Світлові явища на межі двох середовищ.

Мета.

Навчальна. Ввести поняття заломлення та відбивання світла. Вивчити закони відбивання світла на межі двох середовищ. Ввести поняття дзеркального відбивання та дифузного розсіювання. Ознайомитись з особливостями відбивання світла плоскими дзеркалами.

Розвиваюча. Розвивати логічне мислення та просторову уяву.

Виховувати. ціннісне ставлення до природи.

Тип уроку. Урок засвоєння нових знань.

Дидактичні матеріали:

• Фізика: підруч. для 9 класу  Бар’яхтар В. Г., Довгий С. О., Божинова Ф. Я., <<Читати онлайн>>
• Картки для письмового опитування. Випромінювання й поширення світла.
• Демонстрація. Відбивання світла (оптична шайба Глазиріна)
• Відео. Закони відбивання світла

План

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.
2. Світлові явища на межі двох середовищ.
3. Вчимося розв’язувати задачі.
4. Запитання до уроку.
5. Домашнє завдання.
6. Перевір себе.
7. Для допитливих.

Хід уроку

1.  Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.

Перевірка домашнього завдання.

Самостійна робота: “Випромінювання й поширення світла”

2. Світлові явища на межі двох середовищ.

Закони відбивання світла.

Питання про природу світла та закони його поширення цікавили грецьких філософів ще до нашої ери. Так, у трактатах Евкліда “оптика” і “Катоприка” (3 ст. до н.е.) на основі уявлень про світло як промені, що виходять з ока, сформульовано закони прямолінійного поширення світла та рівності кутів падіння та відбивання.    

Протилежну думку про природу світла висловив Лукрецій (бл. 96-55 роки до н.е.) у поемі “Про природу речей”. Він вважав, що світло випускається світними тілами у вигляді досить малих зліпків.

Клавдій Птолемей (2 ст. до н.е.) встановив, що для малих кутів падіння відношення кута падіння до кута заломлення є величина стала. Але сформулювати закон заломлення світла вони так і не змогли.

Відбивання світла - це зміна напрямку поширення світлового пучка на межі двох середовищ.

Кут падіння - кут між падаючим променем та перпендикуляром до відбиваючої поверхні,  опущеним в точку падіння (позначають  (альфа)).

Кут відбивання - кут між відбитим променем та перпендикуляром до відбиваючої поверхні, опущеним в точку падіння (позначають  (бета)).

Закони відбивання були відомі ще Евкліду за 305 років до н.е. і були встановлені дослідний шляхом.

Перший закон відбивання світла. Падаючий промінь, відбитий промінь та перпендикуляр, опущений в точку падіння світлового пучка, лежать в одній площині.

Другий закон відбивання світла. Кут падіння дорівнює куту відбивання.

Відео. Закони відбивання світла

Світловим пучкам властива оборотність.

Внаслідок взаємодії світла з прозорими речовинами частина світла поглинається (відбувається нагрівання речовини), частина відбивається і частина заломлюється. Кількість відбитого світла залежить від кута, під яким світло падає на поверхню. Зі збільшенням кута падіння і кількість відбитого світла збільшується; при зменшенні кута падіння і кількість відбитого світла зменшується. Це можна спостерігати в природі перед заходом Сонця, коли промені падають на спокійну поверхню води, і відбите світло стає дуже яскравим, хоча саме Сонце в цей час не таке яскраве, як зазвичай, тому що відбувається сильне поглинання променів в атмосфері.

Відбивання світла плоскими дзеркалами. Поверхню, яка паралельні пучки, що падають на неї, відбиває паралельними пучками, називають плоским дзеркалом.

Плоске дзеркало являє собою гладку плоску поверхню, наприклад поверхню спокійної води, поверхню віконного скла, плоску поверхню металевого предмета, чи поверхню звичайного дзеркала.

• Демонстрація. Дзеркальні поверхні (плоске дзеркало, фольга, скляна пластинка, лазерна указка)

Характерною ознакою відбивання світла від дзеркальної поверхні є те, що пучок паралельних променів, який потрапляє на дзеркальну поверхню, після відбивання залишається паралельним. Таке відбивання називають дзеркальним (правильним).

Якщо пучок потрапляє на шершаву поверхню, то після відбивання не утворюється паралельний пучок. Таке відбивання називають розсіяним (дифузним).

Плоскі дзеркала використовують у повсякденному житті, у медицині, у фотоапаратах, на основі плоских дзеркал працює пристрій для спостереження за навколишніми об’єктами - перископ та більш складний пристрій для спостереження за космічними об’єктами - телескоп, дитяча іграшка “Калейдоскоп”...  

• Демонстрація. Застосування плоских дзеркал (перископ, телескоп, калейдоскоп)
• Відео. Як це зроблено. Дзеркала.

3. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 16.1. Два плоских дзеркала розташовані під прямим кутом одне до одного. На цю систему зеркал падає світловий промінь. Доведіть, що після двох відбивань від дзеркал напрям променя змінюється на протилежний.

Задача 16.2. Промінь світла падає на плоске дзеркало. Кут відбивання становить 12°. Визначте кут між падаючим променем та дзеркалом.

4. Запитання до уроку.

Запитання 16.1. Що таке відбивання світла? Який кут називають кутом падіння, відбивання?

Запитання 16.2. Сформулюйте закони відбивання світла.

Запитання 16.3. Що відбувається з світлом під час взаємодії з прозорими речовинами?

Запитання 16.4. Як залежить кількість відбитого світла від кута падіння світлового променя на поверхню?

Запитання 16.5. Чому в ясну погоду рано-вранці сонячне світло, що відбите від поверхні спокійної води, сліпить очі, а вдень - ні?

Запитання 16.6. За якого кута падаючий і відбитий промені збігаються?

Запитання 16.7. Кут падіння світлового променя на відбиваючу поверхню становить 30°. Чому рівний кут відбивання?

Запитання 16.8. Яким має бути кут падіння, щоб кут між падаючим та відбитим променями дорівнював 50°.

Запитання 16.9. Кут падіння світла зменшили на 10°. Як змінився кут між падаючим і відбитим променями?

5. Домашнє завдання.

Підручник: § 10.

Задача 16.3. На поверхню падає світловий промінь. Користуючись транспортиром побудуйте перпендикуляр в точку падіння та відбитий промінь. Позначте кут падіння та кут відбивання променя.

Задача 16.4.  На плоске дзеркало в одну точку падають два промені, кут між якими 10°. Яким буде кут між відбитими променями? Свої міркування доповніть відповідним рисунком.

Усне опитування по запитаннях до уроку.

7. Перевір себе.

8. Для допитливих.

Творче завдання. Перископ. Користуючись інструкцією виготовте перископ.