11 клас

Закони геометричної оптики.

(урок вивчення нового матеріалу з використанням ІКТ) 

Тема: Закони геометричної оптики.

Мета: повторити з учнями зміст геометричної оптики, доповнивши й поглибивши їх. Розвивати в учнів абстрактне, зорове мислення, вміння застосовувати закони геометричної оптики до розв’язування практичних задач.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: Комп’ютер, проектор, екран, ППЗ.

Демонстрації:

1. ППЗ "Прямолінійне поширення світла".
2. ППЗ "Відбивання світла".
3. ППЗ "Заломлення світла".

Хід уроку

І. Організація класу.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

І група: тестові завдання, використовуючи ППЗ. (консоль вчителя)

ІІ група: Інтелектуальна розминка, робота на картках.

ІІІ. Підведення підсумків даного етапу.

ІV. Вивчення нового навчального матеріалу.

Ми продовжуємо вивчати розділ «Електромагнітні хвилі» і сьогодні ми ознайомимося із законами геометричної оптики теми «Світлові хвилі».

Вивчення теми:  (ППЗ-1)

Основні поняття геометричної оптики.

Закон прямолінійного поширення світла.

Закон відбивання світла.

Закон заломлення світла.

1.Основні поняття геометричної оптики.

На з’ясування природи світла знадобилося не одне тисячоліття. За цей час багато різних гіпотез змінили одна одну.

Оптика (від грецького optike – наука про зорові сприйняття)  спочатку розглядалась, як наука про зір.

У наш час оптика являє собою розділ фізики, в якому вивчаються явища та закономірності, пов’язані з виникненням, поширенням і взаємодією з речовиною електромагнітних хвиль видимого діапазону.

Основними поняттями геометричної оптики є пучок і промінь.

Світловий промінь – це вузький пучок світла. Оскільки пучок світла має скінчену ширину, то промінь – це вісь пучка. (ППЗ-2)

- Геометричною оптикою наз. розділ оптики, в якому вивчаються закони поширення світла: (Які ви знаєте закони?)

1.Закон прямолінійного поширення світла.

2.Закон відбивання світла.

3.Закон заломлення світла. (ППЗ-3)

2.  Закон прямолінійного поширення світла: світло в оптично однорідному середовищі поширюється прямолінійно.

Оптично однорідним є таке середовище, в якому швидкість стала. Якщо є два середовища в яких світло поширюється з різними швидкостями, то середовище, де швидкість світла менша – називається більш оптично густим, а з більшою швидкістю – оптично менш густим.

(Чим пояснюється прямолінійне поширення світла?)

Прямолінійне поширення світла пояснюється утворенням тіні і півтіні. (ППЗ-4)

Тінь – це область простору, до якої не потрапляє енергія від джерела світла.

(Чи можна побачити в тіні джерело світла?) (ППЗ-5)

Якщо джерело протяжне, то на екрані навколо тіні утворюється півтінь.

Півтінь – область простору, до якої енергія від джерела потрапляє частково

Прикладами тіні і півтіні є Місячні та Сонячні затемнення. .(ППЗ-6-7)

(Що буде відбуватися із світловими променями, які падають на дзеркальну поверхню води?)

3. Закон відбивання світла.

Приклади . (ППЗ-8)

• це приклади дзеркального відбиття світла.

Розглянемо дослід графічно. (ППЗ-9)

СО – перпендикуляр, поставлений у точку падіння;

МО – падаючий промінь;

ОN – відбитий промінь;

Кутом падіння - називається кут між падаючим променем і перпендикуляром, поставленим у точку падіння.

Кутом відбивання - називається кут між відбитим променем і перпендикуляром поставленим у точку О.

Закон відбивання і прямолінійного поширення був відкритий давньогрецьким ученим Евклідом.

Закон відбивання світла:

• Промінь падаючий і промінь відбитий і перпендикуляр поставлений у точку падіння лежать в одній площині;
• Кут падіння дорівнює куту відбивання.

4. Закон заломлення світла. (ППЗ-10)

(Що відбудеться , якщо світло падає на поверхню води?)

Якщо напрямити вузький світловий промінь на поверхню води, то частина світла відіб’ється від поверхні води, інша, заломлюючись,  – пройде з повітря у воду.

Кутом заломлення - називається кут між заломленим променем S2 і перпендикуляром MN.

Під час поділу світлового пучка виконується закон збереження енергії.

Історики приписують експериментальне відкриття закону заломлення голландському вченому В. Снелліусу (1621р.), але теоретичне обґрунтування цього закону було здійснено французьким фізиком і математиком Рене Декартом (1630р).

Заломлення світла пояснюється зміною швидкості поширення світла під час переходу з одного середовища в інше.

Досліди показують, що:

• падаючий промінь, перпендикуляр поставлений у точку падіння і заломлений промінь лежать в одній площині; - І з-н заломлення світла.
• Відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення  для двох даних середовищ є величина стала, яка називається відносним показником заломлення другого середовища відносно першого., де - відносний показник заломлення другого середовища відносно першого. ІІ з-н заломлення світла. (ППЗ-11)

(Відкрийте підручник на ст..136 і знайдіть математичний запис закону заломлення світла)

Якщо світло заломлюється на межі "вакуум- середовище", то - називають абсолютним показником прозорого середовища.

Оскільки в багатьох випадках першим середовищем буває повітря, то прийнято визначати показник заломлення даної речовини відносно повітря , абсолютний показник для якого наближено = 1,00029.

Відносний показник заломлення, швидкість поширення світла  і абсолютний показник пов’язані собою співвідношенням. (ППЗ-12)

Відносний показник заломлення >1, якщо світло проходить з менш оптично густого середовища в більш оптично густе, і при цьому кут падіння більший за кут заломлення ;

<1, навпаки, з більш оптично густого в менш оптично густе, і кут падіння менший за кут заломлення.

Розглянемо тепер хід променів у трикутній призмі. (ППЗ №13)

• Заломлюючим кутом   - називається кут при вершині призми.

Закони геометричної оптики широко використовуються у різноманітних оптичних приладах. (ППЗ-14)

V. Підсумкове оцінювання.

VI. Завдання додому: 52,Впр.11(2,5)(Коментар д/з)

VІІ. Підсумок вивченого матеріалу.

1. Робота на картках.

2. Опорні поняття даної теми:

1. Які ви знаєте закони геометричної оптики?

2. Які  приклади ви можете навести на підтвердження прямолінійного поширення світла?

3. Що таке тінь і півтінь?

4. Які явища відбуваються при переході світла з одного середовища в інше?

5. Чим зумовлене заломлення світла на межі поділу двох середовищ?

6.В якому випадку показник заломлення більший за одиницю?

В якому – менший за одиницю?