Задания по теме: Геометрическая оптика. МБОУ СОШ 6 Учитель физики Золотых Д.Д.

Задания к Блоку 1.1. Урок 3 Задания к Блоку 1.1. Урок 3 1. На каком рисунке правильно изображено отражение карандаша в зеркале? 1. На каком рисунке правильно изображено отражение карандаша в зеркале? 2. Какая из точек (1, 2, 3 или 4), показанных на рисунке, является изображением точки S в плоском зеркале? 2. Какая из точек (1, 2, 3 или 4), показанных на рисунке, является изображением точки S в плоском зеркале?

3. Составьте словарь новых слов к блоку 1.1. Для этого в пустые прямоугольники впишите слова из списка терминов, приведенного ниже. В таблице укажите номера терминов в соответствии с номерами прямоугольников.[27] 3. Составьте словарь новых слов к блоку 1.1. Для этого в пустые прямоугольники впишите слова из списка терминов, приведенного ниже. В таблице укажите номера терминов в соответствии с номерами прямоугольников.[27] 1. Линия, вдоль которой распространяется энергия переносимая световой волной. 2. Раздел оптики, в котором не рассматривается вопрос о природе света, а используется представление о световых лучах. 3. Свет в однородной среде распространяется прямолинейно и равномерно. 4. Свет всегда распространяется по пути, требующему наименьшего времени его прохождения.

5. Место, куда не попадает свет от источника. 5. Место, куда не попадает свет от источника. 6. Источник света, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи 6. Источник света, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи 7. Если световые лучи пересекаются, то они не возмущают друг друга. 7. Если световые лучи пересекаются, то они не возмущают друг друга. 8. Изменение направления световой волны при падении ее на границу раздела сред, в результате чего волна распространяется обратно в первую среду. 8. Изменение направления световой волны при падении ее на границу раздела сред, в результате чего волна распространяется обратно в первую среду.

Список терминов. 1 – отражение, 1 – отражение, 2 – световой луч, 3 – геометрическая оптика, 2 – световой луч, 3 – геометрическая оптика, 4 – закон независимости световых лучей, 4 – закон независимости световых лучей, 5 – закон прямолинейности световых лучей, 5 – закон прямолинейности световых лучей, 6 – принцип Ферма, 6 – принцип Ферма, 7 – тень, 7 – тень, 8 – точечный источник. 8 – точечный источник.

прямоугольника пропущенных терминов

4. Может ли вертикально поставленный столб не отбрасывать тени в солнечный день? 4. Может ли вертикально поставленный столб не отбрасывать тени в солнечный день? Ответ: Может. Решение. Столб не отбрасывает тени, когда солнце находится точно в зените (т.е. когда солнечные лучи вертикальны). Это может наблюдаться вблизи экватора.. 5. Вы стоите на берегу реки, а на противоположном берегу находится дерево, высота которого вам известна. Опишите способ, с помощью которого можно измерить ширину реки, если в вашем распоряжении есть линейка с делениями. Решение. С помощью линейки надо измерить длину вытянутой руки (обозначим эту длину за l). Затем, держа линейку в вытянутой руке (см. рис), надо «измерить» видимую «высоту» дерева (обозначим ее h). Тогда ширина реки L находится из пропорции L/H = l/h, где H высота дерева.

6. На горизонтальном столе по прямой движется шарик. Под каким углом следует установить плоское зеркало, чтобы при движении шарика к зеркалу изображение шарика двигалось по вертикали? 6. На горизонтальном столе по прямой движется шарик. Под каким углом следует установить плоское зеркало, чтобы при движении шарика к зеркалу изображение шарика двигалось по вертикали? Решение. Отраженный луч следует повернуть на 90º по отношению к падающему. Учитывая, что угол отражения равен углу падения, зеркало надо разместить под углом 45º к движущемуся шарику, т.е. к горизонтальному столу.

7 На какой угол повернется отраженный от зеркала луч при повороте зеркала на угол 30°? 1)30° 2) 60° 3) 15° 4)0° 5)90° 8 Предмет находится от плоского зеркала на 30 см. На каком расстоянии от предмета окажется его изображение, если предмет отодвинуть от зеркала еще на 10 см? 1)0,1 м 2) 0,3 м 3)0,5 м 4) 0,8 м 5) 1,0 м

9 Длина тени от вертикально поставленной метровой линейки 50 см. Рядом стоящий дом при этом отбрасывает тень длиной 8 м. Какова высота дома? 10. Вы стоите на берегу реки, а на противоположном берегу находится дерево, высота которого вам известна. Опишите способ, с помощью которого можно измерить ширину реки, если в вашем распоряжении есть линейка с делениями. 10. Вы стоите на берегу реки, а на противоположном берегу находится дерево, высота которого вам известна. Опишите способ, с помощью которого можно измерить ширину реки, если в вашем распоряжении есть линейка с делениями. CorelDraw 1. Постройте четыре варианта тени для различных оттенков выбранного Вами цвета. 2. Постройте тени с различной шириной зоны размывания

3. 3. Постройте четыре варианта закона, по которому изменяется насыщенность оттенка заливки тени в зоне размывания по мере удаления от центра тени Постройте четыре варианта закона, по которому изменяется насыщенность оттенка заливки тени в зоне размывания по мере удаления от центра тени. Постройте четыре варианта закона, по которому изменяется насыщенность оттенка заливки тени в зоне размывания по мере удаления от центра тени Постройте несколько типов степеней прозрачности.

Блок 2.1 Урок 4 Законы преломления света. Относительный и абсолютный показатели преломления среды. Полное внутреннее отражение. Предельный угол полного внутреннего отражения. Ход лучей в призме. Преломлением света называют изменение направления световых лучей при переходе света из одной прозрачной среды в другую. Закон преломления света: падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β есть величина, постоянная для двух данных сред:

Закон преломления был экспериментально установлен голландским ученым В. Снеллиусом (1621 г.). Постоянную величину n называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления. Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления: n = n2 / n1. Законы отражения и преломления находят объяснение в волновой физике. Согласно волновым представлениям, преломление является следствием изменения скорости распространения волн при переходе из одной среды в другую

Физический смысл показателя преломления – это отношение скорости распространения волн в первой среде к скорости их распространения во второй среде : Абсолютный показатель преломления равен отношению скорости света c в вакууме к скорости света в среде: Среду с меньшим абсолютным показателем преломления называют оптически менее плотной.

Рис 12 иллюстрирует законы отражения и преломления света. При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную n2 < n1 (например, из стекла в воздух) можно наблюдать явление полного отражения, то есть исчезновение преломленного луча. Это явление наблюдается при углах падения, превышающих некоторый критический угол дпр, который называется предельным углом полного внутреннего отражения (см. рис. 13).

Для угла падения α = дпр sin β = 1 значение sin дпр = n2 / n1 < 1. Если второй средой является воздух (n2 1), то формулу удобно переписать в виде sin дпр = 1 / n Рис 13 где n = n1 > 1 – абсолютный показатель преломления первой среды. Для границы раздела стекло–воздух (n = 1,5) критический угол равен дпр = 42°, для границы вода–воздух (n = 1,33) – дпр = 48,7°.

Явление полного внутреннего отражения находит применение во многих оптических устройствах. Наиболее интересным и практически важным применением является создание волоконных световодов, которые представляют собой тонкие (от нескольких микрометров до миллиметров) произвольно изогнутые нити из оптически прозрачного материала (стекло, кварц). Свет, попадающий на торец световода, может распространяться по нему на большие расстояния за счет полного внутреннего отражения от боковых поверхностей (рис 14). Научно-техническое направление, занимающееся разработкой и применением оптических световодов, называется волоконной оптикой.

Блок 2.2 Урок 5. Решение задач по теме « Законы преломления света. Относительный и абсолютный показатели преломления среды. Полное внутреннее отражение. Предельный угол полного внутреннего отражения. Ход лучей в призме» 1. Если угол падения светового луча из вакуума на скипидар равен 45º, а угол преломления равен 30º, то чему ровна скорость распространения света в скипидаре? 1. Если угол падения светового луча из вакуума на скипидар равен 45º, а угол преломления равен 30º, то чему ровна скорость распространения света в скипидаре? Решение. Закон преломления имеет вид sin 45º/sin 30º = c/υ, отсюда υ= с- (sin 30º/sin 45º ) = 2, м/

2. Под каким углом из вакуума должен падать световой луч на поверхность вещества с показателем преломления, равным 1,73, чтобы угол преломления был в два раза меньше угла падения? 2. Под каким углом из вакуума должен падать световой луч на поверхность вещества с показателем преломления, равным 1,73, чтобы угол преломления был в два раза меньше угла падения? Решение. Закон преломления для этого случая sin ά/sin ά./2 = 1,73, sin ά = 2sin ά./2 cosά/2, поэтому 2cosά/2 =1,73, отсюда ά/2 = 30º и ά =60º. 3. Что произойдет с длиной волны света при переходе из среды с абсолютным показателем преломления света 2 в среду с абсолютным показателем преломления 1,5 ? Решение. Закон преломления может быть записан как sin ά/sin γ = λ1/λ2 = n2 / n1. Отсюда λ2/λ1 =2/1,5 = =4/3. Длина волны увеличится в 4/3 раза.

4. Луч света падает на границу раздела двух сред под углом 30º. Показатель преломления первой среды 2,4. Определите показатель преломления второй среды, если известно, что отраженный от границы раздела луч и преломленный перпендикулярны друг другу. 4. Луч света падает на границу раздела двух сред под углом 30º. Показатель преломления первой среды 2,4. Определите показатель преломления второй среды, если известно, что отраженный от границы раздела луч и преломленный перпендикулярны друг другу. Решение. Из рисунка найдем угол β = 180º 30º 90º = 60º. Закон преломления sin 30º/sin 60º= n2 / n1. Отсюда n2 = (sin 30º/sin 60º) - 2,4 = 1,38.

5. Палка длиной 2l с изломом посередине погружена в пруд так, что наблюдателю, находящемуся на берегу и смотрящему приблизительно вдоль палки, она кажется прямой, составляющей угол ά с горизонтом. Какой угол излома имеет палка? Показатель преломления воды 1, Палка длиной 2l с изломом посередине погружена в пруд так, что наблюдателю, находящемуся на берегу и смотрящему приблизительно вдоль палки, она кажется прямой, составляющей угол ά с горизонтом. Какой угол излома имеет палка? Показатель преломления воды 1,33. 6 Показатели преломления воды, стекла и алмаза относительно воздуха равны 1,33, 1,5, 2,42. В каком из этих веществ предельный угол полного отражения имеет минимальное значение? 6 Показатели преломления воды, стекла и алмаза относительно воздуха равны 1,33, 1,5, 2,42. В каком из этих веществ предельный угол полного отражения имеет минимальное значение? 7 Наблюдатель смотрит сверху вниз на поверхность воды в водоеме глубиной 1 м. Кажущаяся глубина водоема составляет ? 7 Наблюдатель смотрит сверху вниз на поверхность воды в водоеме глубиной 1 м. Кажущаяся глубина водоема составляет ? 8 Водолаз рассматривает снизу вверх из воды лампу, подвешенную на высоте 1 м над поверхностью воды. Кажущаяся высота лампы под водой ? 8 Водолаз рассматривает снизу вверх из воды лампу, подвешенную на высоте 1 м над поверхностью воды. Кажущаяся высота лампы под водой ?

9 Чему равен угол полного внутреннего отражения при падении луча на границу раздела двух сред, относительный показатель преломления которых равен 2? 9 Чему равен угол полного внутреннего отражения при падении луча на границу раздела двух сред, относительный показатель преломления которых равен 2? 10. Если световой луч проходит в вакууме за некоторое время расстояние 35 см, а в некоторой жидкости за то же время 25 см, то чему равен показатель преломления этой жидкости ? 10. Если световой луч проходит в вакууме за некоторое время расстояние 35 см, а в некоторой жидкости за то же время 25 см, то чему равен показатель преломления этой жидкости ? 11 Если при угле падения луча света на границу раздела двух сред, равном 60 º, оказалось, что отраженный и преломленный лучи образуют угол 90 º, то чему равен показатель преломления первой среды относительно второй ? 11 Если при угле падения луча света на границу раздела двух сред, равном 60 º, оказалось, что отраженный и преломленный лучи образуют угол 90 º, то чему равен показатель преломления первой среды относительно второй ?

12. Если при угле падения луча света на границу раздела двух сред, равном 60 º, оказалось, что отраженный и преломленный лучи образуют угол 90 º, то чему равен показатель преломления второй среды относительно первой ? 12. Если при угле падения луча света на границу раздела двух сред, равном 60 º, оказалось, что отраженный и преломленный лучи образуют угол 90 º, то чему равен показатель преломления второй среды относительно первой ? 13. Предельный угол полного внутреннего отражения для стекла равен 45 º. Найти скорость света в стекле. (Скорость света в вакууме равна С). 13. Предельный угол полного внутреннего отражения для стекла равен 45 º. Найти скорость света в стекле. (Скорость света в вакууме равна С).