Μάθημα Φυσικής Στ ́ τάξη «Πηγές φωτός. Ευθύγραμμη διάδοση του φωτός. Σχηματισμός σκιάς και μισοφύγματος».
UMKPurysheva N.S., Vazheevskaya N.E. "Φυσική 7η τάξη"
Επιλύσιμα εκπαιδευτικά καθήκοντα (σε δραστηριότητες μαθητών):
αποκαλύπτω μεγάλη αξίαφως στη ζωή των ανθρώπων, των ζώων και των φυτών.
χαρακτηρίζω διαφορετικά είδηΠηγές φωτός?
δώστε ορισμούς στις έννοιες των σημειακών και εκτεταμένων πηγών.
εισαγάγετε την έννοια ακτίνα φωτός, βάσει νόμου ευθύγραμμη διάδοση Sveta;
Προσδιορίστε τις συνθήκες για την απόκτηση σκιάς και μισού σκιάς, το σχηματισμό ηλιακών και σεληνιακών εκλείψεων.
Τύπος μαθήματος: ένα μάθημα για την ανακάλυψη νέων γνώσεων.
Μορφές μαθητικής εργασίας : ομαδική δουλειά, ατομική δουλειά, ανεξάρτητη εργασία.
Απαιτούμενος τεχνικός εξοπλισμός:
φακοί τσέπης με έναν λαμπτήρα και πολλούς στη σειρά.
αδιαφανή εμπόδια (είχα μπάλες αφρού σε βάσεις από σουβλάκια και ζύμη παιχνιδιών).
οθόνες (λευκό χαρτόνι) .
Σενάριο μαθήματος.
Εισαγωγή στο θέμα.
Δάσκαλος:Στις 20 Μαρτίου 2015, ένα αεροπλάνο με αριστούχους μαθητές απογειώθηκε από τον διάδρομο στο αεροδρόμιο του Μούρμανσκ γύρω στο μεσημέρι.Μουρμάνσκ-Μουρμάνσκ. Αυτή η παράξενη πτήση σχετίζεται με το σημερινό θέμα του μαθήματος. Ποιο γεγονός πιστεύετε ότι συνδέεται με αυτήν την πτήση; Ποιο είναι το θέμα του μαθήματος;
Φοιτητές:κάντε υποθέσεις και καταλήξτε στο συμπέρασμα ότι το γεγονός συνδέεται με μια έκλειψη, το θέμα του μαθήματος είναι με το φως. Διατυπώστε το θέμα του μαθήματος.
Δάσκαλος: Στις 20 Μαρτίου 2015, μπορούσε να παρατηρηθεί έκλειψη Ηλίου. Το καλύτερο μέροςπαρατηρήσεις από το έδαφος της Ρωσίας, αφού αφαιρέθηκαν από την κύρια επικράτειαFranz Josef Land, ήταν η πόληΜούρμανσκ, όπου στις 13:18 τοπική ώρα η μέγιστη φάση του μερικού ηλιακούεκλείψεις. Μαθητές-νικητές της Ολυμπιάδας Φυσικήςανταμείφθηκαν με την ευκαιρία να δουν την έκλειψη από αεροπλάνο. Θα προσπαθήσουμε να καταλάβουμε πώς συμβαίνουν οι εκλείψεις σήμερα.
Πηγές φωτός. Δουλέψτε σε ζευγάρια.
Δάσκαλος:Σε ποιο θέμα μελετήσαμε Πρόσφατα? (το τελευταίο θέμα που μελετήθηκε ήταν τα «Ηχητικά κύματα»). Ποιες συνθήκες είναι απαραίτητες για να εμφανιστεί ένα ηχητικό κύμα;
Φοιτητές:Ηχητικά κύματα. Για το περιστατικό ηχητικά κύματαχρειάζεστε μια πηγή δονήσεων και ένα ελαστικό μέσο.
Δάσκαλος:Χρειάζεστε μια πηγή για να εμφανιστεί το φως; Δώστε παραδείγματα πηγών φωτός. Στους πίνακες έχετε κάρτες με εικόνες πηγών. Προσδιορίστε τους τύπους πηγών και τακτοποιήστε τις κάρτες σύμφωνα με την κατάταξή σας.
Δύο μαθητές επισυνάπτουν στον πίνακα κάρτες ταξινόμησης με μαγνήτες. Τα υπόλοιπα τα γράφω στο τετράδιό μου.
Νόμος της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός. Νόμος της ανεξαρτησίας της διάδοσης του φωτός.
Δάσκαλος:Φανταστείτε ότι γυρνάτε από το σχολείο με τον φίλο σας τη Βάσια. Γύρισες στη γωνία του κτιρίου, αλλά η Βάσια δίστασε. Φωνάζεις: "Βάσια!" Και ο φίλος απαντά: «Έρχομαι, έρχομαι». Ταυτόχρονα, ακούς τον φίλο σου; Τον βλέπεις; Γιατί συμβαίνει αυτό?
Φοιτητέςκάνουν υποθέσεις.
Δάσκαλος:επιδεικνύει ένα πείραμα που δείχνει την ευθύγραμμη και ανεξάρτητη διάδοση του φωτός (καπνικό γυάλινο δοχείο, δείκτη λέιζερ). Μπορείτε να προσκαλέσετε δύο μαθητές να βοηθήσουν.
Φοιτητές:διατυπώστε το νόμο της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός και της ανεξαρτησίας της διάδοσης του φωτός.
Το φως διαδίδεται ευθύγραμμα σε οπτικά ομοιογενές μέσο.
Δάσκαλος:μι
Σημειώθηκε από τον Ευκλείδη το 300 π.Χ. ότι οι αρχαίοι Αιγύπτιοι το χρησιμοποιούσαν στην κατασκευή. Η γεωμετρική έννοια της ακτίνας προέκυψε ως αποτέλεσμα της παρατήρησης της διάδοσης του φωτός.
Μια ακτίνα φωτός είναι μια γραμμή κατά μήκος της οποίας διαδίδεται το φως από μια πηγή.
Οι ακτίνες φωτός, που τέμνονται, δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και διαδίδονται ανεξάρτητα η μία από την άλλη.
4 . Πρακτική εργασία. Εργασία σε ομάδες.
Δάσκαλος:Στη διάθεσή σας υπάρχουν δύο φακοί, μια οθόνη και αδιαφανή εμπόδια. Χρησιμοποιώντας αυτό το σετ, προσδιορίστε πώς σχηματίζεται μια σκιά, τι καθορίζει το μέγεθός της και τον βαθμό σκουρότητας; Σας δίνονται 10 λεπτά για να απαντήσετε σε αυτές τις ερωτήσεις. Μετά από αυτό το διάστημα, κάθε ομάδα παρουσιάζει τα ευρήματά της.
Ένας από τους φακούς περιέχει έναν μικρό λαμπτήρα (υπό όρους μια σημειακή πηγή), ο δεύτερος περιέχει πολλούς λαμπτήρες διατεταγμένους στη σειρά (υπό όρους μια εκτεταμένη πηγή).
Φοιτητές:Με τη βοήθεια του πρώτου φακού σκιάς έχετε μια καθαρή σκιά στην οθόνη. Παρατηρούν ότι όσο πιο κοντά βρίσκεται ο φακός στο αντικείμενο, τόσο μεγαλύτερα μεγέθησκιές. Προσπαθούν να κατασκευάσουν μια εικόνα μιας σκιάς. Παρατηρούν ότι με τη βοήθεια ενός δεύτερου φακού, η σκιά στην οθόνη αποδεικνύεται θολή. Σε μια συγκεκριμένη θέση του φακού και του αντικειμένου, μπορείτε να πάρετε δύο σκιές. Προσπαθούν να κατασκευάσουν μια εικόνα της σκιάς και του μισού και να δώσουν μια εξήγηση για αυτό το αποτέλεσμα.
U 
Φοιτητές:σχεδιάστε ένα διάγραμμα του σχηματισμού της σκιάς και του μισού.
Δάσκαλος:Ας σχεδιάσουμε μια δέσμη από μια σημειακή πηγή (πείραμα με τον πρώτο φακό) κατά μήκος των ορίων του εμποδίου (ακτίνεςS.B.ΚαιS.C.). Έχουμε ξεκάθαρα όρια σκιάς στην οθόνη, κάτι που αποδεικνύει τον νόμο της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός.
Σε πειράματα με τον δεύτερο φακό (εκτεταμένοπηγή), σχηματίζεται ένας μερικώς φωτισμένος χώρος γύρω από τη σκιά - ημιάνυδρο. Αυτό συμβαίνει όταν η πηγή επεκτείνεται, π.χ. Αποτελείται από πολλά σημεία. Επομένως, υπάρχουν περιοχές στην οθόνη όπου το φως εισέρχεται από ορισμένα σημεία, αλλά όχι από άλλα. Αυτό το πείραμα αποδεικνύει επίσης τη γραμμικότητα της διάδοσης του φωτός.
Σχεδιάστε τη διαδρομή των ακτίνων από κόκκινες και μπλε πηγές με χρωματιστά μολύβια. Καθορίστε τις περιοχές σκιάς και μισοφέγγαρου στην οθόνη από την αδιαφανή μπάλα. Εξηγήστε γιατί η εμπειρία αποδεικνύει την ευθύγραμμη διάδοση του φωτός;
6. Υπάρχει κάτι να σκεφτείς στο σπίτι.
Δάσκαλος:δείχνει μια κάμερα obscura φτιαγμένο από κουτί. Ερώτηση προς τους μαθητές: Τι είναι αυτό;
Φοιτητές:προβάλλουν κάθε λογής εκδοχές που απέχουν πολύ από την αλήθεια.
Δάσκαλος:αλλά στην πραγματικότητα αυτός είναι ο «πρόγονος» της κάμερας. Με τη βοήθειά του μπορείτε να πάρετε μια εικόνα και ακόμη και να τραβήξετε μια φωτογραφία, για παράδειγμα, από αυτό το παράθυρο. Φτιάξτε μια κάμερα obscura στο σπίτι και εξηγήστε τη λειτουργία της.
7. Εργασία για το σπίτι.
1.§ 49-50
κάντε μια κάμερα σκοτεινή, εξηγήστε την αρχή λειτουργίας (σύνδεσμοι για ανάγνωση/προβολή
Σχηματισμός σκιάς και μισοφύγματος. Η σκιά είναι εκείνη η περιοχή του χώρου στην οποία δεν πέφτει το φως από μια πηγή. Penumbra είναι η περιοχή του χώρου στην οποία πέφτει το φως από μέρος της πηγής φωτός. Προϋπόθεση σχηματισμού σκιάς: Αν το μέγεθος της φωτεινής πηγής είναι πολύ μικρότερο από την απόσταση στην οποία αξιολογούμε τη δράση της (η φωτεινή πηγή είναι ένα σημείο). Προϋπόθεση για το σχηματισμό του ημίσερου: Αν οι διαστάσεις της φωτεινής πηγής είναι ανάλογες με την απόσταση στην οποία αξιολογούμε την επίδρασή της.
Διαφάνεια 5από την παρουσίαση “Διάθλαση Φωτός” 8η τάξη”. Το μέγεθος του αρχείου με την παρουσίαση είναι 5304 KB.Φυσική 8η τάξη
περίληψηάλλες παρουσιάσειςΩς μονάδα αντίστασης λαμβάνεται το "Ηλεκτρικό ρεύμα" 8η τάξη - 1 ohm. Βολτόμετρο. Διατεταγμένη (κατευθυνόμενη) κίνηση φορτισμένων σωματιδίων. Ηλεκτρική ενέργεια. Τρέχουσα μέτρηση. Η αντίσταση είναι ευθέως ανάλογη με το μήκος του αγωγού. Ομ Γεωργ. Προσδιορισμός αντίστασης αγωγού. Μονάδα μέτρησης ρεύματος. Τάση. Η ισχύς του ρεύματος σε ένα τμήμα του κυκλώματος είναι ευθέως ανάλογη με την τάση. Αλληλεπίδραση κινούμενων ηλεκτρονίων με ιόντα. Αλεσάντρο Βόλτα.
""Δομή του ατόμου" 8η τάξη" - Λέξη-κλειδί– το επώνυμο ενός διάσημου Ρώσου χημικού και συνθέτη. Περιγραφή των όπλων εγκλήματος. Ταυτοποίηση. Αναζήτηση. Οι ερευνητές επεξεργάζονται όλο το υλικό που ελήφθη. Δημιουργία τόπου εγκλήματος. Τάξη. Εξειδίκευση. Η ομάδα ανάλυσης είναι σημαντική σε κάθε οργανισμό. Φωτογραφίες Identikit. Περιοδικός νόμος. Η δομή του ατόμου.
""Συγκεντρωτικές καταστάσεις της ύλης" 8η τάξη" - Ότι δεν μπορείτε να ανασηκώσετε ένα βουνό. Η θέση των μορίων είναι διατεταγμένη. Μεταβατική κίνηση. Χαλάζι. Συγκεντρωτικές καταστάσειςουσίες. Βροχή. Χιόνι. Υγρά μόρια. Διάταξη ατόμων. Υγρό. Μόρια αερίου. Αόρατος. Τρεις καταστάσεις της ύλης. Ομίχλη. Μια ουσία που αποτελείται από άτομα. Συγκεντρωτικές καταστάσεις της ύλης χρησιμοποιώντας το νερό ως παράδειγμα. Πάγωμα. Νερό.
«Τύποι θερμικών μηχανών» - Ιστορία δημιουργίας θερμικών μηχανών. Θερμάστρα. Η ουσία εργασίας μπορεί να είναι υδρατμός ή αέριο. Ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος στην τεχνολογία είναι ο τετράχρονος κινητήρας εσωτερικής καύσης. Πώς λειτουργούν θερμικές μηχανές? Πάμε διακοπές! Από το 1775 έως το 1785, η εταιρεία του Watt κατασκεύασε 56 ατμομηχανές. Η έννοια των κύριων μερών. ΜΑΚΡΙΑ ΣΤΟ ΠΑΡΕΛΘΟΝ... Η ιστορία των θερμικών μηχανών πάει πολύ πίσω. Οι σύγχρονες μεταφορές χρησιμοποιούν όλους τους τύπους θερμικών μηχανών.
"Δοκιμή "Θερμικά Φαινόμενα"" - Ποσότητα θερμότητας. Επεξεργάζομαι, διαδικασία. Μέθοδος μεταφοράς θερμότητας. Στήλη υδραργύρου στα θερμόμετρα. Ένας αρχαίος αφορισμός. Ας ξεκινήσουμε μια ιστορία για τη ζεστασιά. Καμπύλη θέρμανσης κρυσταλλικής ουσίας. Παζλ Σέρλοκ Χολμς. Εξέταση. Εργασία σε ομάδες. Ερευνα. Ψύξη στερεός. Μεταγραφικό φαινόμενο εσωτερική ενέργεια. Εικονικό εργαστήριο. Θερμικά φαινόμενα. Trailer για την ταινία "Sherlock Holmes". Οπτική γυμναστική.
““Διάθλαση Φωτός” 8η τάξη” - αμαρτία 45ο --- = αμαρτία 33ο. Αποκλίνοντες φακοί. Φακός - διάφανο σώμα, που οριοθετείται και στις δύο πλευρές από σφαιρικές επιφάνειες. Κατασκευή εικόνας σε επίπεδο καθρέφτη. 2 η δέσμη διέρχεται από το οπτικό κέντρο και δεν διαθλάται. αμαρτία? -- = n αμαρτία ;. Φακοί. Φωτεινά φαινόμενα. 2. Σκέδαση: α) αμφίκοιλη β) επίπεδο-κοίλη γ) κυρτή-κοίλη δ) στο σχήμα. Χαρακτηριστικά εικόνας: Μεγέθυνση, άμεση, εικονική.
Ηλιακές και σεληνιακές εκλείψεις(επεξήγηση και πειράματα με συσκευή για επίδειξη ηλιακών και σεληνιακών εκλείψεων ή με σφαίρα και μπάλα που φωτίζονται από προβολέα).
«Η μπάλα είναι καυτή, χρυσή
Θα στείλει μια τεράστια δέσμη στο διάστημα,
Και ένας μακρύς κώνος σκοτεινής σκιάς
Μια άλλη μπάλα θα πεταχτεί στο κενό».
Α. Μπλοκ
Μέθοδος τριγωνοποίησης(καθορισμός αποστάσεων από απρόσιτα αντικείμενα).
AB - βάση, α Και β μετρώνται.
γ = 180° - α - β.
(θεώρημα ημιτόνου)
Προσδιορισμός αποστάσεων από αστέρια (ετήσια παράλλαξη).
IV. Καθήκοντα:
1. Σε ποιο ύψος βρίσκεται η λάμπα πάνω από την οριζόντια επιφάνεια του τραπεζιού αν η σκιά από ένα μολύβι ύψους 15 cm τοποθετημένη κάθετα πάνω στο τραπέζι αποδειχθεί ίση με 10 cm; Η απόσταση από τη βάση του μολυβιού μέχρι τη βάση της καθέτου που χαμηλώνει από το κέντρο της λάμπας μέχρι την επιφάνεια του τραπεζιού είναι 90 cm.
2. Σε ποιο ύψος βρίσκεται το φανάρι πάνω από την οριζόντια επιφάνεια εάν η σκιά από ένα κατακόρυφα τοποθετημένο ραβδί ύψους 0,9 m έχει μήκος 1,2 m και όταν το ραβδί μετακινηθεί 1 m από το φανάρι κατά την κατεύθυνση της σκιάς, το μήκος της σκιάς γίνεται 1,5 m;
3. Με βάση το 1 km, ο μαθητής έλαβε τις ακόλουθες τιμές γωνίας: α = 59 0, β = 63 0 .Χρησιμοποιώντας αυτές τις μετρήσεις, προσδιορίστε την απόσταση από το απρόσιτο αντικείμενο.
4. Το κάτω άκρο του ήλιου άγγιζε την επιφάνεια της Γης. Οι ταξιδιώτες είδαν τη Σμαραγδένια Πόλη από το λόφο. Το ύψος του γωνιακού παρατηρητηρίου φαινόταν ακριβώς ίσο με τη διάμετρο του Ήλιου. Ποιο είναι το ύψος του πύργου αν η πινακίδα κοντά στην οποία στέκονταν οι ταξιδιώτες έλεγε ότι η πόλη ήταν 5 χιλιόμετρα μακριά; Όταν παρατηρείται από τη Γη, η γωνιακή διάμετρος του Ήλιου είναι α ≈ 0,5 o.
5. Ηλιακή σταθερά I = 1,37 kW/m2 είναι η συνολική ποσότητα ενέργειας ακτινοβολίας από τον Ήλιο που πέφτει σε 1 s σε μια περιοχή 1 m2 που βρίσκεται κάθετα στις ακτίνες του ήλιου και απομακρύνεται από τον Ήλιο σε απόσταση ίση με την ακτίνα τροχιά της γης. Πόση ενέργεια ακτινοβολίας εκπέμπεται στο διάστημα από 1 m 2 της επιφάνειας του Ήλιου σε 1 s; Όταν παρατηρείται από τη Γη, η γωνιακή διάμετρος του Ήλιου είναι α ≈ 0,5 o.
6. Πάνω από το κέντρο τετράγωνης περιοχής με πλευρά ΕΝΑσε υψόμετρο ίσο με Α2, υπάρχει πηγή ακτινοβολίας με ισχύ R. Υποθέτοντας ότι η πηγή είναι σημειακή πηγή, υπολογίστε την ενέργεια που λαμβάνει η τοποθεσία κάθε δευτερόλεπτο.
Ερωτήσεις:
1. Δώστε παραδείγματα της χημικής δράσης του φωτός.
2. Γιατί λαμβάνετε αρκετά έντονες σκιές από αντικείμενα σε ένα δωμάτιο που φωτίζεται από μια λάμπα, αλλά σε ένα δωμάτιο όπου η πηγή φωτισμού είναι ένας πολυέλαιος, τέτοιες σκιές δεν παρατηρούνται;
3. Οι μετρήσεις έδειξαν ότι το μήκος της σκιάς από ένα αντικείμενο είναι ίσο με το ύψος του. Ποιο είναι το ύψος του Ήλιου πάνω από τον ορίζοντα;
4. Γιατί τα «καλώδια» στις οπτικές γραμμές επικοινωνίας μπορούν να διασταυρωθούν μεταξύ τους;
5. Γιατί η σκιά των ποδιών ενός ατόμου στο έδαφος είναι ευδιάκριτη, ενώ η σκιά του κεφαλιού ενός ατόμου είναι θολή;
6. Πώς απέδειξε ο Αριστοτέλης ότι η Γη είναι σφαιρική;
7. Γιατί μερικές φορές βάζουν ένα αμπαζούρ σε μια λάμπα;
8. Γιατί στην άκρη του δάσους οι κορώνες των δέντρων είναι πάντα στραμμένες προς το χωράφι ή το ποτάμι;
9. Ο Ήλιος που δύει φωτίζει τον δικτυωτό φράκτη. Γιατί δεν υπάρχουν σκιές από τις κάθετες ράβδους στη σκιά που ρίχνει η σχάρα στον τοίχο, ενώ οι σκιές των οριζόντιων ράβδων είναι ευδιάκριτες; Το πάχος των ράβδων είναι το ίδιο.
V.§§ 62,63 Π.χ.: 31,32. Προβλήματα αναθεώρησης Νο. 62 και Νο. 63.
1. Το πρωί, μέσα από μια μικρή τρύπα στην κουρτίνα που καλύπτει το παράθυρο, μια ακτίνα πέφτει στον απέναντι τοίχο ηλιακό φως. Υπολογίστε πόσο μακριά θα μετακινηθεί ένα σημείο φωτός στην οθόνη σε ένα λεπτό.
2. Εάν κατευθύνετε μια στενή δέσμη φωτός από έναν προβολέα πάνω από ένα μπουκάλι κηροζίνης, μια γαλαζωπόλευκη λωρίδα (φθορισμός κηροζίνης) θα είναι καθαρά ορατή μέσα στη φιάλη. Παρατηρήστε αυτό το φαινόμενο σε άλλες λύσεις: rivanol, waste photo developer, σαμπουάν.
3. Για την παρασκευή θειούχου ψευδάργυρου, αναμειγνύεται ένα μέρος κατά βάρος σκόνης θείου και δύο μέρη κατά βάρος σκόνης ψευδαργύρου (μπορεί να προστεθούν ρινίσματα χαλκού), μετά από το οποίο θερμαίνονται. Η προκύπτουσα σκόνη αναμιγνύεται με κόλλα και εφαρμόζεται στην οθόνη. Φωτισμός της οθόνης υπεριώδεις ακτίνες, παρακολουθήστε τη λάμψη του.
4. Φτιάξτε μια κάμερα obscura (μπορεί να κατασκευαστεί από αλουμινένιο κουτί ή κουτί παπουτσιών) και χρησιμοποιήστε το για να προσδιορίσετε τη μέση απόσταση μεταξύ των στροφών ενός νήματος ενός λαμπτήρα χωρίς να το σπάσει. Γιατί η ευκρίνεια της εικόνας ενός αντικειμένου επιδεινώνεται καθώς μειώνεται το μήκος της κάμερας;
5. Ένα αναμμένο κάρβουνο στο τέλος ενός κλαδιού που κινείται γρήγορα γίνεται αντιληπτό ως μια φωτεινή λωρίδα. Γνωρίζοντας ότι το μάτι διατηρεί την αίσθηση για περίπου 0,1 δευτερόλεπτα, υπολογίστε την ταχύτητα του άκρου του κλαδιού.
6. Από ποια απόσταση μπορείτε να δείτε μια ηλιαχτίδα;
«Τότε σήκωσα τις παλάμες μου άθελά μου
Στα φρύδια μου, κρατώντας τα με γείσο.
Για να μην πονάει τόσο το φως...
Μου φάνηκε λοιπόν ότι με χτυπούσε στο πρόσωπο
Η ακτινοβολία του ανακλώμενου φωτός..."
Δάντη
«... Πρέπει απλώς να μας το βγάλουμε κάτω από τον ανοιχτό έναστρο ουρανό
Γεμάτο νερόσκάφος, πώς θα αντανακλώνται αμέσως σε αυτό
Τα αστέρια του ουρανού και οι ακτίνες θα αστράφτουν στην επιφάνεια του καθρέφτη"
Λουκρήτιος
Μάθημα 60/10. ΝΟΜΟΣ ΑΝΑΚΛΑΣΗΣ ΦΩΤΟΣ
ΣΚΟΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: Με βάση πειραματικά δεδομένα, αποκτήστε τον νόμο της ανάκλασης του φωτός και διδάξτε στους μαθητές πώς να τον εφαρμόζουν. Δώστε μια ιδέα για τους καθρέφτες και την κατασκευή μιας εικόνας ενός αντικειμένου σε έναν επίπεδο καθρέφτη.
ΕΙΔΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: Συνδυασμένο.
ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ: Οπτική ροδέλα με αξεσουάρ, επίπεδος καθρέφτης, βάση, κερί.
ΠΛΑΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ:
1. Εισαγωγικό μέρος 1-2 λεπτά
2. Έρευνα 15 min
3. Επεξήγηση 20 min
4. Στερέωση 5 min.
5. Εργασία για το σπίτι 2-3 λεπτά
II. Βασική έρευνα:
1. Πηγές φωτός.
2. Ο νόμος της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός.
Καθήκοντα:
1. Β ηλιόλουστη μέραΤο μήκος της σκιάς από έναν κάθετα τοποθετημένο μετρικό χάρακα είναι 50 cm και από ένα δέντρο - 6 μ. Ποιο είναι το ύψος του δέντρου;
2. Από ποια απόσταση είναι ορατή Ο κεκλιμένος πύργος της Πίζας, του οποίου το ύψος είναι 60 m. από τον πύργο Ostankino ύψους περίπου 300 μέτρων; Πόσο μακριά είναι η ορατή γραμμή του ορίζοντα από εσάς στη θάλασσα όταν επικρατεί απόλυτη ηρεμία;
3. Η διάμετρος της φωτεινής πηγής είναι 20 εκ., η απόστασή της από την οθόνη είναι 2 μ. Σε ποια ελάχιστη απόσταση από την οθόνη πρέπει να τοποθετηθεί μια μπάλα με διάμετρο 8 εκ. ώστε να μην κάνει σκιά στην οθόνη καθόλου, αλλά δίνει μόνο μερική σκιά; Η ευθεία γραμμή που διέρχεται από τα κέντρα της πηγής φωτός και της μπάλας είναι κάθετη στο επίπεδο της οθόνης.
4. Η γιαγιά έψησε ένα τσουρέκι με διάμετρο 5 εκ. και το έβαλε στο περβάζι να κρυώσει. Εκείνη τη στιγμή που ο Ήλιος άγγιξε το περβάζι με το κάτω άκρο του, ο παππούς παρατήρησε ότι η ορατή διάμετρος του Kolobok ήταν ακριβώς ίση με τη διάμετρο του Ήλιου. Υπολογίστε την απόσταση από τον Παππού έως το Kolobok.
5. Ένα καθαρό απόγευμα, το φως του ήλιου που δύει εισέρχεται στο δωμάτιο μέσω μιας στενής κάθετης σχισμής στο κλείστρο. Ποιο είναι το σχήμα και το μέγεθος του φωτεινού σημείου στον τοίχο; Η σχισμή έχει μήκος 18 εκ., πλάτος 3 εκ. και η απόσταση από το παράθυρο μέχρι τον τοίχο είναι 3 μ. Είναι επίσης γνωστό ότι η απόσταση από τον Ήλιο είναι περίπου 150 εκατομμύρια χλμ. και η διάμετρός του είναι 1,4 εκατομμύρια χιλιόμετρα.
Ερωτήσεις:
1. Δώστε παραδείγματα φυσικών πηγών φωτός.
2. Τι είναι μεγαλύτερο: το σύννεφο ή η σκιά του;
3. Γιατί ο λαμπτήρας από έναν φακό γίνεται όλο και χειρότερος καθώς απομακρύνεστε από αυτόν;
4. Γιατί οι ανωμαλίες του δρόμου είναι πιο ορατές κατά τη διάρκεια της ημέρας από ό,τι τη νύχτα όταν ο δρόμος φωτίζεται από τους προβολείς των αυτοκινήτων;
5. Με ποιο ζώδιο μπορείτε να ανιχνεύσετε ότι βρίσκεστε στο ημίφως κάποιας πηγής φωτός;
6. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, οι σκιές από τα πλάγια δοκάρια του ποδοσφαιρικού τέρματος αλλάζουν μήκος. Είναι σύντομες κατά τη διάρκεια της ημέρας και μακριές το πρωί και το βράδυ. Αλλάζει το μήκος της σκιάς από την επάνω μπάρα κατά τη διάρκεια της ημέρας;
7. Μπορεί ένας άνθρωπος να τρέξει πιο γρήγορα από τη σκιά του;
8. Είναι δυνατή η λήψη μεγεθυμένης εικόνας ενός αντικειμένου χωρίς τη βοήθεια φακού;
III.Αντανάκλαση φωτός στη διεπαφή μεταξύ δύο μέσων. Παραδείγματα:Κατοπτρική και διάχυτη ανάκλαση φωτός (επίδειξη με λέιζερ). Παραδείγματα:Το χιόνι αντανακλά έως και 90% ακτίνες ηλίου, που συμβάλλει στο αυξημένο κρύο του χειμώνα. Ένας επάργυρος καθρέφτης αντανακλά περισσότερο από το 95% των ακτίνων που πέφτουν πάνω του. Σε ορισμένες γωνίες, μαζί με τη διάχυτη ανάκλαση, εμφανίζεται και η κατοπτρική ανάκλαση του φωτός από αντικείμενα (γκλίτερ). Εάν το ίδιο το αντικείμενο δεν είναι πηγή φωτός, τότε το βλέπουμε λόγω της διάχυτης ανάκλασης του φωτός από αυτό.
Νόμος της ανάκλασης φωτός (επίδειξη με οπτική ροδέλα): Η προσπίπτουσα ακτίνα, η ανακλώμενη ακτίνα και η κάθετη στη διεπαφή μεταξύ των δύο μέσων, που ανακατασκευάζονται στο σημείο πρόσπτωσης της ακτίνας, βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο και η γωνία ανάκλασης ίσο με γωνίαπτώσεις.
1. Ο σχηματισμός μισοφύγματος εξηγείται από τη δράση...
Α. νόμος της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός
Β. νόμος της ανάκλασης του φωτός.
Β. ο νόμος της διάθλασης του φωτός.
Γ. . ..και οι τρεις νόμοι που αναφέρονται.
2. Πώς θα αλλάξει η απόσταση μεταξύ ενός ατόμου και της εικόνας του σε έναν επίπεδο καθρέφτη εάν το άτομο πλησιάσει τον καθρέφτη κατά 10 cm;
Α. Θα μειωθεί κατά 20 εκ. Β. Θα μειωθεί κατά 10 εκ.
Β. Θα μειωθεί κατά 5 εκατοστά. Ζ. Δεν θα αλλάξει.
3. Πώς θα αλλάξει η γωνία μεταξύ της δέσμης που προσπίπτει σε ένα επίπεδο κάτοπτρο και της δέσμης που ανακλάται από αυτό όταν η γωνία πρόσπτωσης αυξάνεται κατά 10°;
Α. Αύξηση κατά 5°. Β. Αύξηση κατά 10°.
Β. Αύξηση κατά 20°. Ζ. Δεν θα αλλάξει.
4. Το σχήμα δείχνει διαγράμματα της διαδρομής των ακτίνων στο μάτι με μυωπία και υπερμετρωπία. Ποιο από αυτά τα σχήματα αντιστοιχεί στην περίπτωση της υπερμετρωπίας και τι φακοί χρειάζονται για τα γυαλιά σε αυτή την περίπτωση;
Α. 1, διασκορπισμός. Β. 2, σκέδαση.
V. 2, συλλογή. Ζ. 1, συλλογή.
Α. Μειωμένο, πραγματικό. Β. Μεγαλωμένο, φανταστικό.
Β. Μειωμένο, φανταστικό. Δ. Αυξημένο, πραγματικό.
6. Ποιο οπτικό όργανο παράγει συνήθως πραγματική και μειωμένη εικόνα;
Β. Μικροσκόπιο. Ζ. Τηλεσκόπιο.
7.
Α Β Γ Δ
Α. Ρεάλ, ανεστραμμένο.
Β. Ρεάλ, άμεσος.
Β. Φανταστικό, ανεστραμμένο.
Ζ. Φανταστικός, άμεσος.
9. Εστιακές αποστάσειςΟι φακοί είναι ίσοι: F1 = 0,25 m, F 2 = 0,05 m, F 3 = 0,1 m, F 4 = 0,2 m.
Ποιος φακός έχει τη μέγιστη οπτική ισχύ;
Α. 1 Β. 3
Β. 2 Δ. 4
1. Ο σχηματισμός μιας σκιάς εξηγείται από τη δράση...
Α. ο νόμος της διάθλασης του φωτός. Β. και οι τρεις αυτοί νόμοι
Β. νόμος της ανάκλασης του φωτός. Γ. . .. ο νόμος της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός. 2. Πώς θα αλλάξει η απόσταση μεταξύ ενός ατόμου και της εικόνας του σε έναν επίπεδο καθρέφτη εάν το άτομο απομακρυνθεί 2 μέτρα από τον καθρέφτη;
Α. Δεν θα αλλάξει. Β. Αύξηση κατά 4 m.
Β. Θα μειωθεί κατά 2 μ. Δ. Θα αυξηθεί κατά 2 μ.
3. Πώς θα αλλάξει η γωνία μεταξύ της δέσμης που προσπίπτει σε ένα επίπεδο κάτοπτρο και της δέσμης που ανακλάται από αυτό όταν η γωνία πρόσπτωσης μειωθεί κατά 20°;
Α. Θα μειωθεί κατά 10°. Β. Θα μειωθεί κατά 40°.
Β. Μειώνεται κατά 20°. Ζ. Δεν θα αλλάξει.
4. Το σχήμα δείχνει διαγράμματα της διαδρομής των ακτίνων στο μάτι με μυωπία και υπερμετρωπία. Ποιο από αυτά τα σχήματα αντιστοιχεί στην περίπτωση της μυωπίας και ποιοι φακοί χρειάζονται για τα γυαλιά σε αυτή την περίπτωση;
Α. 1, συλλογή. Β. 2, συλλογή.
Β. 1, σκέδαση. G.. 2, σκόρπιση.
5. Τι εικόνα παράγει ένας συγκλίνοντας φακός εάν το αντικείμενο βρίσκεται πίσω από διπλή εστίαση;
Α. Μεγαλωμένο, φανταστικό. Β. Μειωμένο, πραγματικό.
Β. Μειωμένο, φανταστικό. Δ. Αυξημένο, πραγματικό.
6. Ποιο οπτικό όργανο παράγει συνήθως πραγματική και μεγεθυμένη εικόνα;
Μία κάμερα. Β. Προβολέας ταινιών.
Β. Τηλεσκόπιο. Ζ. Μικροσκόπιο.
7.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415 13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415 13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Α Β Γ Δ
Μια ακτίνα φωτός πέφτει από τον αέρα πάνω στη γυάλινη επιφάνεια. Ποιο σχήμα απεικονίζει σωστά τις αλλαγές που συμβαίνουν με την ακτίνα;
8. Τι εικόνα λαμβάνεται στον αμφιβληστροειδή του ματιού;
Α. Ρεάλ, άμεσος.
Β. Πραγματικό, ανεστραμμένο.
Β. Φανταστικό, άμεσο.
Ζ. Φανταστικό, ανεστραμμένο.
9. Οι εστιακές αποστάσεις των φακών είναι: F1=0,25 m, F 2 =0,5 m, F 3= 1 m, F 4=2 m.
Ποιος φακός έχει την ελάχιστη οπτική ισχύ;
Α. 1 Β. 3
Β. 2 Δ. 4
Βασικοί νόμοι γεωμετρική οπτικήγνωστό από τα αρχαία χρόνια. Έτσι, ο Πλάτωνας (430 π.Χ.) καθιέρωσε τον νόμο της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός. Οι πραγματείες του Ευκλείδη διατύπωσαν τον νόμο της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός και τον νόμο της ισότητας των γωνιών πρόσπτωσης και ανάκλασης. Ο Αριστοτέλης και ο Πτολεμαίος μελέτησαν τη διάθλαση του φωτός. Αλλά η ακριβής διατύπωση αυτών νόμοι της γεωμετρικής οπτικής Έλληνες φιλόσοφοιδεν βρέθηκε.
Γεωμετρική οπτική είναι η οριακή περίπτωση της κυματικής οπτικής, όταν το μήκος κύματος του φωτός τείνει στο μηδέν.
Πρωτόζωα οπτικά φαινόμενα, όπως η εμφάνιση σκιών και η παραγωγή εικόνων σε οπτικά όργανα, μπορεί να γίνει κατανοητή στο πλαίσιο της γεωμετρικής οπτικής.
Η επίσημη κατασκευή της γεωμετρικής οπτικής βασίζεται σε τέσσερις νόμοι , καθιερώθηκε εμπειρικά:
· νόμος της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός.
· ο νόμος της ανεξαρτησίας των ακτίνων φωτός.
· νόμος της αντανάκλασης.
· νόμος της διάθλασης του φωτός.
Για να αναλύσει αυτούς τους νόμους, ο H. Huygens πρότεινε μια απλή και οπτική μέθοδο, που αργότερα ονομάστηκε Η αρχή του Huygens .
Κάθε σημείο στο οποίο φτάνει η διέγερση φωτός είναι ,με τη σειρά του, κέντρο δευτερευόντων κυμάτων;η επιφάνεια που περιβάλλει αυτά τα δευτερεύοντα κύματα σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή υποδεικνύει τη θέση του μπροστινού μέρους του πραγματικά διαδιδόμενου κύματος εκείνη τη στιγμή.
Με βάση τη μέθοδό του, ο Huygens εξήγησε ευθύτητα διάδοσης του φωτός Και έφερε έξω νόμους της αντανάκλασης Και διάθλαση .
Νόμος της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός :
· το φως διαδίδεται ευθύγραμμα σε οπτικά ομοιογενές μέσο.
Απόδειξη αυτού του νόμου είναι η παρουσία σκιών με αιχμηρά όρια από αδιαφανή αντικείμενα όταν φωτίζονται από μικρές πηγές.
Προσεκτικά πειράματα έχουν δείξει, ωστόσο, ότι αυτός ο νόμος παραβιάζεται εάν το φως διέρχεται από πολύ μικρές τρύπες και η απόκλιση από την ευθύτητα διάδοσης είναι μεγαλύτερη, όσο μικρότερες είναι οι τρύπες.
Η σκιά που ρίχνει ένα αντικείμενο καθορίζεται από ευθύτητα των ακτίνων φωτός σε οπτικά ομοιογενή μέσα.
Αστρονομική απεικόνιση ευθύγραμμη διάδοση του φωτός και, ειδικότερα, ο σχηματισμός της ομπρέλας και της πέτρας μπορεί να προκληθεί από τη σκίαση ορισμένων πλανητών από άλλους, για παράδειγμα έκλειψη σελήνης , όταν η Σελήνη πέφτει στη σκιά της Γης (Εικ. 7.1). Λόγω της αμοιβαίας κίνησης της Σελήνης και της Γης, η σκιά της Γης κινείται στην επιφάνεια της Σελήνης και έκλειψη σελήνηςδιέρχεται από πολλές συγκεκριμένες φάσεις (Εικ. 7.2).
Νόμος της ανεξαρτησίας των φωτεινών δεσμών :
· το αποτέλεσμα που παράγεται από μια μεμονωμένη δέσμη δεν εξαρτάται από το αν,εάν άλλες δέσμες ενεργούν ταυτόχρονα ή εάν εξαλείφονται.
Διαιρώντας τη ροή φωτός σε ξεχωριστές δέσμες φωτός (για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας διαφράγματα), μπορεί να φανεί ότι η δράση των επιλεγμένων φωτεινών δεσμών είναι ανεξάρτητη.
Νόμος της Αντανάκλασης (Εικ. 7.3):
· η ανακλώμενη ακτίνα βρίσκεται στο ίδιο επίπεδο με την προσπίπτουσα ακτίνα και την κάθετη,έλκεται στη διεπαφή μεταξύ δύο μέσων στο σημείο κρούσης;
· γωνία πρόσπτωσηςα ίση με τη γωνία ανάκλασηςγ: α = γ
Ρύζι. 7.3 Εικ. 7.4
Να εξάγουμε τον νόμο της ανάκλασης Ας χρησιμοποιήσουμε την αρχή του Huygens. Ας υποθέσουμε ότι ένα επίπεδο κύμα (μέτωπο κύματος ΑΒμε ταχύτητα Με, πέφτει στη διεπαφή μεταξύ δύο μέσων (Εικ. 7.4). Όταν το μέτωπο του κύματος ΑΒθα φτάσει στην ανακλώσα επιφάνεια στο σημείο ΕΝΑ, αυτό το σημείο θα αρχίσει να ακτινοβολεί δευτερεύον κύμα .
Για να διανύσει το κύμα μια απόσταση Ήλιοςαπαιτούμενος χρόνος Δ t = ΠΡΟ ΧΡΙΣΤΟΥ./ υ . Την ίδια ώρα, το μέτωπο του δευτερεύοντος κύματος θα φτάσει στα σημεία του ημισφαιρίου, την ακτίνα ΕΝΑ Δ που ισούται με: υ Δ t= ήλιος.Η θέση του ανακλώμενου μετώπου κύματος αυτή τη στιγμή, σύμφωνα με την αρχή του Huygens, δίνεται από το επίπεδο DC, και η κατεύθυνση διάδοσης αυτού του κύματος είναι η ακτίνα II. Από την ισότητα των τριγώνων αλφάβητο Και ADC ρέει έξω νόμος της αντανάκλασης: γωνία πρόσπτωσηςα ίση με τη γωνία ανάκλασης γ .
Νόμος της διάθλασης (Ο νόμος του Σνελ) (Εικ. 7.5):
· Η προσπίπτουσα ακτίνα, η διαθλασμένη ακτίνα και η κάθετη που έλκεται στη διεπιφάνεια στο σημείο πρόσπτωσης βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.
· ο λόγος του ημιτόνου της γωνίας πρόσπτωσης προς το ημίτονο της γωνίας διάθλασης είναι μια σταθερή τιμή για δεδομένο μέσο.
Ρύζι. 7.5 Εικ. 7.6
Παραγωγή του νόμου της διάθλασης. Ας υποθέσουμε ότι ένα επίπεδο κύμα (μέτωπο κύματος ΑΒ), που διαδίδεται στο κενό κατά μήκος της κατεύθυνσης I με ταχύτητα Με, πέφτει στη διεπαφή με το μέσο στο οποίο η ταχύτητα διάδοσής του είναι ίση με u(Εικ. 7.6).
Αφήστε το χρόνο που παίρνει το κύμα να ταξιδέψει στο μονοπάτι Ήλιος, ίσο με Δ t. Επειτα π.Χ. = sρε t. Την ίδια ώρα, το μέτωπο του κύματος ενθουσιάστηκε από το σημείο ΕΝΑσε περιβάλλον με ταχύτητα u, θα φτάσει σε σημεία του ημισφαιρίου των οποίων η ακτίνα ΕΝΑ Δ = uρε t. Η θέση του μετώπου διαθλασμένου κύματος αυτή τη στιγμή, σύμφωνα με την αρχή του Huygens, δίνεται από το επίπεδο DC, και την κατεύθυνση της διάδοσής του - από την ακτίνα III . Από το Σχ. 7.6 είναι σαφές ότι
αυτό υπονοεί Ο νόμος του Σνελ :
Μια ελαφρώς διαφορετική διατύπωση του νόμου της διάδοσης του φωτός έδωσε ο Γάλλος μαθηματικός και φυσικός P. Fermat.
Οι φυσικές σπουδές περιλαμβάνουν για το μεγαλύτερο μέροςστην οπτική, όπου καθιέρωσε το 1662 τη βασική αρχή της γεωμετρικής οπτικής (αρχή του Fermat). Η αναλογία μεταξύ της αρχής του Fermat και των μεταβλητών αρχών της μηχανικής έπαιξε σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη σύγχρονη δυναμικήκαι θεωρία οπτικών οργάνων.
Σύμφωνα με Αρχή Fermat , το φως διαδίδεται μεταξύ δύο σημείων κατά μήκος μιας διαδρομής που απαιτεί ελάχιστος χρόνος.
Ας δείξουμε την εφαρμογή αυτής της αρχής στην επίλυση του ίδιου προβλήματος διάθλασης φωτός.
Ακτίνα από πηγή φωτός μικρόπου βρίσκεται στο κενό πηγαίνει στο σημείο ΣΕ, που βρίσκεται σε κάποιο μέσο πέρα από τη διεπαφή (Εικ. 7.7).
Σε κάθε περιβάλλον το συντομότερο μονοπάτι θα είναι ευθύ ΑΝΩΝΥΜΗ ΕΤΑΙΡΙΑ.Και ΑΒ. Τελεία ΕΝΑχαρακτηρίζονται από απόσταση Χαπό την κάθετη που έπεσε από την πηγή στη διεπαφή. Ας προσδιορίσουμε τον χρόνο που αφιερώσαμε στο ταξίδι στο μονοπάτι SAB:
.
Για να βρούμε το ελάχιστο, βρίσκουμε την πρώτη παράγωγο του τ ως προς Χκαι ορίστε το ίσο με μηδέν:
από εδώ φτάνουμε στην ίδια έκφραση που προέκυψε με βάση την αρχή του Huygens: .
Η αρχή του Fermat έχει διατηρήσει τη σημασία της μέχρι σήμερα και χρησίμευσε ως βάση για τη γενική διατύπωση των νόμων της μηχανικής (συμπεριλαμβανομένης της θεωρίας της σχετικότητας και της κβαντικής μηχανικής).
Από την αρχή του Fermat προκύπτουν αρκετές συνέπειες.
Αναστρεψιμότητα των ακτίνων φωτός : αν αντιστρέψετε τη δοκό III (Εικ. 7.7), αναγκάζοντας το να πέσει στη διεπαφή υπό γωνίαβ, τότε η διαθλασμένη ακτίνα στο πρώτο μέσο θα διαδοθεί υπό γωνία α, δηλαδή θα πάει προς την αντίθετη κατεύθυνση κατά μήκος της δοκούΕγώ .
Ένα άλλο παράδειγμα είναι ένας αντικατοπτρισμός , που συχνά παρατηρείται από ταξιδιώτες σε ζεστούς δρόμους. Βλέπουν μια όαση μπροστά, αλλά όταν φτάνουν εκεί, υπάρχει άμμος τριγύρω. Η ουσία είναι ότι σε αυτή την περίπτωση βλέπουμε φως να περνά πάνω από την άμμο. Ο αέρας είναι πολύ ζεστός πάνω από τον ίδιο τον δρόμο και μέσα ανώτερα στρώματαπιο κρύο. Ο ζεστός αέρας, που διαστέλλεται, γίνεται πιο σπάνιος και η ταχύτητα του φωτός σε αυτόν είναι μεγαλύτερη από τον κρύο αέρα. Επομένως, το φως δεν ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή, αλλά κατά μήκος μιας τροχιάς με ελάχιστος χρόνος, τυλιγμένο σε ζεστά στρώματα αέρα.
Αν το φως προέρχεται από μέσα υψηλού δείκτη διάθλασης (οπτικά πιο πυκνό) σε ένα μέσο με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης (οπτικά λιγότερο πυκνό)( > ) , για παράδειγμα, από το γυαλί στον αέρα, τότε, σύμφωνα με το νόμο της διάθλασης, η διαθλασμένη ακτίνα απομακρύνεται από την κανονική και η γωνία διάθλασης β είναι μεγαλύτερη από τη γωνία πρόσπτωσης α (Εικ. 7.8 ΕΝΑ).
Καθώς η γωνία πρόσπτωσης αυξάνεται, η γωνία διάθλασης αυξάνεται (Εικ. 7.8 σι, V), έως ότου σε μια ορισμένη γωνία πρόσπτωσης () η γωνία διάθλασης είναι ίση με π/2.
Η γωνία ονομάζεται οριακή γωνία . Σε γωνίες πρόσπτωσης α > όλο το προσπίπτον φως ανακλάται πλήρως (Εικ. 7.8 σολ).
· Καθώς η γωνία πρόσπτωσης πλησιάζει την οριακή, η ένταση της διαθλασμένης δέσμης μειώνεται και η ένταση της ανακλώμενης δέσμης αυξάνεται.
· Αν , τότε η ένταση της διαθλασμένης δέσμης γίνεται μηδέν και η ένταση της ανακλώμενης δέσμης είναι ίση με την ένταση της προσπίπτουσας (Εικ. 7.8 σολ).
· Ετσι,σε γωνίες πρόσπτωσης που κυμαίνονται από π/2,η δέσμη δεν διαθλάται,και αποτυπώνεται πλήρως την πρώτη Τετάρτη,Επιπλέον, οι εντάσεις των ανακλώμενων και προσπίπτουσες ακτίνες είναι οι ίδιες. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται πλήρης προβληματισμός.
Η οριακή γωνία καθορίζεται από τον τύπο:
;
.
Το φαινόμενο της ολικής ανάκλασης χρησιμοποιείται στα πρίσματα ολικής ανάκλασης (Εικ. 7.9).
Ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού είναι n » 1,5, επομένως η οριακή γωνία για τη διεπαφή γυαλιού-αέρα = τόξο (1/1,5) = 42°.
Όταν πέφτει φως στη διεπαφή γυαλιού-αέρα στο α > Οι 42° θα είναι πάντα μια συνολική αντανάκλαση.
Στο Σχ. 7.9 Εμφανίζονται ολικά πρίσματα ανάκλασης, επιτρέποντας:
α) περιστρέψτε τη δέσμη κατά 90°.
β) περιστρέψτε την εικόνα.
γ) τυλίξτε τις ακτίνες.
Τα πρίσματα ολικής ανάκλασης χρησιμοποιούνται σε οπτικά όργανα (για παράδειγμα, σε κιάλια, περισκόπια), καθώς και σε διαθλασίμετρα, που καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό των δεικτών διάθλασης των σωμάτων (σύμφωνα με το νόμο της διάθλασης, μετρώντας, προσδιορίζουμε σχετικός δείκτηςο δείκτης διάθλασης δύο μέσων, καθώς και ο απόλυτος δείκτης διάθλασης ενός από τα μέσα, εάν είναι γνωστός ο δείκτης διάθλασης του δεύτερου μέσου).
Το φαινόμενο της ολικής ανάκλασης χρησιμοποιείται επίσης σε οδηγούς φωτός , τα οποία είναι λεπτά, τυχαία καμπύλα νήματα (ίνες) κατασκευασμένα από οπτικά διαφανές υλικό.
Τα ινώδη μέρη χρησιμοποιούν ίνες γυαλιού, του οποίου ο πυρήνας (πυρήνας) καθοδήγησης φωτός περιβάλλεται από γυαλί - ένα κέλυφος άλλου γυαλιού με χαμηλότερο δείκτη διάθλασης. Πρόσπτωση φωτός στο άκρο του οδηγού φωτός σε γωνίες μεγαλύτερες από το όριο , υφίσταται στη διεπαφή πυρήνα-κέλυφος πλήρης αντανάκλαση και διαδίδεται μόνο κατά μήκος του πυρήνα-οδηγού φωτός.
Για τη δημιουργία χρησιμοποιούνται οδηγοί φωτός τηλεγραφικά-τηλεφωνικά καλώδια μεγάλης χωρητικότητας . Το καλώδιο αποτελείται από εκατοντάδες και χιλιάδες οπτικές ίνες τόσο λεπτές όσο ανθρώπινες τρίχες. Αυτό το καλώδιο, το πάχος ενός συνηθισμένου μολυβιού, μπορεί να μεταδώσει ταυτόχρονα έως και ογδόντα χιλιάδες τηλεφωνικές συνομιλίες.
Επιπλέον, οι οδηγοί φωτός χρησιμοποιούνται σε σωλήνες καθοδικών ακτίνων οπτικών ινών, σε ηλεκτρονικές μηχανές μέτρησης, για κωδικοποίηση πληροφοριών, στην ιατρική (για παράδειγμα, γαστρική διάγνωση) και για σκοπούς ολοκληρωμένης οπτικής.