Прямолинейное распространение света

Прямолинейное распространение света. Солнечное и лунное затмение
Световой луч. Для установления и проверки законов оптики применяются
физические модели - световой луч, точечный источник света.
Вам, конечно, приходилось видеть как свет пробиваясь сквозь облака образует
световые пучки. Подобные пучки света излучают прожекторы, фонарики,
автомобильные фары. В реальной жизни мы блюдо только с пучками света (рис.
42). А вот для схематического изображения световых пучков используют
световой луч (рис. 43).
Рис. 42. Реальные световые пучки
Световой луч - это линия, вдоль которой распространяется свет.
Рис. 43. Схематическое изображение световых пучков с помощью световых
лучей: а - параллельный световой пучок, б - расходящийся световой пучок; в сходящийся световой пучок
Итак, характеризуя направление распространения светового пучка и его
схематическое изображение мы будем применять выражения «луч света»,
«преломление светового луча» и другие.
Часть оптики, которая изучает ход лучей света называют геометрической
оптикой .
Кстати, в геометрии понятия луча и прямой линии возникли на основе
представлений о световые лучи.
Прямолинейное распространение света. Вам возможно
приходилось "закрываться" от Солнца рукой. Солнечный свет не огибает руку и
попадает нам в глаза.
Убедиться в прямолинейном распространении света можно с помощью
несложного опыта.
Ты даже сможешь выполнить его самостоятельно. Для этого тебе нужно три
картонные карточки, фонарик, пластилин и ножницы.
Ножницами прорежьте в центре каждой карточки отверстия. Сделай из
пластилина подставки для карт, и представлений их в ряд, чтобы через
отверстия можно было направить свет от фонарика. Что будет наблюдаться,
если карточки сдвинуть с места?.
Посмотреть анимацию прямолинейного распостранения света
Этот опыт демонстрирует первый закон геометрической оптики - закон
прямолинейного распространения света : в прозрачном однородной среде
свет распространяется от источника прямолинейно.
Однородным называется среда, если плотность вещества, из которого оно
состоит, во всех его точках одинакова.
Тень и полутень. прямолинейность распространения света объясняется
образование тени от непрозрачных тел при их освещении. Если источник света
относительно предмета является точечным, то тень от предмета будет четкой. В
этом случае говорят о полной тень (рис. 44).
Рис. 44. Образование тени
Полная тень - это та область пространства, в которую не попадает свет от
источника.
Если предмет освещать двумя точечными источниками света (рис. 45, 1), или
протяженным источником света (рис. 45,2), то на экране появляется тень с
нечеткими контурами. В таком случае создается не только полная тень, но и
полутень.
Проследите за ходом световых лучей на рис. 45, 2. Тень образуется в тех местах
экрана, на которые не попадает свет от одной точки источника света. Полутень
образуется там, куда падает свет хотя бы от одной точки источника.
Рис. 45. 1 - образование тени и полутени от двух точечных источников, 2 образование тени и полутени от протяженного источника.
Образование полной тени и полутени в космических масштабах мы наблюдаем
во время месячного (рис. 46) и солнечного (рис. 47) затмений.
Рис. 46. Взаимное расположение Солнца, Земли и Луны при лунном
затемненные
Посмотреть анимационную модель лунного затмения
Рис. 47. Взаимное расположение Солнца, Земли и Луны при Солнечном
затмении
В тех местах Земли, на которые упала полная тень Луны, наблюдается полное
солнечное затмение, в местах полутени - частичное затмение Солнца.
Посмотреть анимационную модель Солнечного затмения
Прямолинейность распространения света издавна применялась в строительстве,
при прокладке дорог и определение высоты предметов и т.п..
Принцип действия солнечных часов основан на том, что тень от вертикально
расположенного объекта, осветительного Солнцем, изменяет свою длину и
размещение в течение дня (рис. 48)
Рис. 48. Солнечные часы
Вопросы повторения ученого материала.
Учимся решать задачи.
Задача. Как измерить высоту дерева с помощью метровой палки в солнечную
погоду?
Рассмотрите внимательно рисунок к задаче. Обозначим высоту дерева , высоту
палки . Палку следует расположить так относительно дерева, чтобы концы
теней от дерева и от палки совпали. При таком их расположении выполняется
соотношение: .
Длины теней можно измерить. Высота палки нам известна = 1
м. Следовательно, высота дерева .
Попробуйте проверить этот метод на практике.