Заломлення світла на межі поділу двох середовищ. Закони заломлення світла
9 клас Мета онлайн уроку: сформувати знання під час очного або дистанційного навчання про явище заломлення світла в разі переходу з одного середовища в інше, закони заломлення світла
Турецьке прислів’я
Актуалізація опорних знань. Перевірка знань
Спробуємо виконати дослід з монетою (з вступної частини §12 на ст. 75, за підручником «Фізика 9 клас, В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий»), а далі поспостерігаємо за різними картинками через стакан з водою.
Дистанційне Навчання З Фізики цікавиться
Сьогодні ви дізнаєтесь, чому так відбувається.
При дистанційному навчанні, відповідаємо письмово в робочих зошитах.
Фронтальне опитування
1. Який промінь називається падаючим, а який відбитим?
2. Що таке кут падіння та кут відбивання?
3. Сформулюйте закон прямолінійного поширення світла.
4. Сформулюйте закони відбивання світла.
5. Як обчислити синус, косинус та тангенс кута?
Вивчення нового матеріалу «Заломлення світла на межі поділу двох середовищ. Закони заломлення світла»
Опрацьовуємо очно або дистанційно параграф «Заломлення світла на межі поділу двох середовищ. Закони заломлення світла» §12 за підручником «Фізика 9 клас, В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий».
При дистанційному навчанні розпочати урок варто з пояснювального відео.
Закони заломлення світла
Зміну напрямку поширення світла на межі поділу двох середовищ називають заломленням світла.
Кут γ (гамма), утворений заломленим променем і перпендикуляром до межі поділу двох середовищ, проведеним із точки падіння променя, називають кутом заломлення.
Древньогрецький філософ Аристотель (385–322 рр. до н. е.) один із перший зацікавився явищем заломлення.
Голландський природознавець Вілеброрд Снеліус (1580–1626 рр.). У 1621 р вивід закони відбивання.
Закони заломлення світла:
1. Промінь падаючий, промінь заломлений і перпендикуляр до межі поділу двох середовищ, встановлений із точки падіння променя, лежать в одній площині.
2. Відношення синуса кута падіння до синуса кута заломлення для двох даних середовищ є величиною незмінною:
де n21 — фізична величина, яку називають відносним показником заломлення середовища 2 відносно середовища 1.
Для візуалізації поданих законів, скористаємося анімацією/симуляцією: Заломлення.
Причина заломлення світла — зміна швидкості його поширення в разі переходу з одного середовища в інше.
Прийнято говорити про оптичну густину середовища: чим менша швидкість поширення світла в середовищі (чим більший показник заломлення), тим більшою є оптична густина середовища.
Відносний показник заломлення
Відносний показник заломлення (n21) показує, у скільки разів швидкість поширення світла в середовищі 1 більша (або менша), ніж швидкість поширення світла в середовищі 2:
Остання формула дозволяє сформувати три висновки:
1) чим більше на межі поділу двох середовищ змінюється швидкість поширення світла, тим більше світло заломлюється;
2) якщо промінь світла переходить у середовище з більшою оптичною густиною (тобто швидкість світла зменшується: v2 < v1), то кут заломлення є меншим від кута падіння: γ < α;
3) якщо промінь світла переходить у середовище з меншою оптичною густиною (тобто швидкість світла збільшується: v2 > v1), то кут заломлення є більшим за кут падіння: γ > α.
Абсолютний показник заломлення
Коли світло потрапляє в середовище з вакууму, показник заломлення n називають абсолютним показником заломлення.
Абсолютний показник заломлення показує, у скільки разів швидкість поширення світла в середовищі менша, ніж у вакуумі:
де c — швидкість поширення світла у вакуумі; v — швидкість поширення світла в середовищі.
Цікаве заломлення світла
Міражі
Міраж – явище аномальної рефракції (заломлення) світла в атмосфері, при якому крім предметів в їхньому дійсному положенні, з`являються також їхні уявні зображення, які є результатом внутрішнього відбиття в атмосфері.
Вікно Снеліуса
В ідеальних умовах риба або людина, що дивляться вгору на поверхню з-під води бачать в освітленому колі всю надводну півкулю від горизонту до горизонту — «вікно Снелла» внаслідок заломлення світла на межі повітря-вода «стискає» кут огляду 180° в кут огляду 97, 5°.
Явище повного внутрішнього відбивання світла
Явище, за якого заломлення світла відсутнє (світло повністю відбивається від середовища з меншою оптичною густиною), називають повним внутрішнім відбиванням світла.
Приклади використання явища повного відбивання
Світловоди
Оптоволоконний кабель
Лазерний світловод
Ендоскопи
Закріплення набутих знань
Пройдіть інтерактивний тест онлайн уроку «Заломлення світла на межі поділу двох середовищ. Закони заломлення світла», побудований на основі контрольних запитань параграфа та додаткових завдань.
Тест "Заломлення світла на межі поділу двох середовищ. Закони заломлення світла"
Розв’язування задач
Задача 1 (Вправа 12, завдання 1 за підручником «Фізика 9 клас, В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий»
Перенесіть малюнок до зошита. Вважаючи, що середовище 1 має більшу оптичну густину, ніж середовище 2, для кожного випадку схематично побудуйте падаючий (або заломлений) промінь, позначте кут падіння та кут заломлення.
Домашнє завдання
Вправи до онлайн уроку «Заломлення світла на межі поділу двох середовищ. Закони заломлення світла», які вкаже ваш учитель фізики.
Наприклад, Вправа 12, завдання 2, 3 за підручником «Фізика 9 клас, В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий». Спробуйте також знайти інші цікаві фокуси, побудовані на законах заломлення світла, та описати найцікавіший.