User17: Новая страница: «Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Физика, 7 класс, Преломлени...»

2012-10-23T14:06:16Z

Новая страница: «<metakeywords>Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Физика, 7 класс, Преломлени...»

Новая страница

<metakeywords>Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Физика, 7 класс, Преломление света</metakeywords>

'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Физика и астрономия|Физика]]>>[[Физика 7 класс|Физика 7 класс]]>> Преломление света '''

*''Почему ложка,  опущенная в стакан с  водой,  кажется  нам  сломанной  на  границе  воздуха  и  воды?  Что  такое  оптическая  плотность среды?  Как  ведет  себя  свет,  переходя  из  одной  среды  в  другую?  Обо всем  этом  вы узнаете из  этого  параграфа.''

 '''1.  Проводим опыты по преломлению света'''

Проведем  такой  эксперимент.  Направим  на  поверхность  воды  в  широком  сосуде  узкий  пучок  света  под  некоторым  углом  к  поверхности.  Мы заметим,  что в  точках  падения лучи не  только  отражаются  от  поверхности воды,  но  и  частично  проходят  в  воду,  изменяя  при  этом  свое  направление (рис.  3.33).

*Изменение направления  распространения света  в случае его  прохождения  через  границу раздела  двух сред  называют  преломлением  света.

Первое  упоминание  о  преломлении  света  можно  найти  в  работах  древнегреческого философа Аристотеля,  который  задавался  вопросом:  почему палка в воде  кажется  сломанной? А в  одном из  древнегреческих  трактатов описан такой  опыт:  «Нужно  встать  так,  чтобы плоское  кольцо,  положенное на дно сосуда,  спряталось за его краем.  Потом,  не изменяя положения глаз, налить  в  сосуд  воду. 

[[Image:11.10-17.jpg]]

''Рис. 3.33  Схема опыта по демонстрации преломления света. Переходя из воздуха в воду, луч света изменяет свое направление, смещаясь к перпендикуляру, восставленному в точке падения луча''

 Луч  света  преломится  на  поверхности  воды,  и  кольцо станет  видимым». Аналогичный  опыт  проиллюстрирован на рис.  3.34.

 '''2. Выясняем причину преломления света'''

Так почему же свет,  переходя из одной  среды в другую,  изменяет свое направление? Мы уже знаем,  что свет в  вакууме распространяется хотя и  с  огромной, но тем не менее конечной скоростью —  около 300 000 км/с.  В любой другой среде скорость света меньше,  чем в вакууме.

[[Image:11.10-18.jpg]]

''Рис. 3.34  ца рИсунке и схеме слева в чашке нет воды: пучок света, отраженный монетой, не попадает в глаз наблюдателя, поэтому он не видит монеты. На рисунке и схеме справа в чашку налита вода: отраженный монетой свет, преломляясь на границе «вода —  воздух», достигает глаза наблюдателя —  его глаз расположен так же, как и прежде, но монета становится для наблюдателя видимой''

Например,  в воде скорость света в 1,33 раза меньше, чем в вакууме; когда свет переходит из воды в алмаз, его скорость уменьшается  еще в  1,8 раза;  в  воздухе  скорость  распространения  света в  2,4  раза больше,  чем  в алмазе,  и лишь немного  ( ~ 1,0003  раза) меньше скорости света в вакууме. Именно изменение скорости  света в случае  перехода  из  одной  прозрачной  среды  в  другую  является  причиной  преломления света.

Принято говорить об оптической плотности среды: чем меньше скорость распространения  света  в  среде,  тем  большей  является  оптическая  плотность среды.

Так,  воздух  имеет  большую  оптическую  плотность,  чем  вакуум,  поскольку  в  воздухе  скорость  света  несколько  меньше,  чем  в  вакууме.  Оптическая плотность воды меньше,  чем оптическая плотность алмаза,  поскольку скорость света в воде  больше,  чем в алмазе.

Чем  больше  отличаются  оптические  плотности  двух  сред,  тем  более преломляется  свет  на  границе  их  раздела.  Другими  словами,  чем  больше изменяется  скорость  света  на  границе раздела  двух  сред,  тем  сильнее он преломляется.

 '''3. Устанавливаем закономерности преломления света'''

Рассмотрим  явление  преломления  света  подробнее.  Для  этого  снова воспользуемся  оптической  шайбой.  Установив  в  центре  диска  стеклянный полуцилиндр,  направим на него узкий пучок света (рис.  3.35).  Часть пучка отразится от поверхности полуцилиндра,  а часть пройдет сквозь него,  изменив  свое направление  (преломится).

На схеме по правую сторону луч SO задает направление падающего пучка света, луч OK — направление отраженного пучка, луч OB — направление преломленного  пучка; MN —  перпендикуляр,  восставленный  в  точке  падения луча SO.

[[Image:11.10-20.jpg]] Рис. 3.35.  Наблюдение преломления света с помощью оптической шайбы. 

[[Image:11.10-22.jpg]]

Рис. 3.36  Установление закономерности преломления света  (а,, а 2 —  углы падения, у,, у2 —  углы преломления). В случае увеличения угла падения света увеличивается и угол его преломления. Если свет падает из среды с меньшей оптической плотностью в среду с большей оптической плотностью (из воздуха в стекло) (а), то угол падения больше угла преломления. Если наоборот (из стекла в воздух)  (б), то угол преломления больше угла падения

Все указанные лучи лежат в одной плоскости —  в плоскости поверхности  диска.

Угол,  образованный  преломленным  лучом  и  перпендикуляром  к  границе деления  двух  сред,  восставленным  в  точке  падения  луча,  называется  углом преломления.

Если  теперь  увеличить  угол  падения,  то  мы  увидим,  что  увеличится и угол преломления. Уменьшая угол падения, мы заметим уменьшение угла преломления  (рис.  3.36).

Соотношение  значений  угла  падения  и  угла  преломления  в  случае  перехода  пучка  света  из  одной  среды  в  другую  зависит  от  оптической  плотности  каждой  из  сред.  Если,  например,  свет  падает  из  воздуха  в  стекло (рис.  3.36,  а),  то угол  преломления  всегда  будет меньшим,  чем угол падения [[Image:11.10-23.jpg]]. Если же луч света направить из стекла в воздух (рис. 3.36, б), то угол преломления всегда будет большим, чем угол падения  [[Image:11.10-25.jpg]].

[[Image:11.10-24.jpg]]

''Рис. 3. 36. Лучи света, идущие, например, от камешка К, лежащего на дне водоема, преломляются на границе «вода —  воздух». В результате мы видим мнимое изображение камешка —  K1 и, соответственно, мнимое изображение дна. Таким образом, определяя на глаз глубину водоема, мы ошибаемся: нам кажется, что глубина водоема —  h1 вместо реальной глубины h.  (Чем меньше угол, под которым мы рассматриваем дно, тем больше погрешность.)''

 Напомним, что оптическая плотность стекла больше  оптической  плотности  воздуха,  и  сформулируем закономерности преломления света.

1.  Луч  падающий, луч  преломленный  и  перпендикуляр  к  границе  раздела  двух  сред,  восставленный  в  точке  падения  луча,  лежат в  одной  плоскости.

2. Существуют такие  соотношения между углом  падения  и углом  преломления:

а) в  случае  увеличения  угла  падения  увеличивается и угол  преломления;

б) если луч света переходит из среды с меньшей  оптической  плотностью  в  среду с  большей  оптической  плотностью,  то угол  преломления будет меньше,  чем  угол падения;

в) если  луч  света  переходит  из  среды с  большей  оптической  плотностью  в  среду  с  меньшей  оптической  плотностью, то  угол  преломления  будет  большим,  чем угол  падения.

(Следует  отметить,  что  в  старших  классах, после изучения курса тригонометрии,  вы глубже познакомитесь с преломлением света и узнаете  о нем на уровне  законов.)

 '''4. Объясняем преломлением света некоторые оптические явления'''

Когда мы,  стоя на берегу водоема,  стараемся на  глаз  определить  его  глубину,  она всегда  кажется  меньшей,  чем  есть  на  самом  деле. Это  явление  объясняется  преломлением  света (рис.  3.37).

Следствием преломления  света в  атмосфере Земли является  тот факт,  что мы  видим Солнце  и  звезды  немного  выше  их  реального  положения  (рис.  3.38).  Преломлением  света  можно объяснить еще много природных явлений:  возникновение миражей,  радуги и др.

Явление преломления света является основой работы  многочисленных  оптических  устройств (рис.  3.39).  С  некоторыми  из  них  мы  познакомимся  в  следующих  параграфах,  с  некоторыми — в ходе дальнейшего изучения физики.

[[Image:11.10-26.jpg]]

''Рис. 3. 38. Пучок световых лучей, идущий от Солнца  (положение Солнца —  S), преломляется  (кривая а) в атмосфере Земли. Наблюдателю кажется, что свет распространяется по прямой b и что Солнце расположено выше, чем на самом деле (положение S1)''

*'''Подводим итоги'''

Световой пучок,  падая  на  границу  раздела двух  сред,  имеющих  разную оптическую плотность, делится на два пучка. Один из них — отраженный —  отражается  от  поверхности,  подчиняясь  законам  отражения  света. Второй —  преломленный —  проходит через  границу раздела в другую  среду,  изменяя  свое направление.

Причина  преломления  света  —  изменение  скорости  света  в  случае  перехода  из  одной  среды  в  другую.  Если  во  время  перехода  света  из  одной среды  в  другую  скорость  света уменьшилась,  то  говорят,  что  свет перешел из  среды  с  меньшей  оптической плотностью  в  среду  с  большей  оптической плотностью,  и наоборот.

Преломление  света происходит  по  определенным  законам.

[[Image:11.10-27.jpg]]

''Рис. 3. 39. Оптические устройства, работа которых базируется на явлении преломления света''

*'''Контрольны вопросы'''

''1. Какое  явление мы наблюдаем,  когда  свет проходит через  границу раздела двух  сред?  ''

''2.  Какие  опыты подтверждают явление  преломления  света  на  границе  раздела  двух  сред?  ''

''3. В  чем  причина  преломления  света?  ''

''4.  Скорость  света  в  воде  в  1,3  раза  меньше,  чем скорость  света  в  воздухе.  Какая  среда  имеет  большую  оптическую плотность?  ''

''5.  Какой угол называется углом преломления?  ''

''6.  Сформулируйте закономерности преломления  света.''

*'''Упражнения '''

1. Определите угол падения луча,  если преломленный луч  перпендикулярен  к  границе раздела двух  сред.

2. Перенесите рисунок в тетрадь.  Считая,  что среда  I  имеет большую оптическую  плотность,  чем  среда  2,  для  каждого  случая  схематически  постройте  падающий  или  преломленный  луч,  обозначьте угол падения и угол преломления.

[[Image:11.10-28.jpg]]

 3.  Пучок света падает из воздуха на поверхность стекла (см.  рисунок). Перенесите  рисунок  в  тетрадь  и  схематически  покажите  дальнейший ход пучка света в стекле и воздухе.

[[Image:11.10-29.jpg]]

4 . Луч  света  падает  из  воздуха  в  воду  под  углом  60° .  Угол  между отраженным  и  преломленным  лучами  составляет  80° .  Вычислитеугол преломления луча.

5. Вычислите скорость света в  алмазе.

6.  Если  смотреть на предметы  сквозь теплый воздух,  который поднимается от костра,  то будет казаться,  что предметы колеблются. Почему?

7.  В  чистом  пруду  можно  видеть  рыб.  Глубина,  на  которой  плавает рыба, меньше,  больше или равна той глубине,  на которой вы ее видите? Обоснуйте свой  ответ с помощью  схематического рисунка.

*'''Экспериментальные задания'''

1. Покажите  и  объясните  кому-нибудь  из  своих  друзей  или  близких упомянутый  в  параграфе  опыт  с  кольцом,  который  был  описан в  одном из древнегреческих  трактатов  (понятно,  что  вместо кольца можно  воспользоваться и другим предметом).

2. Приготовьте насыщенный раствор поваренной соли, прибавляя соль в  теплую  воду  до  тех  пор,  пока  соль  не  перестанет  растворяться. Дайте  раствору  отстояться  в  течение нескольких  часов  и  осторожно  перелейте  его  в  чистую  банку.  Опустите  в  раствор  стеклянную палочку  (шарик).  Объясните,  почему  погруженный  предмет  практически не виден.

''' '''

*'''Физика и техника в Украине'''

[[Image:11.10-30.jpg]]

 Выдающийся  физик '''Леонид Исаакович Мандельштам'''  (1879—1944)  родился  в  Могилеве.  В  скором  времени  семья  переехала в  Одессу,  где Мандельштам  учился  в  гимназии.  Co  временем  он  закончил физико-математический факультет Новороссийского университета.

Л.  И.  Мандельштам  изучал  распространение  электромагнитных волн, прежде всего —  видимого света. Он обнаружил  целый  ряд эффектов,  некоторые ныне  носят его  имя  (комбинационное рассеяние света, эффект Мандельштама— Бриллюена  и  т.  п.).

Огромна роль Л. И. Мандельштама в подготовке новых поколений физиков.  Он  был  одним  из  организаторов  Политехнического  института в Одессе. Среди его учеников —  выдающиеся физики И. Е. Тамм, M  Д. Папалекси, М. О. Леонтович,  Г. С. Ландсберг и другие.

 ''Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. — X.: Издательство «Ранок», 2007. — 192 с.: ил.''

'''Содержание урока'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект урока и опорный каркас
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентация урока
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] интерактивные технологии
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративные методы обучения

'''Практика'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] тесты, тестирование онлайн
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачи и упражнения
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашние задания
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикумы и тренинги
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] вопросы для дискуссий в классе

'''Иллюстрации'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] видео- и аудиоматериалы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фотографии, картинки
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] графики, таблицы, схемы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты

'''Дополнения'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рефераты
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фишки для любознательных
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статьи (МАН)
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] литература основная и дополнительная
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словарь терминов

'''Совершенствование учебников и уроков'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] исправление ошибок в учебнике
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми

'''Только для учителей'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарные планы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] учебные программы
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методические рекомендации
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] [http://xvatit.com/forum/ обсуждения]

[[Image:New2.jpg|40x40px|New2.jpg]] [http://xvatit.com/Idealny_urok.html '''Идеальные уроки-кейсы''']

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам].

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум].

Преломление света (7 класс) - История изменений

User17 в 14:34, 23 октября 2012

User17: Новая страница: «Гипермаркет Знаний - первый в мире!, Гипермаркет Знаний, Физика, 7 класс, Преломлени...»