Закон отражения света. Зеркала. Решение задач на применение закона отражения. Урок 63

1. Урок 63. Законы отражения света. Зеркала. Решение задач на применение закона отражения света.

18.02.2025
Урок 63. Законы
отражения света.
Зеркала. Решение
задач на применение
закона отражения
света.
1

2.

Свет – самое тёмное пятно в физике.
https://yandex.ru/video/preview/1834360481267512056
2

3.

Свет – видимая часть излучения,
одновременно поток частиц (фотонов) и
электромагнитная волна.
3

4.

Корпускулярная теория
Свет – поток фотонов.
Скорость света:
в вакууме с = 300000 км/с
в воздухе с = 299711 км /с
в воде с = 225000 км /с
в стекле с = 200000 км /с
Световые волны.
ν ≈ (4 ·1014 Гц -7,5 · 1014 Гц)
λ ≈ (400 нм - 760 нм)
4

5.

Солнце – основной источник света.
5

6. Видеофрагмент. Световые явления. Источники света. Распространение света.

6

7.

Прямолинейностью распространения света
объясняются тени и полутени.
7

8. Прямолинейное распространение света объясняют:

• Образование тени и
полутени
• Солнечные и лунные
затмения
8

9. Принцип Гюйгенса

• Каждая точка, до
которой дошло
возмущение, сама
становится источником
вторичных
сферических волн.
• Волновая поверхность
– огибающая
вторичных волн.
9

10. Принцип Гюйгенса

• Каждая точка, до
которой дошло
возмущение, сама
становится источником
вторичных
сферических волн.
• Волновая поверхность
– огибающая
вторичных волн.
10

11. Видеофрагмент. Закон отражения света. Зеркала. Решение задач на применение закона отражения света.

11

12.

С1
В1
А1
D1
α
M
ABD ACD
Углы В и C – прямые
Сторона AD-общая
AB = CD
β
А
В
С
α
β
R=AB = CD = υt
D
DAC= ADB
Угол DAC = α
Угол ADB = β
N
Углы со взаимно
перпендикулярными
сторонами
α = β или
α = β12

13.

Закон отражения света
1. Луч падающий,
отраженный и
перпендикуляр,
восстановленный в точке
падения луча, лежат в
одной плоскости.
2. Угол падения равен углу
отражения.
α
β
13

14.

Законы отражения света
• Падающий и отраженный лучи, а также
перпендикуляр к границе раздела двух сред,
восстановленный в точке падения луча, лежат
в одной плоскости (плоскость падения).
• Угол отражения равен углу падения α.
( = )

15.

Кто установил законы отражения света?
Голландец Виллеброрд Снель ван
Ройен (1580-1626), именовавший себя
Снеллиусом, наблюдал, как
тонкий луч света отражается в
зеркале. Он просто измерил угол
падения и угол отражения луча (чего
до него не делал никто) и установил
закон: угол падения равен углу
отражения.
Законы Снеллиуса

16. Обратимость световых лучей

Если луч падает на зеркало в направлении BO, то
отражённый луч пойдёт в направлении OS. Падающий и
отражённый луч могут меняться местами. Это свойство
лучей называется обратимостью световых лучей.
C
S
B
M
O
N

17.

Фронтальный опрос
Задание 1.
Положите на парту плоское зеркало.
Посмотрите на свое изображение в зеркале. Как
оно образовалось? Почему не возникает такого
же изображения на поверхности парты?
Вопрос 1.
Практически все поверхности отражают свет.
Какие бывают виды отражения? Что же общего в
этих двух видах отражения?
Вопрос 2.
Подумайте и скажите, благодаря какому
отражению мы с вами видим окружающие тела?

18.

Фронтальный опрос
Вопрос 3.
Назовите основные лучи и линии,
применяемые для графического
изображения отражения света.
A
B
S
O
N

19.

Фронтальный опрос
Вопрос 4.
Сформулируйте законы отражения света.
• Падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр,
проведенный в точку падения луча, лежат в одной
плоскости.
• Угол падения равен углу отражения, т.е. α = β

20.

Фронтальный опрос
Вопрос 5.
В каком случае угол падения светового луча на зеркало
меньше? Обоснуйте свой ответ.
A
Б
Ответ: в случае Б.

21.

Фронтальный опрос
Задачи (устно)
1. Угол падения равен 300. Чему равен угол отражения?
2. Угол падения увеличили на 100. Как изменился угол
между падающим и отраженным лучами?
3. В ясный солнечный зимний день деревья дают на снегу
четкие тени, а в пасмурный день теней нет. Почему?
4. Почему одни обои кажутся светлыми, а другие при том
же освещении более темными?

22.

Фронтальный опрос
Задачи (устно)
1. Угол падения равен 300. Чему равен угол отражения?
(300 )
2. Угол падения увеличили на 100. Как изменился угол
между падающим и отраженным лучами? (200 )
3. В ясный солнечный зимний день деревья дают на снегу
четкие тени, а в пасмурный день теней нет. Почему?
4. Почему одни обои кажутся светлыми, а другие при том
же освещении более темными?

23.

Фронтальный опрос
Вопрос 6.
Определите, на каком рисунке (А или Б)
изображено диффузное отражение, а на
каком – зеркальное отражение.
А
Зеркальное отражение дают
полированные поверхности.
Отражение идет строго в
определенном направлении.
Б
Диффузное отражение дают
матовые и шероховатые
поверхности. Они отражают
падающие на них лучи во всех
направлениях.

24.

Плоское зеркало
Плоским зеркалом называется предмет (плоская
поверхность), способный зеркально отражать
падающие на него лучи света.
В обычном понимании зеркало представляет
собой плоское стекло, на одну сторону которого
нанесено специальное покрытие, содержащее
серебро.
В остальном же, зеркалом может считаться любой
предмет, имеющий гладкую плоскую поверхность.

25. Наше отражение в зеркале. Каким мы его видим?

26.

План построения изображения в плоском
зеркале
1. Провести линию через точку-источник
перпендикулярно плоскости зеркала.
2. Измерить расстояние от точки-источника до
плоскости зеркала.
3. Отложить такое же расстояние с другой стороны
зеркала (это и будет точка-изображение).
4. Проделать то же самое с каждой точкой, если
таких точек несколько.

27.

Построение изображения светящейся точки в
плоском зеркале
S’
S
глаз
Для построения изображения
светящейся точки в плоском зеркале
достаточно построить точку,
симметричную ей.
Так как в изображении
сходятся не сами лучи, а
только их продолжения, в
действительности
изображения в этой точке
нет: нам только кажется,
что из этой точки исходят
лучи. Подобное
изображение принято
называть мнимым.

28.

Построение изображения светящейся точки в
плоском зеркале
Для построения изображения светящейся точки в плоском
зеркале из множества лучей, исходящих от неё, обычно выделяют
только два луча.
1. Луч, перпендикулярный зеркалу (он отразится в обратном
направлении).
2. Луч, падающий под углом (он отразится под таким же углом).
Продолжения отраженных лучей (изображенных пунктиром)
пересекаются в точке S1, которая является изображением
светящейся точки S. Для нахождения изображения источника
света S достаточно опустить на зеркало или на его
продолжение из точки, где находится источник света,
перпендикуляр и продолжить его на расстояние OS=OS1 за
зеркало.

29.

Изображение предмета в плоском зеркале
Плоское зеркало даёт
мнимое,
прямое,
равное по размеру
изображение, которое расположено на таком же
расстоянии от зеркала, что и предмет, т.е.
изображение симметрично самому предмету.

30.

Изображение предмета в плоском зеркале
B
A
B1
A1
Так как в изображении сходятся не сами лучи, а только
их продолжения, в действительности изображения в этой
точке нет: нам только кажется, что из этой точки исходят
лучи. Подобное изображение принято называть мнимым.

31.

Характеристика изображения предмета
в плоском зеркале
Изображение в плоском зеркале:
1) мнимое – т.е. находится на
пересечении продолжений лучей, а
не самих лучей;
2) прямое – т.е. не перевернутое;
3) равное.
Основным свойством зеркала является
формирование мнимых изображений предметов.
Мнимых, потому что этих предметов нет там, где
мы их видим. (Когда вы стоите перед зеркалом, то с
другой его стороны вас нет.)

32. Изображение предмета в плоском зеркале всегда является:

мнимым
прямым, т.е. неперевернутым
равным по размеру самому предмету
симметричным предмету относительно зеркала
меняет правое на левое

33.

Применение плоских зеркал

34.

История зеркала
Понятно, что самым первым зеркалом была
обыкновенная... лужа. Но вот беда - с собой ее не унесешь
и дома на стенку не повесишь.
Появились отполированные
куски обсидиана, которые в
древние времена были в ходу в
Китае и Центральной Америке, и
отполированные бронзовые диски,
нашедшие распространение в
Средиземноморье.

35.

Из истории зеркал
Это интересно!
Совершенно новый тип зеркал появился
лишь в 1240 году, когда научились
выдувать сосуды из стекла. Мастер выдувал
большой шар, затем вливал в трубку
расплавленное олово и разбивал шар на
куски. И пожалуйста: можно смотреться,
сколько угодно – только отражение было
немного искаженным.
Современную историю зеркал
отсчитывают с XIII века, когда в Голландии
освоили их кустарную технологию. За ней
последовали Фландрия и немецкий город
мастеров Нюрнберг, где в 1373 году
возник первый зеркальный цех.

36. Из истории зеркал

Это интересно!
• В XV веке центром стеклоделия становится остров Мурано,
расположившийся под Венецией, в морской лагуне.
Специально созданный «Совет Десяти» ревниво оберегал
секреты стеклоделия, всячески поощряя мастеров, заодно
изолируя их от внешнего мира: слишком велики были
прибыли от монополии, чтобы потерять ее. На остров
Мурано стеклоделов переселили под предлогом
обезопасить Венецию от пожаров. В начале ХVI века братья
Андреа Доменико из Мурано разрезали вдоль еще горячий
цилиндр из стекла и половинки его раскатали на медной
столешнице. Получилось листовое зеркальное полотно,
отличавшееся блеском, хрустальной прозрачностью и
чистотой. Так произошло главное событие в истории
производства зеркал.
• Европейские монархи любыми средствами пытались
выведать зеркальные тайны Венеции. Это удалось в XVII
веке министру Людовика XIV – Кольберу. Золотом и
посулами он соблазнил троих мастеров из Мурано и вывез
их во Францию.

37.

Из истории зеркал
Это интересно!
Французы оказались способными учениками и
вскоре даже превзошли своих учителей.
Зеркальное стекло стали получать не выдуванием,
как это делали в Мурано, а литьем. Технология
заключалась в следующем: расплавленное стекло
прямо из плавильного горшка выливали на
ровную поверхность и раскатывали вальцом.
Автором этого способа называют Луку Де-Негу.
Изобретение пришлось как нельзя кстати: в
Версале строили Галерею зеркал. Она была длиной
73 метра и нуждалась в зеркалах большого
размера. В Сен-Габене изготовили 306 таких
зеркал, чтобы их сиянием ошеломить тех, кому
посчастливится побывать в гостях у короля в
Версале. Как после этого было не признать за
Людовиком XIV права именоваться "корольсолнце"?

38.

Из истории зеркал
Это интересно!
На Руси почти до конца XVII века зеркало
считалось заморским грехом. Люди благочестивые
его избегали. Церковный собор 1666 года взял да и
запретил духовным лицам держать в своих домах
зеркала.
Став в XVIII веке важным элементом меблировки и
декора, зеркало потребовало соответствующего
обрамления. В зеркальных рамах нашли
выражение художественный вкус, особенность
дарования ювелиров и художников, национальный
колорит, мастерство и, конечно, время, которому
подвластны и ремесла, и искусство.

39. Задача Какую часть изображения видит наблюдатель в т.1 и в т.2

40.

Световые явления
2. Наблюдение отражения света.
Оборудование: стеклянный стакан с водой,
акварельные краски, лазерная указка, небольшое
зеркало (зеркало должно умещаться на дне
стеклянного сосуда).
Указания к выполнению.
Растворите в воде небольшое количество
акварельной краски, так чтобы вода была чутьчуть мутной. Направьте луч лазерной указки
сверху стакана на зеркало. Изменяя угол
падения, оцените правильность закона
40
отражения.

41.

1. Угол падения увеличили на 150
(200). Угол отражения…….
2. Свет падает на поверхность под
углом 600 (450). Каким будет угол
падения…….
3.Угол между падающим и
отраженным лучом равен 400 (200).
Чему равен угол падения…….
4. Задание на следующем слайде
41

42.

Карточка 1
1. Постройте изображение предмета АВ в
плоском зеркале. Определите графически
область видения этого предмета в зеркале.
42

43.

Карточка 2
1. Постройте изображение предмета АВ в
плоском зеркале. Определите графически
область видения этого предмета в зеркале.
43

44. Домашнее задание

§52 + конспект + Упражнение 39(4)
Задачи на слайдах 41-43
44