Урок № Тема: Преломление света
Цель урока: углубить и систематизировать знания учащихся об особенностях распространения света на границе раздела двух сред. Познакомить учащихся с законами преломления света.
Демонстрации:
Преломление света.
Прохождение света через плоскопараллельную пластинку и призму.
Письменная проверочная работа по теме «Изображение в плоском зеркале».
Вариант 1
Какие (печатные) буквы алфавита не изменяются при отражении в плоском зеркале?
К ак изменится расстояние между предметом и его изображением в плоском зеркале, если зеркало переместить в то место, где было изображение?
Постройте изображение предмета АВ в плоском зеркале(рис. 1).
Определите графически область видения этого предмета в зеркале.
Вариант 2
Человек приближается к плоскому зеркалу со скоростью 1 м/с. С какой скоростью нужно удалять зеркало от человека, чтобы расстояние между человеком и его изображением не менялось?
К аковы особенности изображения, получаемого с помощью плоского зеркала?
Постройте изображение многоугольника в плоском зеркале (рис. 2).
Определите графически область видения изображения.
Уровень 2
Как следует расположить два плоских зеркала, чтобы светящаяся точка и два ее изображения лежали в вершинах равностороннего треугольника? Задачу решить графически.
Постройте изображение предмета (точки) в двух плоских зеркалах, угол между которыми равен 60°. Сколько изображений при этом получается?
План изложения нового материала:
Явление преломления света.
Законы преломления света.
Абсолютный и относительный показатели преломления.
Ранее уже говорилось, что при падении пучка света на границу раздела двух сред пучок раздваивается: одна его часть возвращается в первую среду (и это явление называется отражением света), а другая - проникает во вторую среду, Изменив свое направление (это явление называется преломлением света).
Используя демонстрационный эксперимент и чертеж (рис. 3), учитель формулирует законы преломления света:
а) луч падающий и луч преломленный лежат в одной плоскости с перпендикуляром, восстановленным к границе раздела двух сред в точке падения;
б) отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для данных двух сред есть величина постоянная, зависящая только от оптических свойств этих сред:
=
где - относительный показатель преломления второй среды относительно первой.
Абсолютный и относительный показатели преломления.
Если обозначить скорость распространения света в первой среде а во второй - , то:
=
Опр. показатель преломления вещества относительно вакуума называется абсолютным показателем преломления. Следовательно, = , = , откуда: =
Где и - абсолютные показатели преломления первой и второй сред.
Вопросы учащимся:
- От чего зависит абсолютный показатель преломления?
- В каком случае относительный показатель преломления больше единицы? меньше единицы?
Среда, в которой скорость света меньше, называется оптически более плотной средой.
Если - вторая среда оптически менее плотная, .
Интересное явление можно наблюдать при распространении света из среды с большей оптической плотностью в среду с меньшей оптической плотностью. Если постепенно увеличивать угол падения, то при некотором его значении (меньше 90°) угол преломления станет равным 90°. При дальнейшем увеличении угла падения падающий луч уже будет отражаться в ту среду, из которой пришел. Это явление получило название полного внутреннего отражения.
Ход лучей при преломлении света также имеет свойство обратимости:
Если точечный объект и его изображение поменять местами, то лучевая картина преломления не изменится; изменится при том лишь направление лучей.
Решение задач
Задача 1
Угол падения луча из воздуха в стекло равен 0°. Чему равен угол преломления?
Задача 2
Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред. Угол падения равен 40°, угол между отраженным лучом и преломленным 110°. Чему равен угол преломления?
Задача 3
Угол падения равен 30°, угол между падающим лучом и преломленным 140°. В какой среде луч распространялся вначале: в оптически более плотной или менее плотной?
Задача 4
На дне аквариума с водой лежит плоское зеркало. На поверхность воды падает луч. Нарисуйте примерный ход луча, если угол падения равен 50°. Под каким углом к поверхности воды луч снова выйдет в воздух?
Задача 5
На горизонтальном дне водоема, имеющего глубину 1,2 м, лежит плоское зеркало. Луч света падает на поверхность воды под углом 30°. На каком расстоянии от места падения этот луч снова выйдет на поверхность воды после отражения от зеркала? Показатель преломления воды 1,33.
Домашнее задание: §65 учебника; вопросы и задания к параграфу; упр. 32 (учебник, с. 160-161).