Ang mga pangunahing batas ng geometric na optika ay kilala mula noong sinaunang panahon. Kaya naman, itinatag ni Plato (430 BC) ang batas rectilinear propagation Sveta. Ang mga treatise ni Euclid ay bumalangkas ng batas ng rectilinear propagation ng liwanag at ang batas ng pagkakapantay-pantay ng mga anggulo ng saklaw at pagmuni-muni. Pinag-aralan nina Aristotle at Ptolemy ang repraksyon ng liwanag. Ngunit ang eksaktong mga salita ng mga ito mga batas ng geometric na optika mga pilosopong Griyego hindi mahanap.
Geometric na optika ay ang limitasyon ng kaso ng wave optika, kapag ang wavelength ng liwanag ay may posibilidad na zero.
Protozoa optical phenomena, tulad ng hitsura ng mga anino at ang paggawa ng mga imahe sa mga optical na instrumento, ay mauunawaan sa loob ng balangkas ng geometric na optika.
Ang pormal na pagtatayo ng geometric na optika ay batay sa apat na batas , itinatag sa empiriko:
· batas ng rectilinear propagation ng liwanag;
· ang batas ng pagsasarili ng mga sinag ng liwanag;
· batas ng pagmuni-muni;
· batas ng light refraction.
Upang pag-aralan ang mga batas na ito, iminungkahi ni H. Huygens ang isang simple at visual na paraan, na tinawag na kalaunan Prinsipyo ni Huygens .
Ang bawat punto kung saan nararating ang magaan na paggulo ay ,sa turn nito, sentro ng pangalawang alon;ang ibabaw na bumabalot sa mga pangalawang alon na ito sa isang tiyak na sandali sa oras ay nagpapahiwatig ng posisyon ng harap ng aktwal na nagpapalaganap na alon sa sandaling iyon.
Batay sa kanyang pamamaraan, ipinaliwanag ni Huygens straightness ng light propagation At Inilabas mga batas ng pagmuni-muni At repraksyon .
Batas ng rectilinear propagation ng liwanag :
· ang ilaw ay kumakalat nang rectilinearly sa isang optically homogenous na medium.
Ang patunay ng batas na ito ay ang pagkakaroon ng mga anino na may matalim na hangganan mula sa mga opaque na bagay kapag iniilaw ng maliliit na mapagkukunan.
Ang maingat na mga eksperimento ay nagpakita, gayunpaman, na ang batas na ito ay nilalabag kung ang liwanag ay dumaan sa napakaliit na mga butas, at ang paglihis mula sa tuwid ng pagpapalaganap ay mas malaki, mas maliit ang mga butas.
Ang anino na inihagis ng isang bagay ay tinutukoy ng tuwid ng liwanag na sinag sa optically homogenous media.
Astronomical na paglalarawan rectilinear propagation ng liwanag at, sa partikular, ang pagbuo ng umbra at penumbra ay maaaring sanhi ng pagtatabing ng ilang mga planeta ng iba, halimbawa lunar eclipse , kapag bumagsak ang Buwan sa anino ng Earth (Larawan 7.1). Dahil sa magkaparehong paggalaw ng Buwan at ng Earth, ang anino ng Earth ay gumagalaw sa ibabaw ng Buwan, at ang lunar eclipse ay dumadaan sa ilang mga partial phase (Larawan 7.2).
Batas ng pagsasarili ng mga light beam :
· ang epekto na ginawa ng isang indibidwal na sinag ay hindi nakasalalay sa kung,kung ang ibang mga bundle ay kumikilos nang sabay-sabay o kung ang mga ito ay inalis.
Sa pamamagitan ng paghahati sa light flux sa magkakahiwalay na light beam (halimbawa, gamit ang diaphragms), maipapakita na ang pagkilos ng mga napiling light beam ay independyente.
Batas ng Pagninilay (Larawan 7.3):
· ang sinasalamin na sinag ay namamalagi sa parehong eroplano bilang ang sinag ng insidente at ang patayo,iginuhit sa interface sa pagitan ng dalawang media sa punto ng epekto;
· anggulo ng saklawα katumbas ng anggulo ng repleksyonγ: α = γ
kanin. 7.3 Fig. 7.4
Upang makuha ang batas ng pagmuni-muni Gamitin natin ang prinsipyo ni Huygens. Ipagpalagay natin na ang isang eroplanong wave (wave front AB sa bilis Sa, ay nahuhulog sa interface sa pagitan ng dalawang media (Larawan 7.4). Kapag ang harap ng alon AB ay maaabot ang sumasalamin na ibabaw sa punto A, ang puntong ito ay magsisimulang magningning pangalawang alon .
Para ang alon ay maglakbay ng malayo Araw kinakailangang oras Δ t = B.C./ υ . Sa parehong oras, ang harap ng pangalawang alon ay aabot sa mga punto ng hemisphere, ang radius AD na katumbas ng: υ Δ t= araw. Ang posisyon ng sinasalamin na harap ng alon sa oras na ito, alinsunod sa prinsipyo ni Huygens, ay ibinibigay ng eroplano DC, at ang direksyon ng pagpapalaganap ng alon na ito ay sinag II. Mula sa pagkakapantay-pantay ng mga tatsulok ABC At ADC umaagos palabas batas ng pagmuni-muni: anggulo ng saklawα katumbas ng anggulo ng repleksyon γ .
Batas ng repraksyon (Batas ni Snell) (Larawan 7.5):
· ang incident ray, ang refracted ray at ang perpendicular na iginuhit sa interface sa punto ng insidente ay nasa parehong eroplano;
· ang ratio ng sine ng anggulo ng saklaw sa sine ng anggulo ng repraksyon ay isang pare-parehong halaga para sa ibinigay na media.
kanin. 7.5 Fig. 7.6
Pinagmulan ng batas ng repraksyon. Ipagpalagay natin na ang isang eroplanong wave (wave front AB), nagpapalaganap sa vacuum kasama ang direksyon I sa bilis Sa, ay bumaba sa interface na may medium kung saan ang bilis ng pagpapalaganap nito ay katumbas ng u(Larawan 7.6).
Hayaan ang oras na kinuha ng alon upang maglakbay sa landas Araw, katumbas ng D t. Pagkatapos BC = s D t. Sa parehong oras, ang harap ng alon ay nasasabik sa punto A sa isang kapaligiran na may bilis u, aabot sa mga punto ng hemisphere na ang radius AD = u D t. Ang posisyon ng refracted wave front sa oras na ito, alinsunod sa prinsipyo ni Huygens, ay ibinibigay ng eroplano DC, at ang direksyon ng pagpapalaganap nito - sa pamamagitan ng sinag III . Mula sa Fig. 7.6 ito ay malinaw na
ito ay nagpapahiwatig Batas ni Snell :
Ang isang bahagyang naiibang pagbabalangkas ng batas ng pagpapalaganap ng liwanag ay ibinigay ng Pranses na matematiko at pisisista na si P. Fermat.
Kasama sa mga pisikal na pag-aaral para sa pinaka-bahagi sa optika, kung saan itinatag niya noong 1662 ang pangunahing prinsipyo ng geometric na optika (prinsipyo ni Fermat). Ang pagkakatulad sa pagitan ng prinsipyo ng Fermat at ang pagkakaiba-iba ng mga prinsipyo ng mekanika ay may mahalagang papel sa pag-unlad modernong dynamics at teorya ng optical instruments.
Ayon kay Prinsipyo ni Fermat , kumakalat ang liwanag sa pagitan ng dalawang punto sa isang landas na nangangailangan hindi bababa sa oras.
Ipakita natin ang aplikasyon ng prinsipyong ito sa paglutas ng parehong problema ng light refraction.
Sinag mula sa pinagmumulan ng liwanag S na matatagpuan sa isang vacuum ay napupunta sa punto SA, na matatagpuan sa ilang medium na lampas sa interface (Larawan 7.7).
Sa bawat kapaligiran ang pinakamaikling landas ay magiging tuwid S.A. At AB. Lubusang paghinto A katangian sa pamamagitan ng distansya x mula sa patayo na bumaba mula sa pinagmulan hanggang sa interface. Tukuyin natin ang oras na ginugol sa paglalakbay sa landas SAB:
.
Upang mahanap ang pinakamababa, makikita natin ang unang derivative ng τ na may paggalang sa X at itakda ito katumbas ng zero:
mula dito dumating tayo sa parehong expression na nakuha batay sa prinsipyo ni Huygens: .
Ang prinsipyo ni Fermat ay nagpapanatili ng kahalagahan nito hanggang sa araw na ito at nagsilbing batayan para sa pangkalahatang pagbabalangkas ng mga batas ng mekanika (kabilang ang teorya ng relativity at quantum mechanics).
Maraming mga kahihinatnan ang sumusunod mula sa prinsipyo ni Fermat.
Reversibility ng light rays : kung baligtarin mo ang sinag III (Larawan 7.7), na nagiging sanhi upang mahulog ito sa interface sa isang angguloβ, pagkatapos ay ang refracted ray sa unang daluyan ay magpapalaganap sa isang anggulo α, ibig sabihin, pupunta ito sa kabilang direksyon kasama ang sinag ako .
Ang isa pang halimbawa ay isang mirage , na madalas na sinusunod ng mga manlalakbay sa mainit na kalsada. May nakikita silang oasis sa unahan, ngunit pagdating nila doon, buhangin ang paligid. Ang kakanyahan ay na sa kasong ito nakikita natin ang liwanag na dumadaan sa buhangin. Ang hangin ay napakainit sa itaas ng kalsada mismo, at sa loob itaas na mga layer mas malamig. Ang mainit na hangin, na lumalawak, ay nagiging mas bihira at ang bilis ng liwanag sa loob nito ay mas malaki kaysa sa malamig na hangin. Samakatuwid, ang liwanag ay hindi naglalakbay sa isang tuwid na linya, ngunit kasama ang isang tilapon na may hindi bababa sa oras, na nakabalot sa mainit na mga layer ng hangin.
Kung galing ang liwanag mataas na refractive index media (optically mas siksik) sa isang medium na may mas mababang refractive index (hindi gaanong siksik)( > ) , halimbawa, mula sa salamin patungo sa hangin, pagkatapos, ayon sa batas ng repraksyon, ang refracted ray ay lumalayo sa normal at ang anggulo ng repraksyon β ay mas malaki kaysa sa anggulo ng saklaw α (Larawan 7.8 A).
Habang tumataas ang anggulo ng saklaw, tumataas ang anggulo ng repraksyon (Larawan 7.8 b, V), hanggang sa isang tiyak na anggulo ng saklaw () ang anggulo ng repraksyon ay katumbas ng π/2.
Ang anggulo ay tinatawag limitahan ang anggulo . Sa mga anggulo ng saklaw α > ang lahat ng liwanag ng insidente ay ganap na naipapakita (Larawan 7.8 G).
· Habang papalapit ang anggulo ng saklaw sa nililimitahan, bumababa ang intensity ng refracted beam, at tumataas ang intensity ng reflected beam.
· Kung , kung gayon ang intensity ng refracted beam ay magiging zero, at ang intensity ng reflected beam ay katumbas ng intensity ng insidente ng isa (Fig. 7.8 G).
· Sa gayon,sa mga anggulo ng saklaw mula hanggang π/2,ang sinag ay hindi refracted,at ganap na makikita sa unang Miyerkules,Bukod dito, ang intensity ng sinasalamin at insidente ray ay pareho. Ang kababalaghang ito ay tinatawag kumpletong pagmuni-muni.
Ang anggulo ng limitasyon ay tinutukoy mula sa formula:
;
.
Ang phenomenon ng kabuuang reflection ay ginagamit sa total reflection prisms (Larawan 7.9).
Ang refractive index ng salamin ay n » 1.5, samakatuwid ang paglilimita ng anggulo para sa glass-air interface = arcsin (1/1.5) = 42°.
Kapag bumagsak ang liwanag sa glass-air interface sa α > Ang 42° ay palaging magiging kabuuang pagmuni-muni.
Sa Fig. 7.9 Ang kabuuang reflection prism ay ipinapakita, na nagbibigay-daan sa:
a) paikutin ang beam 90°;
b) paikutin ang imahe;
c) balutin ang mga sinag.
Ang kabuuang reflection prism ay ginagamit sa mga optical na instrumento (halimbawa, sa mga binocular, periscope), pati na rin sa mga refractometer, na ginagawang posible upang matukoy ang mga refractive index ng mga katawan (ayon sa batas ng repraksyon, sa pamamagitan ng pagsukat, tinutukoy namin kamag-anak na tagapagpahiwatig refractive index ng dalawang media, pati na rin ang absolute refractive index ng isa sa media, kung kilala ang refractive index ng pangalawang medium).
Ginagamit din ang phenomenon ng kabuuang pagmuni-muni sa magaan na gabay , na mga manipis, random na hubog na mga thread (fibers) na gawa sa optically transparent na materyal.
Ang mga bahagi ng hibla ay gumagamit ng glass fiber, ang light-guiding core (core) na napapalibutan ng salamin - isang shell ng isa pang salamin na may mas mababang refractive index. Banayad na insidente sa dulo ng light guide sa mga anggulo na mas malaki kaysa sa limitasyon , sumasailalim sa interface ng core-shell kabuuang pagmuni-muni at nagpapalaganap lamang sa kahabaan ng light-guide core.
Ang mga light guide ay ginagamit sa paggawa mataas na kapasidad na telegraph-telephone cable . Ang cable ay binubuo ng daan-daan at libu-libong mga optical fiber na kasing manipis buhok ng tao. Ang cable na ito, ang kapal ng isang ordinaryong lapis, ay maaaring sabay na magpadala ng hanggang walumpung libong mga pag-uusap sa telepono.
Bilang karagdagan, ang mga light guide ay ginagamit sa fiber optic cathode ray tubes, sa electronic counting machine, para sa information coding, sa medisina (halimbawa, gastric diagnostics), at para sa integrated optics na layunin.
Aralin sa pisika ika-7 baitang “Mga pinagmumulan ng ilaw. Rectilinear na pagpapalaganap ng liwanag. Pagbubuo ng anino at penumbra."
UMKPurysheva N.S., Vazheevskaya N.E. "Ika-7 baitang ng Physics"
Nalulusaw ang mga gawaing pang-edukasyon (sa mga aktibidad ng mag-aaral):
ihayag malaking halaga liwanag sa buhay ng mga tao, hayop at halaman;
katangian iba't ibang uri ilaw na mapagkukunan;
magbigay ng mga kahulugan sa mga konsepto ng punto at pinalawak na mga mapagkukunan;
ipakilala ang konsepto liwanag na sinag, batay sa batas ng rectilinear propagation ng liwanag;
tukuyin ang mga kondisyon para sa pagkuha ng anino at penumbra, ang pagbuo ng solar at lunar eclipses.
Uri ng aralin: isang aral sa pagtuklas ng bagong kaalaman.
Mga anyo ng gawaing mag-aaral : pangkatang gawain, indibidwal na trabaho, pansariling gawain.
Mga kinakailangang teknikal na kagamitan:
mga pocket flashlight na may isang bombilya at ilan sa isang hilera;
opaque obstacles (Mayroon akong foam ball sa mga stand na gawa sa mga skewer at play dough);
mga screen (puting karton) .
Iskrip ng aralin.
Panimula sa paksa.
Guro:Noong Marso 20, 2015, lumipad mula sa runway sa paliparan ng Murmansk bandang tanghali ang isang eroplano na may sakay na mahuhusay na estudyante.Murmansk-Murmansk. Ang kakaibang paglipad na ito ay nauugnay sa paksa ng aralin ngayon. Anong kaganapan sa tingin mo ang konektado sa flight na ito? Ano ang paksa ng aralin?
Mga mag-aaral:gumawa ng mga pagpapalagay at dumating sa konklusyon na ang kaganapan ay konektado sa isang eklipse, ang paksa ng aralin ay may liwanag. Bumuo ng paksa ng aralin.
Guro: Noong Marso 20, 2015 ay posible na mag-obserba solar eclipse. Ang pinakamahusay na lugar mga obserbasyon mula sa teritoryo ng Russia, pagkatapos na maalis mula sa pangunahing teritoryoFranz Josef Land, ay ang lungsodMurmansk, kung saan sa 13:18 lokal na oras ang pinakamataas na yugto ng bahagyang solarmga eclipse. Mga mag-aaral-nagwagi ng Physical Olympiaday ginantimpalaan ng pagkakataong makita ang eclipse mula sa isang eroplano. Susubukan naming malaman kung paano nangyayari ang mga eklipse ngayon.
Mga pinagmumulan ng liwanag. Magtrabaho nang magkapares.
Guro:Anong paksa ang aming pinag-aralan Kamakailan lamang? (ang huling paksang pinag-aralan ay "Sound Waves"). Anong mga kondisyon ang kinakailangan para magkaroon ng sound wave?
Mga mag-aaral:Mga sound wave. Para sa pangyayari mga sound wave kailangan mo ng pinagmumulan ng mga vibrations at isang nababanat na daluyan.
Guro:Kailangan mo ba ng source para lumitaw ang liwanag? Magbigay ng mga halimbawa ng pinagmumulan ng liwanag. Sa mga talahanayan mayroon kang mga card na may mga larawan ng mga mapagkukunan. Tukuyin ang mga uri ng mga mapagkukunan at ayusin ang mga card ayon sa iyong pag-uuri.
Dalawang estudyante ang nakakabit sa mga classification card na may magnet sa pisara. Sinusulat ko ang natitira sa aking notebook.
Batas ng rectilinear propagation ng liwanag. Batas ng kalayaan ng pagpapalaganap ng liwanag.
Guro:Isipin na naglalakad ka pauwi mula sa paaralan kasama ang iyong kaibigan na si Vasya. Lumiko ka sa sulok ng gusali, ngunit nag-alinlangan si Vasya. Sumigaw ka: "Vasya!" At ang kaibigan ay tumugon: "Darating ako, darating ako." At the same time, naririnig mo ba ang iyong kaibigan? Nakikita mo ba siya? Bakit ito nangyayari?
Mga mag-aaralgumawa ng mga pagpapalagay.
Guro:nagpapakita ng eksperimento na nagpapakita ng rectilinear at independiyenteng pagpapalaganap ng liwanag (mausok na salamin na sisidlan, laser pointer). Maaari kang mag-imbita ng dalawang estudyante na tumulong.
Mga mag-aaral:bumalangkas ng batas ng rectilinear propagation ng liwanag at independence ng light propagation.
Ang ilaw ay kumakalat nang rectilinearly sa isang optically homogenous na medium.
Guro:E
Napansin ni Euclid noong 300 BC na ginamit ito ng mga sinaunang Egyptian sa pagtatayo. Ang geometric na konsepto ng isang sinag ay lumitaw bilang isang resulta ng pagmamasid sa pagpapalaganap ng liwanag.
Ang isang light ray ay isang linya kung saan ang liwanag mula sa isang pinagmulan ay nagpapalaganap.
Ang mga sinag ng liwanag na sinag, na nagsasalubong, ay hindi nakikipag-ugnayan sa isa't isa at nagpapalaganap nang nakapag-iisa sa bawat isa.
4 . Praktikal na gawain. Gumawa ng sama sama.
Guro:Sa iyong pagtatapon ay dalawang flashlight, isang screen, at opaque obstacles. Gamit ang set na ito, tukuyin kung paano nabuo ang isang anino, ano ang tumutukoy sa laki nito, at ang antas ng pagdidilim? Bibigyan ka ng 10 minuto para sagutin ang mga tanong na ito. Pagkatapos ng panahong ito, ilalahad ng bawat pangkat ang kanilang mga natuklasan.
Ang isa sa mga flashlight ay naglalaman ng isang maliit na bombilya (kondisyong isang puntong pinagmulan), ang pangalawa ay naglalaman ng ilang mga ilaw na bombilya na nakaayos sa isang hilera (kondisyong isang pinahabang pinagmulan).
Mga mag-aaral:Sa tulong ng unang anino flashlight makakakuha ka ng isang malinaw na anino sa screen. Napansin nila na mas malapit ang flashlight sa bagay, mas malaki ang laki ng anino. Sinusubukan nilang bumuo ng isang imahe ng isang anino. Napansin nila na sa tulong ng pangalawang flashlight, lumalabas na malabo ang anino sa screen. Sa isang tiyak na posisyon ng flashlight at ang bagay, maaari kang makakuha ng dalawang anino. Sinusubukan nilang bumuo ng isang imahe ng anino at penumbra at magbigay ng paliwanag para sa resultang ito.
U 
mga mag-aaral:gumuhit ng isang diagram ng pagbuo ng anino at penumbra.
Guro:Gumuhit tayo ng sinag mula sa pinagmulan ng punto (eksperimento sa unang flashlight) kasama ang mga hangganan ng balakid (mga sinagS.B.AtS.C.). Nakakuha kami ng malinaw na mga hangganan ng anino sa screen, na nagpapatunay sa batas ng rectilinear propagation ng liwanag.
Sa mga eksperimento gamit ang pangalawang flashlight (extendedpinagmulan), ang isang bahagyang iluminado na espasyo ay nabuo sa paligid ng anino - penumbra. Nangyayari ito kapag pinalawig ang pinagmulan, i.e. Binubuo ng maraming puntos. Samakatuwid, may mga lugar sa screen kung saan pumapasok ang liwanag mula sa ilang mga punto, ngunit hindi mula sa iba. Pinatutunayan din ng eksperimentong ito ang linearity ng light propagation.
Iguhit ang landas ng mga sinag mula sa pula at asul na mga mapagkukunan gamit ang mga kulay na lapis. Tukuyin ang anino at penumbra na mga lugar sa screen mula sa opaque na bola. Ipaliwanag kung bakit pinatutunayan ng karanasan ang rectilinear propagation ng liwanag?
6. May dapat isipin sa bahay.
Guro:nagpapakita ng camera obscura gawa sa isang kahon. Tanong sa mga mag-aaral: Ano ito?
Mga mag-aaral:inilagay nila ang lahat ng uri ng mga bersyon na malayo sa katotohanan.
Guro:ngunit sa katunayan ito ay ang "ninuno" ng camera. Sa tulong nito maaari kang makakuha ng isang imahe at kahit na kumuha ng isang larawan, halimbawa, ng window na ito. Gumawa ng camera obscura sa bahay at ipaliwanag ang operasyon nito.
7. Takdang-Aralin.
1.§ 49-50
gumawa ng camera obscura, ipaliwanag ang prinsipyo ng operasyon (mga link para sa pagbabasa/pagtingin
Solar at lunar eclipses(paliwanag at mga eksperimento sa solar at solar demonstration apparatus mga eklipse ng buwan o gamit ang isang globo at isang bola, na iluminado ng isang projector).
"Ang bola ay sobrang init, ginto
Magpapadala ng malaking sinag sa kalawakan,
At isang mahabang kono ng madilim na anino
Isa pang bola ang ihahagis sa kalawakan."
A. Blok
Paraan ng Triangulation(pagtukoy ng mga distansya sa mga bagay na hindi naa-access).
AB - batayan, α At β ay sinusukat.
γ = 180° - α - β.
(sine theorem)
Pagpapasiya ng mga distansya sa mga bituin (taunang paralaks).
IV. Mga gawain:
1. Sa anong taas ang lampara sa itaas ng pahalang na ibabaw ng mesa kung ang anino mula sa isang lapis na may taas na 15 cm na inilagay patayo sa mesa ay lumalabas na katumbas ng 10 cm? Ang distansya mula sa base ng lapis hanggang sa base ng patayo na ibinaba mula sa gitna ng lampara hanggang sa ibabaw ng mesa ay 90 cm.
2. Sa anong taas ang parol sa itaas ng pahalang na ibabaw kung ang anino mula sa isang patayong inilagay na stick na may taas na 0.9 m ay may haba na 1.2 m, at kapag ang stick ay inilipat ng 1 m mula sa parol sa direksyon ng anino, ang haba ng anino ay nagiging 1.5 m?
3. Sa batayan ng 1 km, natanggap ng mag-aaral ang mga sumusunod na halaga ng anggulo: α = 59 0, β = 63 0 . Gamit ang mga sukat na ito, tukuyin ang distansya sa hindi naa-access na bagay.
4. Ang ilalim na gilid ng araw ay dumampi sa ibabaw ng Earth. Nakita ng mga manlalakbay ang Emerald City mula sa burol. Ang taas ng sulok na bantayan ay tila eksaktong katumbas ng diameter ng Araw. Ano ang taas ng tore kung ang karatula sa kalsada na malapit sa kinatatayuan ng mga manlalakbay ay nagsabi na ang lungsod ay 5 km ang layo? Kapag naobserbahan mula sa Earth, ang angular diameter ng Araw ay α ≈ 0.5 o.
5. Ang solar constant I = 1.37 kW/m2 ay ang kabuuang dami ng nagniningning na enerhiya mula sa Araw na bumabagsak sa loob ng 1 s sa isang lugar na 1 m2 na matatagpuan patayo sa sinag ng araw at inalis mula sa Araw sa layo na katumbas ng radius orbit ng lupa. Gaano karaming nagniningning na enerhiya ang ibinubuga sa kalawakan mula sa 1 m 2 ng ibabaw ng Araw sa loob ng 1 s? Kapag naobserbahan mula sa Earth, ang angular diameter ng Araw ay α ≈ 0.5 o.
6. Sa itaas ng gitna ng isang parisukat na lugar na may gilid A sa isang altitude na katumbas ng a/2, mayroong pinagmumulan ng radiation na may kapangyarihan R. Ipagpalagay na ang source ay isang point source, kalkulahin ang enerhiya na natatanggap ng site bawat segundo.
Mga Tanong:
1. Magbigay ng mga halimbawa ng kemikal na pagkilos ng liwanag.
2. Bakit nakakakuha ka ng matalim na anino mula sa mga bagay sa isang silid na iluminado ng isang lampara, ngunit sa isang silid kung saan ang pinagmumulan ng ilaw ay isang chandelier, ang gayong mga anino ay hindi sinusunod?
3. Ang mga sukat ay nagpakita na ang haba ng anino mula sa isang bagay ay katumbas ng taas nito. Ano ang taas ng Araw sa itaas ng abot-tanaw?
4. Bakit maaaring mag-cross ang "mga wire" sa optical communication lines?
5. Bakit ang anino ng mga paa ng isang tao sa lupa ay matalas na binalangkas, habang ang anino ng ulo ng isang tao ay malabo?
6. Paano napatunayan ni Aristotle na ang Earth ay spherical?
7. Bakit minsan nilalagyan nila ng lampshade ang bumbilya?
8. Bakit sa gilid ng kagubatan ang mga korona ng puno ay laging nakadirekta sa parang o ilog?
9. Ang papalubog na Araw ay nagbibigay liwanag sa bakod ng sala-sala. Bakit walang mga anino ng mga vertical bar sa anino na inihagis ng rehas na bakal sa dingding, habang ang mga anino ng pahalang na mga bar ay malinaw na nakikita? Ang kapal ng mga pamalo ay pareho.
V.§§ 62.63 Hal.: 31.32. Mga problema sa rebisyon No. 62 at No. 63.
1. Sa umaga, sa isang maliit na butas sa kurtina na nakatakip sa bintana, may nahuhulog na sinag sa tapat ng dingding sikat ng araw. Tantyahin kung gaano kalayo ang lilipat ng isang spot ng liwanag sa screen sa loob ng isang minuto.
2. Kung ididirekta mo ang isang makitid na sinag ng liwanag mula sa isang overhead projector sa pamamagitan ng isang bote ng kerosene, isang bluish-whish stripe (kerosene fluorescence) ay malinaw na makikita sa loob ng bote. Obserbahan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa iba pang mga solusyon: rivanol, waste photo developer, shampoos.
3. Upang maghanda ng zinc sulfide, paghaluin ang isang bahagi ayon sa timbang ng sulfur powder at dalawang bahagi ng zinc powder (maaaring idagdag ang mga copper filing), pagkatapos ay pinainit ang mga ito. Ang nagresultang pulbos ay halo-halong may pandikit at inilapat sa screen. Pag-iilaw sa screen ultraviolet rays, panoorin ang ningning nito.
4. Gumawa ng camera obscura (maaaring gawin mula sa aluminum can o shoebox) at gamitin ito upang matukoy ang average na distansya sa pagitan ng mga pagliko ng isang light bulb filament nang hindi ito nasira. Bakit lumalala ang talas ng larawan ng isang bagay habang bumababa ang haba ng camera?
5. Ang isang nasusunog na karbon sa dulo ng isang mabilis na gumagalaw na sanga ay nakikita bilang isang makinang na guhit. Alam na ang mata ay nagpapanatili ng pandamdam sa humigit-kumulang 0.1 s, tantiyahin ang bilis ng dulo ng sanga.
6. Sa anong distansya mo makikita ang sinag ng araw?
" saka ko itinaas ang aking mga palad nang hindi sinasadya
Sa kilay ko, hawak hawak sila ng visor.
Para hindi masyadong masakit ang ilaw...
Kaya parang tinatamaan ako nito sa mukha
Ang ningning ng sinasalamin na liwanag..."
Dante
"... Kailangan lang nating dalhin ito sa atin sa ilalim ng bukas na mabituing kalangitan
Puno ng tubig sisidlan, kung paano sila agad na makikita dito
Ang mga bituin sa langit at mga sinag ay kumikinang sa ibabaw ng salamin"
Lucretius
Aralin 60/10. BATAS NG LIGHT REFLECTION
LAYUNIN NG ARALIN: Batay sa eksperimentong datos, makuha ang batas ng pagmuni-muni ng liwanag at turuan ang mga mag-aaral kung paano ito ilalapat. Magbigay ng ideya ng mga salamin at pagbuo ng isang imahe ng isang bagay sa isang salamin ng eroplano.
URI NG ARALIN: Pinagsama-sama.
KAGAMITAN: Optical washer na may mga accessory, flat mirror, stand, kandila.
LESSON PLAN:
1. Panimulang bahagi 1-2 min
2. Survey 15 min
3. Pagpapaliwanag 20 min
4. Pangkabit 5 min.
5. Takdang-aralin 2-3 min
II. Pangunahing survey:
1. Mga pinagmumulan ng ilaw.
2. Ang batas ng rectilinear propagation ng liwanag.
Mga gawain:
1. B Maaraw na araw Ang haba ng anino mula sa isang patayong inilagay na ruler ng metro ay 50 cm, at mula sa isang puno - 6 m Ano ang taas ng puno?
2. Sa anong distansya ito nakikita Nakahilig na Tore ng Pisa, na ang taas ay 60 m; mula sa Ostankino tower mga 300 m ang taas? Gaano kalayo ang nakikitang linya ng horizon mula sa iyo sa dagat kapag ganap na kalmado?
3. Ang diameter ng light source ay 20 cm, ang distansya nito sa screen ay 2 m. Sa anong minimum na distansya mula sa screen dapat ilagay ang isang bola na may diameter na 8 cm upang hindi ito maglagay ng anino sa screen sa lahat, ngunit nagbibigay lamang ng bahagyang lilim? Ang tuwid na linya na dumadaan sa mga sentro ng pinagmumulan ng liwanag at ang bola ay patayo sa eroplano ng screen.
4. Nagluto si Lola ng tinapay na may diameter na 5 cm at inilagay ito sa windowsill upang lumamig. Sa sandaling iyon nang hawakan ng Araw ang windowsill na may mas mababang gilid, napansin ni Lolo na ang nakikitang diameter ng Kolobok ay eksaktong katumbas ng diameter ng Araw. Kalkulahin ang distansya mula sa Lolo hanggang Kolobok.
5. Sa isang maaliwalas na gabi, ang liwanag ng papalubog na Araw ay pumapasok sa silid sa pamamagitan ng isang makitid na patayong hiwa sa shutter. Ano ang hugis at sukat ng liwanag na lugar sa dingding? Ang hiwa ay 18 cm ang haba, 3 cm ang lapad, at ang distansya mula sa bintana hanggang sa dingding ay 3 m. Alam din na ang distansya sa Araw ay humigit-kumulang 150 milyong km, at ang diameter nito ay 1.4 milyong km.
Mga Tanong:
1. Magbigay ng mga halimbawa ng natural na pinagmumulan ng liwanag.
2. Ano ang mas malaki: ang ulap o ang anino nito?
3. Bakit lalong lumalala ang kumikinang na bumbilya mula sa isang flashlight habang lumalayo ka rito?
4. Bakit ang mga iregularidad sa kalsada ay mas nakikita sa araw kaysa sa gabi kapag ang kalsada ay iluminado ng mga headlight ng sasakyan?
5. Sa anong senyales mo matutukoy na ikaw ay nasa penumbra ng ilang pinagmumulan ng liwanag?
6. Sa araw, ang mga anino mula sa mga poste sa gilid ng layunin ng football ay nagbabago ng kanilang haba. Sila ay maikli sa araw at mahaba sa umaga at gabi. Nagbabago ba ang haba ng anino mula sa itaas na bar sa buong araw?
7. Maaari bang tumakbo ang isang tao nang mas mabilis kaysa sa kanyang anino?
8. Posible bang makakuha ng pinalaki na imahe ng isang bagay nang walang tulong ng isang lente?
III. Reflection ng liwanag sa interface sa pagitan ng dalawang media. Mga halimbawa: Specular at nagkakalat na pagmuni-muni ng liwanag (pagpapakita gamit ang laser). Mga halimbawa: Sumasalamin ang snow hanggang sa 90% sinag ng araw, na nag-aambag sa pagtaas ng lamig ng taglamig. Ang isang silver-plated na salamin ay sumasalamin sa higit sa 95% ng mga sinag na bumabagsak dito. Sa ilang mga anggulo, kasama ang nagkakalat na pagmuni-muni, lumilitaw din ang specular na pagmuni-muni ng liwanag mula sa mga bagay (glitter). Kung ang bagay mismo ay hindi pinagmumulan ng liwanag, makikita natin ito dahil sa nagkakalat na pagmuni-muni ng liwanag mula dito.
Batas ng pagmuni-muni ng liwanag (pagpapakita gamit ang optical washer): Ang sinag ng insidente, ang sinasalamin na sinag, at ang patayo sa interface sa pagitan ng dalawang media, na muling itinayo sa punto ng saklaw ng sinag, ay nasa parehong eroplano, at ang anggulo ng pagmuni-muni ay katumbas ng anggulo ng saklaw.
Ang straightness ng light propagation ay nagpapaliwanag sa pagbuo ng anino at penumbra. Kung ang sukat ng pinagmulan ay maliit o kung ang pinagmulan ay matatagpuan sa isang distansya kung ihahambing sa kung saan ang laki ng pinagmulan ay maaaring mapabayaan, isang anino lamang ang makukuha. Ang anino ay isang lugar ng espasyo kung saan hindi naaabot ng liwanag. Sa malalaking sukat ilaw na pinagmulan o, kung ang pinagmulan ay malapit sa paksa, ang mga hindi matalim na anino (umbra at penumbra) ay nalilikha. Ang pagbuo ng mga anino at penumbra ay ipinapakita sa figure:
Ang mga sukat ng bagay na lumilikha ng anino at ang mga sukat ng anino ay direktang proporsyonal. Gayundin, ang anino na ito ay katulad ng mismong bagay. Ito ay makikita mula sa sumusunod na pagguhit:
Hayaang ang S ay isang puntong pinagmumulan ng liwanag, patayo h ang laki ng bagay, at patayo H ang laki ng anino. Ang mga Triangles SAA' at SBB' ay parihaba. Ang anggulo BSB' ay karaniwan sa dalawang tatsulok na ito. Mula dito ay sumusunod na ayon sa dalawa pantay na anggulo magkatulad ang mga tatsulok na ito. Kung ang dalawang tatsulok na ito, ang tatlong panig ng isang tatsulok ay proporsyonal sa tatlong panig ng pangalawa:
Ito ay sumusunod mula dito na ang laki ng H ay proporsyonal sa laki ng h. Kung alam natin ang laki ng bagay, ang distansya mula sa pinagmumulan ng liwanag hanggang sa bagay, at ang distansya mula sa pinagmumulan ng liwanag hanggang sa anino, maaari nating kalkulahin ang laki ng anino. Ang laki ng anino ay depende sa distansya sa pagitan ng pinagmumulan ng liwanag at ng balakid: kung mas malapit ang pinagmumulan ng liwanag sa bagay, mas malaki ang anino at kabaliktaran.
1. Ang pagbuo ng penumbra ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkilos...
A. batas ng rectilinear propagation ng liwanag
B. batas ng pagmuni-muni ng liwanag.
B. ang batas ng repraksyon ng liwanag.
G. . ..lahat ng tatlong batas na nakalista.
2. Paano magbabago ang distansya sa pagitan ng isang tao at ng kanyang imahe sa isang patag na salamin kung ang tao ay lalapit sa salamin ng 10 cm?
A. Ito ay bababa ng 20 cm B. Ito ay bababa ng 10 cm.
B. Ito ay bababa ng 5 cm. G. Hindi ito magbabago.
3. Paano magbabago ang anggulo sa pagitan ng insidente ng sinag sa isang patag na salamin at ng sinag mula rito kapag tumaas ng 10° ang anggulo ng saklaw?
A. Tumaas ng 5°. B. Tumaas ng 10°.
B. Tumaas ng 20°. G. Hindi ito magbabago.
4. Ang figure ay nagpapakita ng mga diagram ng landas ng mga sinag sa mata na may mahinang paningin sa malayo at malayong paningin. Alin sa mga scheme na ito ang tumutugma sa kaso ng farsightedness at anong mga lente ang kailangan para sa mga salamin sa kasong ito?
A. 1, scattering. B. 2, scattering.
V. 2, pagkolekta. G. 1, pagkolekta.
A. Nabawasan, totoo. B. Pinalaki, haka-haka.
B. Nabawasan, haka-haka. D. Nadagdagan, totoo.
6. Aling optical instrument ang kadalasang gumagawa ng tunay at pinababang imahe?
B. Mikroskopyo. G. Teleskopyo.
7.
A B C D
A. Totoo, baligtad.
B. Totoo, direkta.
B. Imaginary, baligtad.
G. Imaginary, direkta.
9. Mga haba ng focal ang mga lente ay pantay: F1 = 0.25 m, F 2 = 0.05 m, F 3 = 0.1 m, F 4 = 0.2 m.
Aling lens ang may pinakamataas na optical power?
A. 1 B. 3
B. 2 D. 4
1. Ang pagbuo ng anino ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng kilos...
A. ang batas ng repraksyon ng liwanag. B. lahat ng tatlong batas na ito
B. batas ng pagmuni-muni ng liwanag. G. . .. ang batas ng rectilinear propagation ng liwanag. 2. Paano magbabago ang distansya sa pagitan ng isang tao at ng kanyang imahe sa isang patag na salamin kung ang tao ay lalayo ng 2 m mula sa salamin?
A. Hindi ito magbabago. B. Pagtaas ng 4 m.
B. Bababa ng 2 m. D. Tataas ng 2 m.
3. Paano magbabago ang anggulo sa pagitan ng insidente ng sinag sa isang patag na salamin at ng sinag mula rito kapag ang anggulo ng saklaw ay bumaba ng 20°?
A. Bababa ng 10°. B. Bababa ng 40°.
B. Bumababa ng 20°. G. Hindi ito magbabago.
4. Ang figure ay nagpapakita ng mga diagram ng landas ng mga sinag sa mata na may mahinang paningin sa malayo at malayong paningin. Alin sa mga scheme na ito ang tumutugma sa kaso ng myopia at anong mga lente ang kailangan para sa mga salamin sa kasong ito?
A. 1, pagkolekta. B. 2, pagkolekta.
B. 1, scattering. G.. 2, nakakalat.
5. Anong imahe ang nagagawa ng converging lens kung ang bagay ay nasa likod ng double focus?
A. Pinalaki, haka-haka. B. Nababawasan, totoo.
B. Nabawasan, haka-haka. D. Nadagdagan, totoo.
6. Aling optical instrument ang kadalasang gumagawa ng tunay at pinalaki na imahe?
A. Camera. B. Projector ng pelikula.
B. Teleskopyo. G. Mikroskopyo.
7.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415 13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415 13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
A B C D
Ang isang sinag ng liwanag ay bumabagsak mula sa hangin papunta sa ibabaw ng salamin. Aling pigura ang wastong naglalarawan ng mga pagbabagong nagaganap sa sinag?
8. Anong imahe ang nakuha sa retina ng mata?
A. Totoo, direkta.
B. Totoo, baligtad.
B. Imaginary, direkta.
G. Imaginary, baligtad.
9. Ang focal length ng mga lens ay: F1=0.25 m, F 2 =0.5 m, F 3= 1 m, F 4=2 m.
Aling lens ang may pinakamababang optical power?
A. 1 B. 3
B. 2 D. 4