki naučnik Euklid. Pod pravilnošću prostiranja svjetlosti on je mislio na pravoliniju svjetlosnih zraka. Sam Euklid je, međutim, poistovetio zrake svjetlosti sa "vizuelnim zracima" koji su navodno izlazili iz očiju osobe i, kao rezultat "osjećanja" objekata, omogućili da se vide. Ovo gledište je bilo prilično rašireno u antički svijet. Međutim, Aristotel je već pitao: "Ako je vid zavisio od svjetlosti koja izlazi iz očiju, kao iz fenjera, zašto onda ne bismo vidjeli u mraku?" Sada znamo da ne postoje „vizuelni zraci“, a vidimo ne zato što neki zraci izlaze iz naših očiju, već naprotiv, zato što svjetlost raznih objekata ulazi u naše oči.
Svetlost se prostire pravolinijski u prostoru .
Pod svetlosnim snopom moderna fizika razumjeti prilično uzak snop svjetlosti, koji se u području u kojem se proučava njegovo širenje može smatrati nedivergentnim. Ovo fizički svetlosni snop . Postoje također matematički (geometrijski) zrak — ovo je linija duž koje svjetlost putuje. Ovo je koncept koji ćemo koristiti.
Budući da svjetlost putuje pravolinijski, kada naiđe na neprozirne objekte, formira se sjena. Područje u koje svjetlost ne ulazi naziva se sjenka. Ako je izvor svjetlosti mali, sjena koju baca objekat ima jasne konture, ako je velika, sjene su mutne. Prijelaz iz svjetla u sjenu naziva se penumbra: Ovdje dopire samo dio emitirane svjetlosti.
Laboratorijski rad: “Formiranje senke i polusjenke”
Cilj: naučite kako dobiti sjenu i polusjenu na ekranu.
Oprema: 2 svijeće, lopta na postolju ili bilo koje neprozirno tijelo; ekran; nekoliko različitih geometrijskih tijela.
1. Postavite svijeće na udaljenosti
5-7 centimetara jedan od drugog. Ispred njih
postavite loptu. Stavite ga iza lopte
2. Zapali svijeću. Na ekranu
vidljiva je jasna senka lopte.
3. Ako sada upalite drugu lampu,
senka i polusenka su vidljivi na ekranu.
Pomračenje Mjeseca i Sunca
Kozma Prutkov ima aforizam: „Ako vas pitaju: šta je korisnije, sunce ili mjesec? - odgovor: mjesec. Jer Sunce sija danju, kada je već svijetlo, a mjesec sija noću.” Da li je Kozma Prutkov u pravu? Zašto?
Navedite izvore svjetlosti koje ste ikada koristili prilikom čitanja.
Zašto vozači prebacuju farove sa dugih na kratka svetla pri susretu sa automobilima noću?
Zagrijano gvožđe i gori svijeća su izvori zračenja. Po čemu se zračenje koje proizvode ovi uređaji razlikuju jedno od drugog?
Iz drevne grčke legende o Perseju: „Ne dalje od leta strijele bilo je čudovište kada je Persej poleteo visoko u vazduh. Njegova senka je pala u more, i čudo je jurnulo od bijesa — vische na senci heroja. Persej je hrabro jurnuo odozgo na čudovište i zabio mu svoj zakrivljeni mač duboko u leđa.”
Šta je senka i koji fizički zakon objašnjava njeno formiranje?
Vruća lopta, zlatna
Poslat će ogroman snop u svemir,
I dugačak stožac tamne sjene
Još jedna lopta će biti bačena u svemir.
Koje se svojstvo svjetlosti odražava u ovoj pjesmi A. Bloka? O kojoj se pojavi govori u pesmi?
Camera obscura naziva se tamna soba (kutija) s malom rupom u jednom od njenih zidova kroz koju svjetlost prodire u prostoriju, zbog čega postaje moguće dobiti slike vanjskih objekata.
Uzmimo Kutija šibica, napravite malu rupu u sredini, prečnika pola milimetra, na dno kutije stavite foto-papir ili film za kameru (ne izlažući ga) i, usmjeravajući objektiv na ulicu, ostavite četiri sata. Hajde da ga otvorimo i vidimo šta će se desiti. Zraci padaju na subjekt, odbijaju se od njega, prolaze kroz rupu u camera obscuri i snimaju se na fotografskom papiru. Što je rupa manja, to će manje stranih zraka iz svake tačke objekta moći proći kroz nju i pojaviti se na fotografskom papiru. Shodno tome, slika prikazanog objekta će biti jasnija. A ako je rupa velika, ispis fotografija neće raditi - papir će jednostavno svijetliti. Uz malo sofisticiraniju i povećanu kutiju za fotoaparat, otisci fotografija će biti jasniji i veće veličine. A možete to zakomplicirati ovako: uzmite kutiju velike veličine, u sredini zida gdje će se nalaziti rupa, izrežite pravougaonik od oko 2-3 cm, na njegovo mjesto pričvrstite foliju trakom, prethodno u njoj napravite urednu rupu. Stavite foliju u kutiju, na stranu suprotnu od rupe. Još je lakše uzeti stari fotoaparat, odvrnuti objektiv s njega, pokriti rupu crnim papirom ili folijom i napraviti malu rupu u njoj. Samo zapamtite da uklonite zavjesu zatvarača kako biste omogućili svjetlosti da udari u film.
- Izvrši laboratorijski rad u zasebnoj bilježnici s izgradnjom svjetlosnog snopa i formiranjem područja sjene i polusjene.
- Pošalji mi e-mail odgovore na pitanja na temu “Pomračenja Sunca i Mjeseca”.
- Svoje odgovore na pitanja Testirajte se e-poštom.
- Napravite kameru obskuru.
Razmotrimo još jednu eksperimentalnu potvrdu zakona pravolinijskog širenja svjetlosti. Uradimo neke eksperimente.
Uzmimo običnu sijalicu kao izvor svjetlosti. Desno od njega objesit ćemo lopticu na konac. Kada provodimo eksperiment u mračnoj prostoriji, lako možemo vidjeti sjenu lopte na ekranu. Osim toga, u prostoru desno od lopte postojat će određeno područje u koje svjetlosni zraci (svjetlosna energija) ne prodiru. Ovaj prostor se naziva područje sjene.
Sada upotrijebimo sijalicu sa bijelim staklenim balonom. Videćemo da je senka lopte sada okružena polusenkom. A u prostoru desno od lopte nalazi se i oblast senke, gde zraci svetlosti uopšte ne prodiru, i oblast polusenke, gde prodiru samo neki zraci koje emituje lampa.
Zašto je nastala penumbra? U prvom eksperimentu izvor svjetlosti je bila spirala svjetiljke. Imao je male (kažu: zanemarljive) dimenzije u odnosu na udaljenost do lopte. Stoga spiralu možemo smatrati tačkastim izvorom svjetlosti. U drugom eksperimentu, svjetlost je emitirana iz bijele sijalice. Njegova veličina u odnosu na udaljenost do lopte više se ne može zanemariti. Stoga ćemo balon smatrati proširenim izvorom svjetlosti. Zrake izlaze iz svake od njegovih tačaka, od kojih neke padaju u područje polusenke.
Dakle oboje fizičke pojave– formiranje senke i formiranje penumbre su eksperimentalna potvrda zakona pravolinijskog širenja svetlosti.