Закони заломлення світла. Повне відбивання світла.
Embedded Files
Опрацювати §26 , переглянути відео-урок, виконати №3-5.
Світло — це сама загадковість...
Дивовижний, найблагородніший вид матерії,
вияв її найдосконаліший. Границя її можливого
руху. Неперевершено в швидкості.
Воно — і хвиля, і частка. І, можливо, ще щось.
/О. Гончар/
Мабуть, усім вам відоме таке явище природи як міраж. Наприклад, коли посеред пекучої пустелі мандрівникові привиджується попереду озеро, яке відбиває блакитне небо.
А чи замислювалися ви колись, як і чому виникає це явище?
Наприкінці нашого уроку ви зможете давати відповідь на це запитання. А для цього нам спочатку потрібно повторити матеріал попереднього уроку з подальшим вивченням нових фізичних явищ.
Актуалізація опорних знань.
1. Що відбувається в разі потрапляння променя на поверхню непрозорого тіла? (Відбивання)
2. Який кут називають кутом падіння променя на поверхню? (Кутом падіння променя називають кут між променем, що падає, і перпендикуляром до дзеркала, опущеним у точку падіння)
3. Який кут називають кутом відбивання променя? (Кутом відбивання називають кут між відбитим променем і перпендикуляром до площини дзеркала)
4. Сформулюйте закони відбивання світла. (І закон — промінь, що падає, і промінь відбитий лежать в одній площині з перпендикуляром до поверхні в точці відбивання; II закон — кут відбивання світла дорівнює куту падіння)
5. Чим відрізняється характер відбивання світла від таких тіл: а) плоске дзеркало; б) білий папір; в) чорний папір? (Віддзеркалення світла від: а) плоского дзеркала дзеркальне й дуже виразне, воно відображає понад 90% світла, що падає на нього; б) від білого паперу розсіяне й нормальне; в) від чорного паперу розсіяне й невиразне, світло в основному не відбивається, а поглинається)
6. Чому вдень вікна будинків зовні здаються темними? (Майже всі предмети всередині будинку — аж ніяк не дзеркала. Вони поглинають майже все світло, що потрапляє у вікно)
Вивчення нового матеріалу.
Повне відбиття
Якщо падаючий промінь спрямований з оптично густішого середовища в оптично менш густе (наприклад, з води в повітря), то
sinα /sinγ < 1
Це означає, що в цьому випадку кут заломлення β більше від кута падіння α . У разі збільшення кута падіння інтенсивність відбитого променя збільшується, а інтенсивність заломленого променя зменшується. І за такого кута падіння α0 , коли заломлений промінь повинен був би йти уздовж поверхні розділу двох середовищ, тобто за γ= 90°, заломлений промінь повністю зникає.
Цей кут падіння α0 називається граничним кутом повного відбивання - мінімальний кут падіння світла, починаючи з якого виникає явище повного внутрішнього відбивання.
Граничний кут повного відбивання - мінімальний кут падіння світла, починаючи з якого виникає явище повного внутрішнього відбивання.
Повне внутрішнє відбивання - явище відбивання світла від оптично менш густого середовища, за якого заломлення відсутнє, а інтенсивність відбитого світла практично дорівнює інтенсивності падаючого.
Спостерігачеві, який перебуває під водою, поверхня води здається блискучою, мов дзеркало.
Застосування явища повного відбивання світла.
Де застосовують явище повного відбивання світла?
У багатьох оптичних приладах напрямок поширення світла змінюють за допомогою призм повного відбивання: а – поворотна призма; б – оборотна призма.
Рис. а – поворотна призма; б – оборотна призма
Головне застосування цього явища пов’язане з волоконною оптикою. Якщо в торець суцільної скляної «нитки» спрямувати пучок світла, то після багаторазового відбивання світло вийде на її протилежному кінці незалежно від того, якою буде трубка – вигнутою чи прямою. Таку нитку називають світловодом.
Світловоди – це гнучкі нитки, що проводять світло на основі повного внутрішнього відбивання.
Світловоди застосовують:
у медицині для дослідження внутрішніх органів (ендоскопія);
у техніці, зокрема для виявлення несправностей усередині двигунів без їх розбирання;
для освітлення сонячним світлом закритих приміщень;
у декоративних світильниках;
як кабелі для передачі інформації (волоконно-оптичні лінії зв’язку), коли ми дивимося телевізор або користуємося Інтернетом, то, скоріш за все, й не здогадуємося, що більшу частину свого «шляху» сигнал долає «скляною дорогою».
Застосування повного відбивання світла:
волоконна оптика (передача світла та зображення, інформації);
волоконно-оптичні пристрої використовуються в медицині як ендоскопи – зонди;
в призматичних біноклях, перископах, дзеркальних фотоапаратах, катафотах.
Волоконна оптика - розділ оптики, в якому розглядаються процеси поширення світла вздовж прозорих волокон та їхніх сукупностей.
Волокно - нитка із оптичного прозорого металу(скло, пластик),яка використовується для переносу світла всередині себе завдяки повному відбиванню світла.
Ендоскоп - пристрій яке допомагає оглядати порожнини людського тіла.
Перископ - оптичний прилад для спостереження з укриття. Перископ не дозволяє бачити спостерігача в межах прямої видимості.
Катафот - пристрій, призначений для відображення променя світла в сторону джерела світла з мінімальним розсіюванням.
Google Sites
Report abuse