Урок № 137. Тема 5.1.2 Законы отражения и преломления света Цели урока: Изучить законы распространения света в геометрической оптике. Задачи урока: Образовательная Обучающие: изучить законы отражения и преломления света. Развивающие: работа по формированию ключевых компетенций учащихся: умения сравнивать, анализировать, делать выводы из наблюдений, обобщать опытные данные на основе имеющихся знаний развивать способность обобщать и представлять разнообразную информацию в рамках общей поставленной задачи; формировать умения использовать основные понятия, формулы и физические законы; развивать физическое мышление учащихся через практическую деятельность; развивать умения сравнивать и анализировать. Воспитывающие: воспитывать самостоятельность; научить детей сотрудничеству; воспитывать уважение к мнению других (работа в группе) Ход урока 1.Организационный момент Актуализация знаний Вопросы: 1.Какие свойства одновременно присущи свету? 2. Почему возникло представление о двойственной корпускулярно волновой природе света? 3. Назовите диапазон частот оптического диапазона. 2. Объяснение нового материала Оптика - раздел физики, в котором изучаются излучение, распространение и взаимодействие с веществом световых электромагнитных волн. Световые электромагнитные волны - волны оптического диапазона, примыкающего, с одной стороны, к рентгеновскому излучению, а с другой - к сверхвысокочастотному излучению. Раздел оптики, в котором законы распространения света рассматриваются на основе представления о световых лучах, называют геометрической оптикой. Световые лучи нормальные к волновым поверхностям линии, вдоль которых распространяется поток световой энергии. В геометрической оптике не рассматривается вопрос о природе света и не учитываются волновые свойства света. Геометрическая оптика, оставаясь приближенным методом построения изображений в оптических системах, позволяет разобрать основные процессы, связанные с прохождением через них света, и является поэтому основой теории оптических приборов. Еще задолго до выяснения природы света опытным путем были установлены основные законы оптики: закон прямолинейного распространения света в однородной среде (среда, показатель преломления которой везде одинаков); закон отражения света; закон преломления света. Приведем законы прямолинейного распространения света, отражения и преломления. Закон прямолинейного распространения света: свет в оптически однородной среде распространяется прямолинейно. Этот закон подтверждается экспериментально, а именно: наблюдается тень с резкими границами от непрозрачных предметов при освещении их точечными источниками света (источники, размеры которых значительно меньше освещаемого предмета и расстояния до него). В дальнейшем, однако, оказалось, что этот закон нарушается при прохождении света сквозь очень малые отверстия и вблизи границ преград. Если световой луч падает на идеально плоскую границу раздела двух сред (двух прозрачных веществ), то падающий луч 1 разделяется на два -отраженный луч 2 и преломленный луч 3. Следовательно, при переходе светового луча во вторую среду (исключая случай перпендикулярного падения лучей на границу раздела) направление распространения света изменяется. Угол падения а — угол между падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения. Углы отражения и преломления (3 и у — соответственно углы между отраженным и преломленным лучами и перпендикуляром, проведенным к границе двух сред в точке падения. Закон отражения света: отраженный луч лежит в одной плоскости с падаю щи лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения; угол отражения равен углу падения β=α Закон преломления света: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред sinα/sinγ = n21 где n21 — относительный показатель преломления (показатель преломления второй среды относительно первой). Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления n21 = n2/ n1 Абсолютный показатель преломления — величина, равная отношению скорости распространения электромагнитной волны в вакууме к скорости распространения в данной среде: n = c/v Учитывая формулы закон преломления можно записать в виде sinα /sinγ= n2/ n1= v1/ v2 т. е. если скорость распространения волн во второй среде меньше, чем в первой, то угол γ < α и преломленный луч приближается к перпендикуляру. Если же v2 > v1, то угол преломления больше угла падения и преломленный луч будет удаляться от перпендикуляра. закон преломления света позволяет рассчитать код лучей в треугольной призме, изготовленной из прозрачного вещества, например стекла (рис. 227). Угол отклонения лучей призмой тем больше, чем больше преломляющий угол призмы φ = А(n - 1) Вопросы для закрепления материала: Подведение итогов урока. Домашнее задание: А.В. Фирсов Физика для профессий и специальностей технического и естественно-научного профилей.§ 167.
