Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 7 клас. Повні уроки>> Відбивання світла. Закони відбивання. Плоске дзеркало.

Тема

• Відбивання світла. Закони відбивання. Плоске дзеркало

Мета

• Ознайомитися з  поняттям «Відбивання світла»,
• навчитися будувати зображення в плоскому дзеркалі.
  

Хід уроку

Відбивання світла

Відбивання світла  - виникнення вторинних світлових хвиль, що поширюються від межі розподілу двох середовищ "назад" у перше середовище, з якого спочатку падало світло. Промінь рухається прямолінійно доти, поки середовище є однорідним. При переході проміня з одного середовища в інше, на межі розподілу промінь щзмінює свій напрямок. Частина світла, а іноді й все світло (явище повного внутрішнього відбиття) повертається у вихідне середовище. При цьому принаймні перше середовище повинно бути прозорим для падаючего і відбиваємого випромінювання. Тіла, які не світяться стають видимими внаслідок відбиття світла від їхніх поверхонь.

Закону відбиття підкоряється не тільки світло. Будь-які електромагнітні хвилі - радіо, СВЧ, рентгенівські промені й т.п. - поводяться  так само. От чому, наприклад, і величезні приймаючі антени радіотелескопів, і тарілки супутникового телебачення мають форму вогнутого дзеркала - у них використовується все той же принцип фокусування паралельних променів.

Закони відбиття світла

Тепер треба встановити самі закони які описують відбиття світла. Для початку введемо деякі позначення.

Границя розподілу середовищ - границя поділу двох середовищ (наприклад предмет-предмет або повітря-предмет);

Падаючий промінь - промінь идущій від джерела й попадающій на границю розподілу середовищ;

Відбитий промінь - промінь відбитий від перешкоди;

Кут падіння - кут утворений падаючим променем і перпендикуляром відновленим у точці падіння;

Кут відбиття - кут утворений відбитим променем і перпендикуляром відновленим у точці падіння.

Наочно це можна побачити на наступному відео:

Закони відбиття світла описують взаємне розташування падаючого променя S, відбитого променя й перпендикуляра, опущеного до площини в точці падіння O.

Для відбитого світла, справедливі наступні твердження:

1. Падаючий промінь, відбитий промінь та перпендикуляр із точці падіння лежать в одній площині

2. кут падіння  проміня à дорівнює куту відбиття ß

Види відбиття світла

Від різних поверхонь світлові промені відбиваються по-різному. Існують два види відбиття променів: дзеркальне відбиття йдифузійне відбиття.

При влученні світлових променів на ідеально плоску поверхню, що відбиває, розміри нерівностей якої не перевищують довжину світлової хвилі спостерігається дзеркальне відбиття. При цьому промені, що входять у світловий пучок, відбиваючись залишаються взаємно паралельними. Прикладами поверхонь, по властивостях наближающихся до дзеркальних, можуть служити поверхня краплі ртуті, поверхня гладкого скла, добре відполірована металева поверхня, або звичайне дзеркало.

При влученні світлових променів на нерівну, шорсткувату поверхню, що відбиває (розміри нерівностей перевищують довжину світлової хвилі) спостерігається дифузійне відбиття. У цьому випадку відбиті промені спрямовані хаотично відносно один одного. Саме завдяки явищу дифузійного відбиття ми можемо розрізняти предмети, які самі не здатні випромінювати світло. Предмет буде абсолютно невидимим, якщо розсіювання світлових променів дорівнює нулю. На даний момент, навіть ідеально відполіровані дзеркала розсіюють незначну частину світлових променів.

Побудова зображення в плоскому дзеркалі

Спробуємо побудувати зображення предмета, розташованого перед плоским дзеркалом.

Дзеркало, поверхню якого являє собою площина, називають плоским дзеркалом. Коли предмет перебуває перед дзеркалом, то здається, що за дзеркалом перебуває такий же предмет. Те, що ми бачимо за дзеркалом, називається мнимим зображенням предмету

Розглянемо простий приклад. Нехай на вертикально розташоване дзеркало падає світло від деякого джерела S. Для простоти візьмемо всього 3 світлових промені, так щоб вони падали на дзеркало під різними кутами. У цьому випадку до кожного променя треба застосувати закон відбиття й побудувати відбитий промінь. Побудувавши три відбитий промені треба їх продовжити пунктиром за дзеркало. Якщо побудова проведена акуратно, то всі 3 пунктирні лінії повинні перетнутися в одній крапці. Ця точка й буде мнимим зображенням джерела світла S' . У такий спосіб якщо дивитися на дзеркало, то буде здаватися що світло йде саме із цієї мнимої точки.

Якщо який-небудь предмет має кілька точок, то вибираються кінцеві точки предмета й для кожної точки будується її зображення. Після цього відновлюється зображення предмета.

Розглянемо побудову зображення відрізка - предмета AB, розташованого перед плоским дзеркалом.

Допустимо, що предмет AB паралельний дзеркалу. Проведемо із точки A предмета два променя: AM₁, що падає перпендикулярно до дзеркала, і AO, що утворить із нормаллю NN кут є. При цьому точку O виберемо так, щоб M₁O = M₁M₂/2 = AB/2. Після відбиття від дзеркала промінь AM₁ піде у зворотному напрямку M₁A, а промінь AO відіб'ється під кутом є' і пройде через точку B. Продовження променів M₁A та OB перетнуться в точці A'.

Аналогічно виходить зображення точки B.

Зображення предмета A е мнимим (тому що утворено продовженнями променів), равним предмету AB.

Завдання

1. В наслідок чього тіла мають колір?

2.Як побудувати зображення предмета в плоскому дзеркалі?

Список використаних джерел

1. Янчук В. Довідник школяра: 5-11 кл., 2002, Київ

2. Коршак Є. В., Ляшенко О. І., Савченко В.Ф. Фізика 7 клас: Підруч. для для загальноосвітніх навч. закл. - Ірпінь: Перун, 2002.

3. Гончаренко С.У. Фізика: Основні закони і формули., 2006, Либідь.

4. Вакуленко М. О. Російсько-український словник фізичної термінології / За ред. проф. О. В. Вакуленка (додаток: "Російсько-український фізичний словник":. - К., 2006.

5. Урок фізики по тему: "Дзеркало". Перепеленко Галина Володимирівна

Відредаговано та надіслано Фролов Д. В.

Над уроком працювали

Борисенко І. М.

Перепеленко Г. В.

Романчук В.Є.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.