Преломление света (11 класс)

1. Тема урока Преломление света

2. Наблюдения

3.

4. Преломление света

Преломление – изменение
направления
распространения
света при прохождении
из одной среды в другую.
воздух
вода

5. Причины

• Изменение скорости света при
перехода света из среды оптически
менее плотной в оптически более
плотную среду.
стекло
воздух
v2
v1
воздух
стекло
v1
v2

6. Преломление света

О
А
• АО – падающий луч
• ОВ – преломленный луч
• ОО – перпендикуляр к
α
границе раздела двух сред
О
• α – угол падения
• β – угол
преломления
β
В

7. Вывод закона преломления

Воздух – v1
В
sin
α
α
В1
β
А
β
β А1
Вода –v2
• ВВ1=v1t
• АА1=v2t
• Из ∆АВВ1
1t
АВ1= sin
• Из∆АВ1А1
2t
АВ1=
1t
sin
2t
sin
sin 1
sin 2

8. Законы преломления

О
А
1
1
sin
sin
2
α
О
2
β
В
АО
лежат
ОВ
в одной
ОО
плоскости
Отношение синуса угла
падения к синусу угла
преломления есть
величина постоянная
для данных двух сред,
равная отношению
скоростей света в этих
средах
Падающий луч,
преломленный луч и
перпендикуляр,
проведенный
точку падения
лежат в одной
плоскости

9. абсолютный показатель преломления среды

n-
абсолютный показатель
преломления среды
Вакуум. Скорость света =
300000 км/с
• Абсолютный показатель
преломления среды –
физическая величина,
равная отношению скорости
света в вакууме к скорости
света в данной среде.
n
среда
n>1
c

10. Абсолютный показатель преломления

Вещество
Воздух
Лед
Вода
Стекло
Алмаз
Сапфир
Кварц
Бензин
Спирт
n
1,003
1,31
1,333
1,52
2,42
1,77
1,54
1,5
1,36
• Что показывает 2,42
для алмаза?
• Сравните скорость
распространения
света в алмазе и
сапфире.
• Где скорость света
больше в воде или
во льду?

11. Верно ли показан ход лучей?

лед
вода

12. Относительный показатель преломления

Среда
n1
υ1
Среда2
n2
υ2
• Относительный показатель
преломления среды –
физическая величина, равная
отношению скоростей света в
средах, на границе между
которыми происходит
преломление
1
n
2

13. Закон преломления

sin 1
sin 2
• Для среды
с
n
• следовательно
1 n 2
21 n1
sin 1 n2
n
sin 2 n1

14. Задание

• Постройте дальнейших ход луча

15. Наблюдатель видит звезды выше истинного положения. Почему?

Видимое
положение
светила
Истинное
положение
светила

16. Почему стеснительные барышни выбирают сапфировые брекеты?

17. Задача

• Под каким углом должен падать луч на
поверхность стекла, чтобы угол
преломления оказался
перпендикулярным к отраженному?

18. Дано: n=1,52 φ=90град α - ?

Дано:
n=1,52
φ=90град
α-?
• Решение
φ

19. Рассмотрим случай, когда свет идет из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную.

α<β
α
стекло
вакуум
n
n=1
Задание 1.
Постройте дальнейших
ход луча.
β
Задание2.
Запишите закон
преломления для этого
случая.
sin 1
sin n

20. Рассмотрим случай, когда свет идет из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную.

• Вопрос.
Что будет происходить с
углом преломления,
если увеличивать угол
падения ?
βmax=90
αо
β1
β2
βmax
• Вопрос.
Как запишется закон
преломления ?
sin 0
1
n
sin 90 0

21. если α > αо

если α > αо
преломление света во
вторую
среду прекращается ,
свет полностью
отражается
от границы раздела.
αо
Возникает
явление
полного
внутреннего
отражения

22.

23. Закон преломления света позволяет объяснить интересное и практически важное явление – полное отражение света

24.

Полным отражением света объясняется не только
блеск («игра») бриллиантов, но и капелек росы на солнечном
свете, пузырьков воздуха в воде.

25.

• Вот так выглядит солнечное Гало в
Антарктиде (из-за особеннстей
преломления ...
Самый же космос бывает там, где нас нет. Вот так
выглядит солнечное Гало в Антарктиде (из-за
особенностей преломления света происходит
многократное отражение солнца. Интересно было
бы взглянуть на людей, которые бы на небе
увидели пять солнц.

26. Мираж

Мираж

27.

Сапфировые брекеты
имеют такой же
коэффициент
преломления света ,
что и ...

28.

29. Волоконная оптика -

Волоконная оптика система передачи оптических изображений
с помощью стекловолокон (световодов).
Испытывая полное внутреннее отражение,
световой сигнал распространяется внутри
гибкого световода
Используется пучок из тысяч световодов
(диаметр каждого волокна от 0,002 до 0,01 мм)
Использование волоконно-оптических устройств
в медицине – эндоскопы (зонды, вводимые в
различные внутренние органы)
В настоящее время волоконная оптика
вытесняет металлические проводники в
системах передачи информации (с помощью
светового сигнала можно передавать в 106 раз
больше информации. чем с помощью
радиосигнала)
Использование полного отражения в
призматических биноклях, перископах,
зеркальных фотоаппаратах, световращателях
(катафотах)