Скорость света. Законы отражения и преломления света
Скорость света. Законы отражения и преломления света.
Преподаватель физики Г(О)Б ПОУ ЗПТ Акатова Г.С.
План Скорость распространения света
План
Скорость распространения света
Законы оптики
Полное отражение света
Линзы. Изображения в линзах
Глаз как оптическая система
Скорость распространения света
1. Скорость распространения света
Опытным путем было установлено, что свет нагревает тела, на которые падает. Следовательно он передает этим телам энергию.
Свет – это излучение, но лишь та его часть, которая воспринимается глазом. Поэтому свет еще называют видимым излучением. Диапазон частот видимого излучения:
400 ТГц< ν< 800 ТГц
В жилище наше свет проник.
Как он родился и возник?
В его природе секрет,
И велся спор немало лет
В 1607 г. Галилео Галилей первым попытался измерить скорость света
В 1607 г. Галилео Галилей первым попытался измерить скорость света
Галилео Галилей (1564-1642)
На вершине одного из холмов встал
На вершине одного из холмов встал Галилей, на вершину другого поставил ассистента.
Ассистенту было наказано снять крышку со своего фонаря в тот момент, когда он увидит вспышку света фонаря Галилея.
Галилей измерил промежуток времени между вспышкой своего фонаря и моментом, когда он увидел вспышку фонаря ассистента
Этот промежуток оказался столь коротким, что
Этот промежуток оказался столь коротким, что Галилей счёл его характеризующим только быстроту реакции человека и заключил, что скорость света должна быть беспредельно велика.
Впервые скорость света была измерена в 1676 г
Впервые скорость света была измерена в 1676 г. Датским астрономом Олафом Кристенсеном Рёмером. с=212 000 км/с Он доказал конечность скорости света.
Метод основывается на измерении скорости света по наблюдениям с Земли затмений спутника Ио Юпитера.
В 1728 году Джеймс Брэдли оценил величину скорости света, наблюдая аберрацию звёзд
В 1728 году Джеймс Брэдли оценил величину скорости света, наблюдая аберрацию звёзд. Он наблюдал одну из звезд в созвездии Дракона, и обнаружил, что её видимое положение изменяется в течение года. Скорость света оказалась равна 301000 км/с.
В 1849 г он получил значение с=315000 км/с
В 1849 г он получил значение
с=315000 км/с
Первым, кто сумел определить скорость света лабораторным путем, был французский физик Арман Физо.
В 1862 году французский физик Жан
В 1862 году французский физик Жан Бернар Леон Фуко модернизировал установку Физо и получил, что скорость света равна 298000 км/с.
Фуко обнаружил, что скорость света в воде составляет ¾ скорости света в воздухе
В 1926 г. американский физик Альберт
В 1926 г. американский физик Альберт Майкельсон с помощью вращающегося зеркала получил значение скорости света, равное 299 796 км/с
Наиболее точное измерение скорости света было получено в 1972 г
Наиболее точное измерение скорости света было получено в 1972 г. американским ученым К. Ивенсоном с сотрудниками. В результате независимых измерений частоты и длины волны лазерного измерения ими было получено значение с=299 792,456 км/с
Однако в 1983 г. на заседании Генеральной ассамблеи мер и весов было принято новое определение метра (это длина пути, проходимое светом в вакууме за 1/299792458 долю секунды), из которого следует что скорость света в вакууме абсолютно точно равна с=299 792 458 м/с
Была измерена скорость в различных прозрачных веществах
Была измерена скорость в различных прозрачных веществах. Скорость света в воде была измерена в 1856 г. Она оказалась в 4/3 раза меньше, чем в вакууме. Во всех других веществах она также меньше, чем в вакууме.
Источники света Естественные Искусственные
Источники света
Естественные
Искусственные
Тепловые
Люминесцентные
Законы оптики Линии, вдоль которых распространяется свет, называют световыми лучами
2. Законы оптики
Линии, вдоль которых распространяется свет, называют световыми лучами
Раздел оптики, в котором изучается ход световых лучей, называют геометрической оптикой, т.к. для определения хода лучей часто используют геометрические построения.
Закон прямолинейного распространения света
Закон прямолинейного распространения света.
Свет в однородной прозрачной среде распространяется прямолинейно.
Тень – это та область пространства, в которую не попадает свет от источника
Тень – это та область пространства, в которую не попадает свет от источника.
Полутень – это та область, в которую попадает свет от части источника света.
Образование тени и полутени
Во время ленного затмения Луна попадает в конус тени, отбрасываемой
Во время ленного затмения Луна попадает в конус тени, отбрасываемой Землей.
Если вся Луна находится в области полной тени от Земли, наблюдается полное лунное затмение. Если Луна погружена в тень не вся, то наблюдается частичное лунное затмение.
Лунное затмение
Солнечное затмение Солнечное затмение возникает тогда, когда
Солнечное затмение
Солнечное затмение возникает тогда, когда Луна при своем движении вокруг Земли полностью или частично закрывает Солнце. Во время солнечного затмения тень от Луны падает на Землю. В тех местах Земли, куда упала тень, будет наблюдаться полное затмение Солнца. В местах полутени только часть Солнца будет закрыта Луной, т.е. произойдет частичное затмение Солнца. В остальных местах Земли затмения не будет.
Законы отражения света Зеркальное отражение:
Законы отражения света
Зеркальное отражение:
Угол отражения равен углу падения луча.
Луч падающий, луч отражённый и перпендикуляр, проведённый в точку падения луча лежат в одной плоскости.
Помимо зеркального отражения существует диффузное, когда параллельный пучок лучей, падающих на какую-либо поверхность, после отражения рассеивается по всевозможным направлениям
Помимо зеркального отражения существует диффузное, когда параллельный пучок лучей, падающих на какую-либо поверхность, после отражения рассеивается по всевозможным направлениям. Именно благодаря диффузному отражению света становятся видимыми окружающие нас предметы.
Зеркальное и диффузное отражение.
Плоское зеркало – зеркало, поверхность которого представляет собой плоскость
Плоское зеркало – зеркало, поверхность которого представляет собой плоскость.
Изображение предмета - это то, что мы видим за зеркалом. Изображение называется мнимым, если оно получается в результате пересечения воображаемых продолжений.
Опыт показывает, что изображение получается : - прямое; - равное по размерам предмету; - находящееся на таком же расстоянии за зеркалом, как и предмет перед…
Опыт показывает, что изображение получается:
- прямое;
- равное по размерам
предмету;
- находящееся на
таком же расстоянии за зеркалом, как и предмет перед зеркалом.
Иными словами:
Изображение предмета в плоском зеркале симметрично предмету относительно плоскости зеркала.
Построение изображения в плоском зеркале
А1В1 – мнимое изображение стрелки АВ
Зеркальное отражение всегда меняет правое на левое и наоборот.
Законы преломления света Преломленный луч лежит в одной плоскости с падающим и с перпендикуляром, восстановленным в точке падения луча
Законы преломления света
Преломленный луч лежит в одной плоскости с падающим и с перпендикуляром, восстановленным в точке падения луча.
Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред.
n1
n – относительный показатель преломления второй среды относительно первой.
Физический смысл относительного показателя: показатель преломления равен отношению скорости света в средах, на границе между которыми происходит преломление 𝑛𝑛= 𝑣 1 𝑣 2 𝑣 1 𝑣𝑣 𝑣 1 1 𝑣 1 𝑣 1 𝑣 2 𝑣 2 𝑣𝑣 𝑣 2 2 𝑣 2 𝑣 1 𝑣 2
Преломление света – это изменение направления луча света при пересечении границы сред
Преломление света – это изменение направления луча света при пересечении границы сред
Закон преломления света позволяет объяснить интересное и практически важное явление – полное отражение света
Закон преломления света позволяет объяснить интересное и практически важное явление – полное отражение света
Полное отражение света это явление отражения света от оптически менее плотной среды при переходе из более плотной, при котором преломление отсутствует и свет возвращается в…
3. Полное отражение света
это явление отражения света от оптически менее плотной среды при переходе из более плотной, при котором преломление отсутствует и свет возвращается в более плотную среду
Предельный угол полного отражения, αо это минимальный угол падения света, при котором возникает явление полного внутреннего отражения
Предельный угол полного отражения, αо
это минимальный угол падения света, при котором возникает явление полного внутреннего отражения.
Воспользуемся законом преломления света:
Миражи – оптические явления в атмосфере, состоящее в том, что вместе с предметом (или участком неба) видно его мнимое изображение
Миражи – оптические явления в атмосфере, состоящее в том, что вместе с предметом (или участком неба) видно его мнимое изображение
Иллюзия мокрой дороги
при летней жаре
Лучи, отраженные от предметов
сильно преломляются в нагретом воздухе
4. Линзы. Изображения в линзах
4. Линзы. Изображения в линзах
Линза – прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями
Линза – прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями.
Виды линз
Собирающие
Рассеивающие
Собирающие линзы - линзы , преобразующие параллельный пучок световых лучей в сходящийся
Собирающие линзы
- линзы , преобразующие параллельный пучок световых лучей в сходящийся.
плоско-выпуклая
двояковыпуклая
вогнуто-выпуклая
Рассеивающие линзы – линзы, преобразующие параллельный пучок световых лучей в расходящийся двояковогнутая выпукло-вогнутая плоско-вогнутая
Рассеивающие линзы – линзы, преобразующие параллельный пучок световых лучей в расходящийся
двояковогнутая
выпукло-вогнутая
плоско-вогнутая
Тонкая л инза – линза, у которой толщина пренебрежимо мала по сравнению с радиусами кривизны ее поверхностей
Тонкая линза – линза, у которой толщина пренебрежимо мала по сравнению с радиусами кривизны ее поверхностей. Главное свойство тонкой линзы: все приосевые лучи, вышедшие из какой-либо точки предмета и прошедшие сквозь тонкую линзу, собираются этой линзой снова в одной точке
Геометрические свойства линз Главная оптическая ось – прямая
Геометрические свойства линз
Главная оптическая ось – прямая О1О2, на которой лежат центры сферических поверхностей, ограничивающих линзу.
Главная плоскость линзы – плоскость, проходящая через центр линзы (т. О) перпендикулярно главной оптической оси
Геометрические свойства линз Главный фокус собирающей линзы (
Геометрические свойства линз
Главный фокус собирающей линзы (F) – точка на главной оптической оси, в которой собираются лучи, падающие параллельно главной оптической оси, после преломления их в линзе
Фокусное расстояние (ОF) – расстояние от главного фокуса до центра линзы (О). У собирающей линзы фокус действительный, потому – положительный.
Геометрические свойства линз Фокус – точка, в которой после преломления собираются все лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси
Геометрические свойства линз
Фокус – точка, в которой после преломления собираются все лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси.
Фокусное расстояние – расстояние от линзы до ее фокуса.
Оптическая сила линзы – величина, обратная ее фокусному расстоянию:
Фокальная плоскость – плоскость, проведенная через фокус, перпендикулярно главной оптической оси.
Построение изображений в тонких линзах 1 – луч, параллельный главной оптической оси, преломляясь проходит через главный фокус 3 – луч, идущий через оптический центр, не…
Построение изображений в тонких линзах
1 – луч, параллельный
главной оптической оси,
преломляясь проходит
через главный фокус
3 – луч, идущий через
оптический центр,
не преломляется
2 – луч, проходящий через главный фокус, после преломления в линзе идет параллельно главной оптической оси
Точечный источник света, находящийся на главной оптической оси
Точечный источник света, находящийся на главной оптической оси
Предмет находится за двойным фокусом линзы (d>2F)
Предмет находится за двойным фокусом линзы (d>2F)
Предмет находится между двойным фокусом и фокусом линзы (2F>d>F)
Предмет находится между двойным фокусом и фокусом линзы (2F>d>F)
Формула тонкой линзы (для собирающей линзы)
Формула тонкой линзы
(для собирающей линзы)
F – фокусное расстояние линзы
d – расстояние от линзы до изображения
f - расстояние от предмета до линзы
Формула тонкой рассеивающей линзы
Формула тонкой рассеивающей линзы
F – фокусное расстояние линзы
d – расстояние от линзы до изображения
f - расстояние от предмета до линзы
Увеличение линзы Линейное увеличение – отношение линейного размера изображения к линейному размеру предмета
Увеличение линзы
Линейное увеличение – отношение линейного размера изображения к линейному размеру предмета.
5. Глаз как оптическая система
5. Глаз как оптическая система
Строение глаза
Строение глаза
Аккомодация Аккомодация – это способность глаза приспосабливаться к четкому различению предметов, расположенных на разных расстояниях от глаза
Аккомодация
Аккомодация – это способность глаза приспосабливаться к четкому различению предметов, расположенных на разных расстояниях от глаза. Аккомодация происходит путем изменения кривизны поверхностей хрусталика при помощи натяжения или расслабления ресничного тела. Когда ресничное тело натянуто, хрусталик растягивается и его радиусы кривизны увеличиваются. При уменьшении натяжения мышцы хрусталик под действием упругих сил увеличивает свою
кривизну.
Дальтонизм - неспособность глаза различать цвета
Дальтонизм - неспособность глаза различать цвета
Дефекты зрения Миопия – данное состояние часто называют близорукостью
Дефекты зрения
Миопия – данное состояние часто называют близорукостью. Она возникает, когда параллельные лучи света, попадающие в глаз, фокусируются перед сетчаткой. Для получения четкого изображения перед роговицей необходимо поместить вогнутую корригирующую линзу.
Гиперметропия – это состояние обычно называют
дальнозоркостью. Оно возникает тогда, когда параллельные лучи света, попадающие в глаз, фокусируются за сетчаткой. Для того чтобы добиться четкого изображения при этом заболевании, требуется выпуклая увеличительная линза.
Астигматизм — дефект зрения, связанный с нарушением формы хрусталика, роговицы или глаза, в результате чего человек теряет способность к чёткому видению.
Дефекты зрения
Дефекты зрения
Коррекция дефектов зрения
Коррекция дефектов зрения
Задание на дом: Дмитриева В.Ф.
Задание на дом:
Дмитриева В.Ф. Физика. Стр. 324-343, ЭУ тема 5.1 и 4.3.
Istochniki-sveta/Istochniki-sveta
http://900igr.net/kartinki/fizika/Istochniki-sveta/Istochniki-sveta.html
http://images.yandex.ru/yandsearch?text
http://www.fizika.ru/kniga/index.php?mode=paragraf&theme=14&id=14010
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/cb594b3f-30d1-472d-8a31-6c3411f30221/optic2.htm
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/6d3973ae-c54c-4528-bd17-66f1adf1d493/9_83.swf
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669ba07c-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/5_1.swf
http://fcior.edu.ru/start-download.action?id=9A8B2E46-DBE9-616C-803C-AC7AB9482996
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.
