Grécky astronóm Claudius Ptolemaios (asi 130 n. l.) je autorom pozoruhodnej knihy, ktorá slúžila ako základná učebnica astronómie takmer 15 storočí. Ptolemaios však okrem astronomickej učebnice napísal aj knihu „Optika“, v ktorej načrtol teóriu videnia, teóriu plochých a sférických zrkadiel a štúdium fenoménu lomu svetla. Ptolemaios sa pri pozorovaní hviezd stretol s fenoménom lomu svetla. Všimol si, že lúč svetla, ktorý sa pohybuje z jedného média do druhého, sa „láme“. Preto hviezdny lúč, ktorý prechádza zemskou atmosférou, nedosahuje zemský povrch v priamke, ale pozdĺž zakrivenej čiary, to znamená, že dochádza k lomu. Zakrivenie lúča nastáva v dôsledku skutočnosti, že hustota vzduchu sa mení s nadmorskou výškou.

Na štúdium zákona lomu vykonal Ptolemaios nasledujúci experiment. Zobral kruh a upevnil pravítka l1 a l2 na os tak, aby sa okolo nej mohli voľne otáčať (pozri obrázok). Ptolemaios ponoril tento kruh do vody na priemer AB a otočením spodného pravítka zabezpečil, aby pravítka ležali na rovnakej priamke pre oko (ak sa pozriete pozdĺž horného pravítka). Potom kruh vybral z vody a porovnal uhly dopadu α ​​a lomu β. Meral uhly s presnosťou 0,5°. Čísla získané Ptolemaiom sú uvedené v tabuľke.

Ptolemaios nenašiel „vzorec“ na vzťah medzi týmito dvoma sériami čísel. Ak však určíme sínusy týchto uhlov, ukáže sa, že pomer sínusov je vyjadrený takmer rovnakým číslom aj pri takom hrubom meraní uhlov, ku ktorému sa uchýlil Ptolemaios.

V dôsledku lomu svetla v pokojnej atmosfére je zdanlivá poloha hviezd na oblohe vzhľadom na horizont

1) vyššia ako skutočná poloha

2) pod skutočnou polohou

3) posunuté na jednu alebo druhú stranu vertikálne vzhľadom na skutočnú polohu

4) zodpovedá skutočnej polohe

Koniec formulára

Začiatok formulára

V pokojnej atmosfére sa pozoruje poloha hviezd, ktoré nie sú kolmé na zemský povrch v bode, kde sa nachádza pozorovateľ. Aká je zdanlivá poloha hviezd - nad alebo pod ich skutočnou polohou vzhľadom na horizont? Vysvetli svoju odpoveď.

Koniec formulára

Začiatok formulára

Refrakcia sa v texte vzťahuje na jav

1) zmeny smeru šírenia svetelného lúča v dôsledku odrazu na hranici atmosféry

2) zmeny smeru šírenia svetelného lúča v dôsledku lomu v zemskej atmosfére

3) absorpcia svetla pri jeho šírení zemskou atmosférou

4) ohyb svetelného lúča okolo prekážok a tým odchýlka od priamočiareho šírenia

Koniec formulára

Začiatok formulára

Ktorý z nasledujúcich záverov odporuje Ptolemaiove pokusy?

1) uhol lomu je menší ako uhol dopadu pri prechode lúča zo vzduchu do vody

2) Keď sa uhol dopadu zväčšuje, uhol lomu sa lineárne zvyšuje

3) pomer sínusu uhla dopadu k sínusu uhla lomu sa nemení

4) sínus uhla lomu závisí lineárne od sínusu uhla dopadu

Koniec formulára

Koniec formulára

Koniec formulára

Fotoluminiscencia

Niektoré látky samotné začnú žiariť, keď sú osvetlené elektromagnetickým žiarením. Táto žiara alebo luminiscencia má dôležitú vlastnosť: luminiscenčné svetlo má iné spektrálne zloženie ako svetlo, ktoré žiaru spôsobilo. Pozorovania ukazujú, že luminiscenčné svetlo má dlhšiu vlnovú dĺžku ako vzrušujúce svetlo. Napríklad, ak je lúč fialového svetla nasmerovaný na kužeľ obsahujúci roztok fluoresceínu, osvetlená kvapalina začne jasne luminiscovať zeleno-žltým svetlom.

Niektoré telesá si zachovávajú schopnosť žiariť ešte nejaký čas po tom, čo ich osvetlenie prestane svietiť. Tento dosvit môže trvať rôzne: od zlomku sekundy až po mnoho hodín. Žiaru, ktorá sa zastaví s osvetlením, je zvyčajné nazývať fluorescenciou a žiaru, ktorá má viditeľné trvanie, je fosforescencia.

Fosforeskujúce kryštalické prášky sa používajú na poťahovanie špeciálnych obrazoviek, ktoré si po osvetlení zachovávajú svoju žiaru dve až tri minúty. Takéto obrazovky tiež žiaria, keď sú vystavené röntgenovému žiareniu.

Fosforeskujúce prášky našli veľmi dôležité využitie pri výrobe žiariviek. V plynových výbojkách naplnených ortuťovými parami dochádza pri prechode elektrického prúdu k ultrafialovému žiareniu. Sovietsky fyzik S.I. Vavilov navrhol pokryť vnútorný povrch takýchto lámp špeciálne pripravenou fosforeskujúcou kompozíciou, ktorá pri ožiarení ultrafialovým svetlom vytvára viditeľné svetlo. Výberom zloženia fosforeskujúcej látky je možné získať spektrálne zloženie emitovaného svetla čo najbližšie k spektrálnemu zloženiu denného svetla.

Fenomén luminiscencie sa vyznačuje mimoriadne vysokou citlivosťou: niekedy stačí 10 – 10 g svietiacej látky, napríklad v roztoku, na detekciu tejto látky jej charakteristickou žiarou. Táto vlastnosť je základom luminiscenčnej analýzy, ktorá umožňuje odhaliť zanedbateľné nečistoty a posúdiť kontaminanty alebo procesy vedúce k zmenám v pôvodnej látke.

Ľudské tkanivá obsahujú veľké množstvo rôznych prírodných fluorofórov, ktoré majú rôzne fluorescenčné spektrálne oblasti. Obrázok ukazuje emisné spektrá hlavných fluorofórov biologických tkanív a škálu elektromagnetických vĺn.

Podľa prezentovaných údajov pyroxidin žiari

1) červené svetlo

2) žlté svetlo

3) zelené svetlo

4) fialové svetlo

Koniec formulára

Začiatok formulára

Predbežne boli osvetlené dva rovnaké kryštály, ktoré majú vlastnosť fosforeskovať v žltej časti spektra: prvý červenými lúčmi, druhý modrými lúčmi. Pre ktorý z kryštálov možno pozorovať dosvit? Vysvetli svoju odpoveď.

Koniec formulára

Začiatok formulára

Pri skúmaní potravinárskych výrobkov možno na identifikáciu pokazenia a falšovania výrobkov použiť luminiscenčnú metódu.
V tabuľke sú uvedené indikátory luminiscencie tukov.

Farba luminiscencie masla sa zmenila zo žltozelenej na modrú. To znamená, že maslo mohlo byť pridané

1) iba krémový margarín

2) iba „extra“ margarín

3) len rastlinná masť

4) niektorý z nasledujúcich tukov

Koniec formulára


Albedo Zeme

Teplota na povrchu Zeme závisí od odrazivosti planéty – albeda. Povrchové albedo je pomer energetického toku odrazených slnečných lúčov k energetickému toku slnečných lúčov dopadajúcich na povrch, vyjadrený ako percento alebo zlomok jednotky. Albedo Zeme vo viditeľnej časti spektra je asi 40 %. Bez oblačnosti by to bolo asi 15 %.

Albedo závisí od mnohých faktorov: prítomnosť a stav oblačnosti, zmeny ľadovcov, ročné obdobie a podľa toho aj zrážky.

V 90. rokoch 20. storočia bola zrejmá významná úloha aerosólov – „oblakov“ drobných pevných a tekutých častíc v atmosfére. Pri spaľovaní paliva sa do ovzdušia uvoľňujú plynné oxidy síry a dusíka; zlúčením v atmosfére s vodnými kvapôčkami vytvárajú kyseliny sírovú, dusičnú a amoniak, ktoré sa potom menia na síranové a dusičnanové aerosóly. Aerosóly nielenže odrážajú slnečné svetlo a bránia mu dostať sa na zemský povrch. Aerosólové častice slúžia ako kondenzačné jadrá pre vzdušnú vlhkosť pri tvorbe oblačnosti a tým prispievajú k zvyšovaniu oblačnosti. A to zase znižuje tok slnečného tepla na zemský povrch.

Priehľadnosť slnečného žiarenia v nižších vrstvách zemskej atmosféry závisí aj od požiarov. V dôsledku požiarov stúpa do atmosféry prach a sadze, ktoré pokrývajú Zem hustou clonou a zvyšujú albedo povrchu.

Ktoré tvrdenia sú pravdivé?

A. Aerosóly odrážajú slnečné svetlo a tým pomáhajú znižovať albedo Zeme.

B. Sopečné erupcie zvyšujú albedo Zeme.

1) len A

2) len B

3) aj A aj B

4) ani A ani B

Koniec formulára

Začiatok formulára

V tabuľke sú uvedené niektoré charakteristiky pre planéty slnečnej sústavy - Venušu a Mars. Je známe, že albedo Venuše A 1= 0,76 a albedo Marsu A 2= 0,15. Ktorá z charakteristík ovplyvnila najmä rozdiel v albede planét?

1) A 2) B 3) IN 4) G

Koniec formulára

Začiatok formulára

Zvyšuje sa alebo klesá zemské albedo počas sopečných erupcií? Vysvetli svoju odpoveď.

Koniec formulára

Začiatok formulára

Povrchové albedo označuje

1) celkový tok slnečných lúčov dopadajúcich na zemský povrch

2) pomer toku energie odrazeného žiarenia k toku absorbovaného žiarenia

3) pomer toku energie odrazeného žiarenia k toku dopadajúceho žiarenia

4) rozdiel medzi energiou dopadajúceho a odrazeného žiarenia

Koniec formulára

Štúdium spektier

Všetky vyhrievané telesá vyžarujú elektromagnetické vlny. Na experimentálne štúdium závislosti intenzity žiarenia od vlnovej dĺžky je potrebné:

1) rozložiť žiarenie na spektrum;

2) zmerajte rozloženie energie v spektre.

Na získavanie a štúdium spektier sa používajú spektrálne zariadenia – spektrografy. Schéma hranolového spektrografu je znázornená na obrázku. Študované žiarenie najprv vstupuje do trubice, na ktorej jednom konci je tienidlo s úzkou štrbinou a na druhom - zberná šošovka L 1. Štrbina je v ohnisku šošovky. Preto rozbiehavý svetelný lúč dopadajúci na šošovku zo štrbiny z nej vychádza ako rovnobežný lúč a dopadá na hranol R.

Keďže rôzne frekvencie zodpovedajú rôznym indexom lomu, z hranola vychádzajú paralelné lúče rôznych farieb, ale nezhodujú sa v smere. Padajú na objektív L 2. V ohniskovej vzdialenosti tohto objektívu sa nachádza obrazovka, zábrus alebo fotografická doska. Objektív L 2 zaostruje rovnobežné lúče lúčov na obrazovke a namiesto jedného obrazu štrbiny sa získa celý rad obrazov. Každá frekvencia (presnejšie úzky spektrálny interval) má svoj vlastný obraz v podobe farebného pruhu. Všetky tieto obrázky spolu
a tvoria spektrum.

Energia žiarenia spôsobuje zahrievanie tela, takže stačí zmerať telesnú teplotu a pomocou nej posúdiť množstvo energie absorbovanej za jednotku času. Ako citlivý prvok si môžete vziať tenkú kovovú platňu potiahnutú tenkou vrstvou sadzí a zahriatím platne posúdiť energiu žiarenia v danej časti spektra.

Rozklad svetla na spektrum v prístroji znázornenom na obrázku je založený na

1) fenomén rozptylu svetla

2) fenomén odrazu svetla

3) fenomén absorpcie svetla

4) vlastnosti tenkej šošovky

Koniec formulára

Začiatok formulára

V hranolovom spektrografe šošovka L 2 (pozri obrázok) sa používa na

1) rozklad svetla na spektrum

2) zaostrenie lúčov určitej frekvencie do úzkeho pruhu na obrazovke

3) stanovenie intenzity žiarenia v rôznych častiach spektra

4) premenou rozbiehavého svetelného lúča na rovnobežné lúče

Koniec formulára

Začiatok formulára

Je potrebné pokryť kovovú platňu teplomera používaného v spektrografe vrstvou sadzí? Vysvetli svoju odpoveď.


Koniec formulára

Začiatok formulára

Ptolemaiove pokusy o lom svetla

Grécky astronóm Claudius Ptolemaios (asi 130 n. l.) je autorom pozoruhodnej knihy, ktorá slúžila ako základná učebnica astronómie takmer 15 storočí. Ptolemaios však okrem astronomickej učebnice napísal aj knihu „Optika“, v ktorej načrtol teóriu videnia, teóriu plochých a sférických zrkadiel a opísal štúdium fenoménu lomu svetla.
Ptolemaios sa pri pozorovaní hviezd stretol s fenoménom lomu svetla. Všimol si, že lúč svetla, ktorý sa pohybuje z jedného média do druhého, sa „láme“. Preto hviezdny lúč, ktorý prechádza zemskou atmosférou, nedosahuje zemský povrch v priamke, ale pozdĺž prerušovanej čiary, to znamená, že dochádza k lomu (lomu svetla). Zakrivenie lúča nastáva v dôsledku skutočnosti, že hustota vzduchu sa mení s nadmorskou výškou.
Na štúdium zákona lomu vykonal Ptolemaios nasledujúci experiment. Vzal kruh a pripevnil naň dve pohyblivé pravítka l 1 A l 2(pozri obrázok). Pravítka sa mohli otáčať okolo stredu kruhu na spoločnej osi O.
Ptolemaios ponoril tento kruh do vody na priemer AB a otočením spodného pravítka zabezpečil, aby pravítka ležali na rovnakej priamke pre oko (ak sa pozriete pozdĺž horného pravítka). Potom kruh vybral z vody a porovnal uhly dopadu α ​​a lomu β. Meral uhly s presnosťou 0,5°. Čísla získané Ptolemaiom sú uvedené v tabuľke.

Ptolemaios nenašiel „vzorec“ na vzťah medzi týmito dvoma sériami čísel. Ak však určíme sínusy týchto uhlov, ukáže sa, že pomer sínusov je vyjadrený takmer rovnakým číslom aj pri takom hrubom meraní uhlov, ku ktorému sa uchýlil Ptolemaios.

III. V dôsledku lomu svetla v pokojnej atmosfére sa zdanlivá poloha hviezd na oblohe vzhľadom na horizont...

3. vydanie

V lekcii fyziky z Akadémie zábavných vied pokračuje profesor Daniil Edisonovich v rozhovore o svetle, ktorý sa začal v predchádzajúcej epizóde programu. Televízni diváci už vedia, čo je odraz svetla, ale čo je lom svetla? Práve lom svetla vysvetľuje niektoré zvláštne optické javy, ktoré môžeme pozorovať v každodennom živote.

Fenomén lomu svetla

Prečo sa nohy ľudí stojacich vo vode zdajú kratšie, než v skutočnosti sú, a keď sa pozriete na dno rieky, zdá sa vám to bližšie? Je to všetko o fenoméne lomu svetla. Svetlo sa vždy snaží pohybovať v priamom smere, čo najkratšou cestou. Ale dostať sa z jedného fyzického prostredia do inej časti slnečných lúčov mení smer. V tomto prípade máme do činenia s fenoménom lomu svetla. To je dôvod, prečo sa lyžička v pohári čaju javí ako zlomená - svetlo z časti lyžice, ktorá je v čaji, dopadá na naše oči pod iným uhlom ako svetlo z časti lyžice, ktorá je nad hladinou tekutiny. . V tomto prípade k lomu svetla dochádza na hranici vzduchu a vody. Pri odraze sa lúč svetla pohybuje najkratšou dráhou a pri lámaní sa pohybuje najrýchlejšie. Pomocou zákonov odrazu a lomu svetla ľudia vytvorili veľa vecí, bez ktorých je náš dnešný život nemysliteľný. Ďalekohľady, periskopy, mikroskopy, lupy, to všetko by nebolo možné vytvoriť bez znalosti zákonov lomu a odrazu svetla. Lupa sa zväčšuje, pretože po prechode cez ňu vstupujú lúče svetla do oka pod uhlom väčším ako lúče odrazené od samotného objektu. Na to je potrebné umiestniť predmet medzi lupu a jej optické ohnisko. Optické zaostrenie; toto je bod, v ktorom sa pôvodne rovnobežné lúče pretínajú (zaostrujú) po prechode zberným systémom (alebo kde sa pretínajú ich rozšírenia, ak je systém rozptýlený). Šošovka (napríklad šošovka okuliarov) má dve strany, takže lúč svetla sa láme dvakrát – pri vstupe a výstupe zo šošovky. Povrch šošovky môže byť zakrivený, konkávny alebo plochý, čo presne určuje, ako v nej bude prebiehať jav lomu svetla. Ak sú obe strany šošovky konvexné, ide o zbiehavú šošovku. Lomené v takejto šošovke sú svetelné lúče sústredené v jednom bode. Toto sa nazýva hlavné ohnisko objektívu. Šošovka s konkávnymi stranami sa nazýva divergujúca šošovka. Na prvý pohľad mu chýba zaostrenie, pretože lúče, ktoré ním prechádzajú, sú rozptýlené a rozchádzajú sa do strán. Ak však tieto lúče presmerujeme späť, potom sa pri prechode šošovkou zhromaždia v bode, ktorý bude ohniskom tejto šošovky. V ľudskom oku sa nachádza šošovka, nazýva sa šošovka. Dá sa prirovnať k filmovému projektoru, ktorý premieta obraz na plátno – zadnú stenu oka (sietnicu). Ukazuje sa teda, že jazero je obrovská šošovka, ktorá spôsobuje fenomén lomu svetla. Preto sa nohy rybárov, ktorí v nej stoja, zdajú krátke. Na oblohe sa vďaka šošovkám objavujú aj dúhy. Ich úlohu zohrávajú drobné kvapôčky vody alebo čiastočky snehu. Dúha vzniká, keď sa slnečné svetlo láme a odráža kvapôčkami vody (dážď alebo hmla), ktoré sa vznášajú v atmosfére. Tieto kvapôčky ohýbajú svetlo rôznych farieb rôzne. V dôsledku toho sa biele svetlo rozloží na spektrum (dochádza k rozptylu svetla). Pozorovateľ, ktorý stojí chrbtom k zdroju svetla, vidí rôznofarebnú žiaru, ktorá vychádza z priestoru v kruhoch (oblúkoch).

Pozor! Správa stránky nezodpovedá za obsah metodického vývoja, ako aj za súlad vývoja s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom.

  • Účastníčka: Maksimova Anna Alekseevna
  • Vedúci: Gusarova Irina Viktorovna

Cieľ práce -študovať svetelné javy a vlastnosti svetla pomocou experimentov, zvážiť tri hlavné vlastnosti svetla: priamosť šírenia, odraz a lom svetla v prostrediach rôznych hustôt.

Úlohy:

  1. Pripravte si vybavenie.
  2. Vykonajte potrebné experimenty.
  3. Analyzujte a zdokumentujte výsledky.
  4. Vyvodiť záver.

Relevantnosť

V každodennom živote sa neustále stretávame so svetelnými javmi a ich rôznymi vlastnosťami, s vlastnosťami svetla súvisí aj činnosť mnohých moderných mechanizmov a zariadení. Svetelné javy sa stali neoddeliteľnou súčasťou života ľudí, preto je ich štúdium relevantné.

Nasledujúce experimenty vysvetľujú také vlastnosti svetla, ako je priamosť šírenia, odraz a lom svetla.

Na poskytnutie a opísanie experimentov je určené 13. stereotypné vydanie učebnice A. V. Peryškina „Fyzika. 8. trieda." (Drop, 2010)

Bezpečnostné opatrenia

Elektrické zariadenia zapojené do experimentu sú plne funkčné, napätie na nich nepresahuje 1,5 V.

Zariadenie je stabilne umiestnené na stole, udržiavaný funkčný stav.

Na konci experimentov boli elektrické zariadenia vypnuté a zariadenie bolo odstránené.

Pokus 1. Priamočiare šírenie svetla. (s. 149, obr. 120), (s. 149, obr. 121)

Účel skúsenosti– dokázať priamosť šírenia svetelných lúčov v priestore na názornom príklade.

Priamočiare šírenie svetla je jeho vlastnosť, s ktorou sa stretávame najčastejšie. Pri priamočiarom šírení je energia zo svetelného zdroja nasmerovaná na akýkoľvek objekt pozdĺž priamych línií (svetelných lúčov) bez toho, aby sa okolo neho ohýbala. Tento jav môže vysvetliť existenciu tieňov. Ale okrem tieňov existujú aj polotieňové, čiastočne osvetlené oblasti. Aby sme videli, za akých podmienok sa vytvárajú tiene a penumbra a ako sa šíri svetlo, urobme experiment.

Vybavenie: nepriehľadná guľa (na nite), list papiera, bodový zdroj svetla (vrecková baterka), nepriehľadná guľa (na nite) menšej veľkosti, pre ktorú nebude zdrojom svetla bod, list papiera , statív na zaistenie gúľ.

Priebeh experimentu

Tvorba tieňa
  1. Usporiadajme predmety v poradí: baterka - prvá guľa (upevnená na statíve) - list.
  2. Získame tieň zobrazený na hárku.

Vidíme, že výsledkom experimentu bol jednotný tieň. Predpokladajme, že sa svetlo šíri v priamke, potom sa dá tvorba tieňa ľahko vysvetliť: svetlo prichádzajúce z bodového zdroja pozdĺž svetelného lúča dotýkajúceho sa extrémnych bodov gule pokračovalo v priamej línii a dozadu. guľa, preto na plechu priestor za guľou nie je osvetlený.

Predpokladajme, že svetlo sa pohybovalo pozdĺž zakrivených čiar. V tomto prípade by ohýbajúce sa lúče svetla dopadali za guľu. Tieň by sme nevideli, ale ako výsledok experimentu sa tieň objavil.

Teraz zvážte prípad, v ktorom sa tvorí penumbra.

Tvorba tieňa a penumbry
  1. Usporiadajme predmety v poradí: baterka - druhá guľa (upevnená na statíve) - list.
  2. Osvetlime guľu baterkou.
  3. Získame tieň, rovnako ako penumbru, zobrazenú na hárku.

Tentoraz sú výsledkom experimentu tieň a polotieň. Ako tieň vznikol, je už známe z vyššie uvedeného príkladu. Teraz, aby sme ukázali, že vznik penumbry nie je v rozpore s hypotézou o priamočiarom šírení svetla, je potrebné vysvetliť tento jav.
V tomto experimente sme použili svetelný zdroj, ktorý nie je bodom, to znamená, že pozostáva z mnohých bodov vo vzťahu ku gule, z ktorých každý vyžaruje svetlo vo všetkých smeroch. Zvážte najvyšší bod svetelného zdroja a svetelný lúč z neho vychádzajúci do najnižšieho bodu gule. Ak pozorujeme pohyb lúča za guľou k listu, všimneme si, že dopadá na hranicu svetla a penumbry. Lúče z podobných bodov smerujúce týmto smerom (z bodu zdroja svetla do opačného bodu osvetleného objektu) vytvárajú penumbru. Ale ak vezmeme do úvahy smer svetelného lúča z vyššie uvedeného bodu do horného bodu gule, potom bude jasne viditeľné, ako lúč dopadá do oblasti penumbry.

Z tohto experimentu vidíme, že vznik penumbry nie je v rozpore s priamočiarym šírením svetla.

Záver

Pomocou tohto experimentu som dokázal, že svetlo sa šíri priamočiaro, vznik tieňa a penumbry dokazuje priamočiarosť jeho šírenia.

Fenomén v živote

Priamosť šírenia svetla je v praxi široko využívaná. Najjednoduchším príkladom je obyčajná baterka. Táto vlastnosť svetla sa využíva aj vo všetkých zariadeniach, ktoré obsahujú lasery: laserové diaľkomery, zariadenia na rezanie kovu, laserové ukazovátka.

V prírode sa nehnuteľnosť nachádza všade. Napríklad svetlo prenikajúce cez medzery v korune stromu vytvára jasne viditeľnú priamku prechádzajúcu cez tieň. Samozrejme, ak hovoríme o veľkých mierkach, stojí za zmienku zatmenie Slnka, kedy Mesiac vrhá na Zem tieň, a preto Slnko zo Zeme nevidno (prirodzene hovoríme o jeho zatienenej ploche) . Ak by sa svetlo nešírilo priamočiaro, tento nezvyčajný jav by neexistoval.

Pokus 2. Zákon odrazu svetla. (str. 154, obr. 129)

Účel skúsenosti– dokázať, že uhol dopadu lúča sa rovná uhlu jeho odrazu.

Odraz svetla je tiež jeho najdôležitejšou vlastnosťou. Práve vďaka odrazenému svetlu, ktoré je zachytené ľudským okom, môžeme vidieť akékoľvek predmety.

Podľa zákona odrazu svetla dopadajúce a odrazené lúče ležia v rovnakej rovine s kolmicou nakreslenou na rozhranie medzi dvoma prostrediami v bode dopadu lúča; Uhol dopadu sa rovná uhlu odrazu. Či sú tieto uhly rovnaké, overíme experimentom, kde ako odraznú plochu berieme ploché zrkadlo.

Vybavenie:špeciálne zariadenie, ktorým je disk s vytlačenou kruhovou stupnicou, namontovaný na stojane; v strede disku je vodorovne umiestnené malé ploché zrkadlo (takéto zariadenie je možné vyrobiť doma pomocou uhlomeru namiesto disku s kruhovou stupnicou), zdrojom svetla je iluminátor pripevnený na okraj disku alebo laserové ukazovátko, list na meranie.

Priebeh experimentu

  1. Umiestnite list za zariadenie.
  2. Zapnime svetlo a nasmerujeme ho do stredu zrkadla.
  3. Nakreslíme kolmicu na zrkadlo v mieste dopadu lúča na plech.
  4. Zmeriame uhol dopadu (ﮮα).
  5. Zmeriame výsledný uhol odrazu (ﮮβ).
  6. Výsledky si zapíšeme.
  7. Zmeňte uhol dopadu pohybom iluminátora, zopakujte kroky 4, 5 a 6.
  8. Porovnajme výsledky (veľkosť uhla dopadu s veľkosťou uhla odrazu v každom prípade).

Výsledky experimentu v prvom prípade:

∠a = 50°

∠p = 50°

∠α = ∠β

V druhom prípade:

∠a = 25°

β = 25°

∠α = ∠β

Zo skúseností je zrejmé, že uhol dopadu svetelného lúča sa rovná uhlu jeho odrazu. Svetlo dopadajúce na zrkadlový povrch sa od neho odráža pod rovnakým uhlom.

Záver

Pomocou skúseností a meraní som dokázal, že pri odraze svetla sa uhol jeho dopadu rovná uhlu odrazu.

Fenomén v živote

S týmto javom sa stretávame všade, keďže svetlo odrážajúce sa od predmetov vnímame očami. Pozoruhodným viditeľným príkladom v prírode je oslnenie jasného odrazeného svetla na vode a iných povrchoch s dobrou odrazivosťou (povrch absorbuje menej svetla ako odráža). Tiež by ste mali pamätať na slnečné lúče, ktoré môže každé dieťa urobiť pomocou zrkadla. Nie sú ničím iným ako lúčom svetla odrazeným od zrkadla.

Osoba používa zákon odrazu svetla v zariadeniach, ako je periskop, zrkadlový reflektor svetla (napríklad reflektor na bicykloch).

Mimochodom, pomocou odrazu svetla zo zrkadla kúzelníci vytvorili veľa ilúzií, napríklad ilúziu „lietajúcej hlavy“. Muža umiestnili do škatule medzi vyznamenania tak, že z krabičky mu bolo vidieť len hlavu. Steny boxu boli pokryté zrkadlami naklonenými ku scenérii, ktorých odraz znemožňoval škatuľku vidieť a zdalo sa, akoby pod hlavou nič nebolo a visela vo vzduchu. Pohľad je nezvyčajný a desivý. Triky s odrazom sa odohrávali aj v divadlách, keď bolo potrebné na javisku ukázať ducha. Zrkadlá boli „zahmlené“ a naklonené tak, aby v hľadisku bolo vidieť odrazené svetlo z výklenku za javiskom. Herec hrajúci ducha sa už objavil vo výklenku.

Pokus 3. Lom svetla.(str. 159, obr. 139)

Účel skúsenosti- dokázať, že pomer sínusu uhla dopadu k sínusu uhla lomu je konštantná hodnota pre dve prostredia; dokázať, že uhol dopadu svetelného lúča (≠ 0°) prichádzajúceho z prostredia s menšou hustotou do prostredia s vyššou hustotou je väčší ako uhol jeho lomu.

V živote sa často stretávame s lomom svetla. Napríklad po umiestnení úplne rovnej lyžice do priehľadného pohára s vodou vidíme, že jej obraz sa ohýba na hranici dvoch médií (vzduchu a vody), hoci v skutočnosti lyžica zostáva rovná.

Aby ste tento jav lepšie preskúmali, pochopte, prečo k nemu dochádza, a dokážte zákon lomu svetla (lúče, dopadajúce a lomené, ležia v rovnakej rovine s kolmicou nakreslenou na rozhranie medzi dvoma prostrediami v bode dopadu lúča; pomer sínusu uhla dopadu k sínusu uhla lomu je konštantná hodnota pre dve prostredia) na príklade urobme experiment.

Vybavenie: dve médiá rôznych hustôt (vzduch, voda), priehľadná nádoba na vodu, zdroj svetla (laserové ukazovátko), list papiera.

Priebeh experimentu

  1. Nalejte vodu do nádoby a položte za ňu v určitej vzdialenosti list.
  2. Nasmerujme lúč svetla do vody pod uhlom ≠ 0°, keďže pri 0° nedochádza k lomu a lúč prechádza do iného prostredia bez zmien.
  3. Nakreslíme kolmicu na rozhranie medzi dvoma médiami v bode dopadu lúča.
  4. Zmerajte uhol dopadu svetelného lúča (∠α).
  5. Zmerajte uhol lomu svetelného lúča (∠β).
  6. Porovnáme uhly a vytvoríme pomer ich sínusov (na nájdenie sínusov môžete použiť tabuľku Bradis).
  7. Výsledky si zapíšeme.
  8. Zmeňme uhol dopadu pohybom svetelného zdroja, zopakujeme kroky 4-7.
  9. Porovnajme hodnoty sínusových pomerov v oboch prípadoch.

Predpokladajme, že svetelné lúče prechádzajúce médiami rôznych hustôt zaznamenali lom. V tomto prípade uhly dopadu a lomu nemôžu byť rovnaké a pomery sínusov týchto uhlov nie sú rovnaké. Ak nenastane lom, to znamená, že svetlo prešlo z jedného média do druhého bez zmeny jeho smeru, potom budú tieto uhly rovnaké (pomer sínusov rovnakých uhlov je rovný jednej). Na potvrdenie alebo vyvrátenie predpokladu zvážte výsledky experimentu.

Výsledky experimentu v prvom prípade:

∠α = 20

∠p = 15

∠α >∠β

sin∠α = 0,34 = 1,30

sin∠β 0,26

Výsledky experimentu v druhom prípade:

∠α ˈ= 50

∠β ˈ= 35

∠α ˈ > ∠β ˈ

sin∠α ˈ= 0,77 = 1,35

sin∠β ˈ 0,57

Porovnanie sínusových pomerov:

1,30 ~ 1,35 (kvôli chybám merania)

sin∠α = sin∠α ˈ = 1,3

sin∠β sin∠β ˈ

Podľa výsledkov experimentu je uhol dopadu väčší ako uhol lomu počas lomu svetla prichádzajúceho z média s menšou hustotou na médium s vyššou hustotou. pomery sínusov dopadajúceho a lomeného uhla sú rovnaké (ale nie rovné jednej), to znamená, že sú konštantnou hodnotou pre dve dané prostredia. Smer lúča pri vstupe do prostredia s inou hustotou sa mení v dôsledku zmeny rýchlosti svetla v médiu. V hustejšom prostredí (tu voda) sa svetlo šíri pomalšie, preto sa mení uhol, pod ktorým svetlo prechádza priestorom.

Záver

Pomocou svojich experimentov a meraní som dokázal, že pri lomení svetla je pomer sínusu uhla dopadu k sínusu uhla lomu pre obe prostredia konštantnou hodnotou, keď svetelné lúče prechádzajú z prostredia s menšou hustotou do hustejšia, uhol dopadu je menší ako uhol lomu.

Fenomén v živote

Pomerne často sa stretávame aj s lomom svetla, príkladov skreslenia viditeľného obrazu pri prechode vodou a inými médiami môžeme uviesť veľa. Najzaujímavejším príkladom je výskyt fatamorgány v púšti. K fatamorgána dochádza, keď sa svetelné lúče prechádzajúce z teplých vrstiev vzduchu (menej hustých) do studených vrstiev lámu, čo možno často pozorovať na púšti.

U ľudí sa lom svetla používa v rôznych zariadeniach obsahujúcich šošovky (pri prechode cez šošovku sa svetlo láme). Napríklad v optických prístrojoch, ako sú ďalekohľady, mikroskopy, teleskopy a fotoaparáty. Smer svetla človek mení aj prechodom cez hranol, kde sa svetlo niekoľkokrát láme, vstupuje do neho a vychádza.

Ciele práce boli dosiahnuté.

Grécky astronóm Claudius Ptolemaios (asi 130 n. l.) je autorom pozoruhodnej knihy, ktorá slúžila ako základná učebnica astronómie takmer 15 storočí. Ptolemaios však okrem astronomickej učebnice napísal aj knihu „Optika“, v ktorej načrtol teóriu videnia, teóriu plochých a sférických zrkadiel a štúdium fenoménu lomu svetla. Ptolemaios sa pri pozorovaní hviezd stretol s fenoménom lomu svetla. Všimol si, že lúč svetla, ktorý sa pohybuje z jedného média do druhého, sa „láme“. Preto hviezdny lúč, ktorý prechádza zemskou atmosférou, nedosahuje zemský povrch v priamke, ale pozdĺž zakrivenej čiary, to znamená, že dochádza k lomu. Zakrivenie lúča nastáva v dôsledku skutočnosti, že hustota vzduchu sa mení s nadmorskou výškou.

Na štúdium zákona lomu vykonal Ptolemaios nasledujúci experiment. Vzal kruh a upevnil ho na os pravítka l 1 a l 2, aby sa okolo neho mohli voľne otáčať (pozri obrázok). Ptolemaios ponoril tento kruh do vody na priemer AB a otočením spodného pravítka zabezpečil, aby pravítka ležali na rovnakej priamke pre oko (ak sa pozriete pozdĺž horného pravítka). Potom kruh vybral z vody a porovnal uhly dopadu α ​​a lomu β. Meral uhly s presnosťou 0,5°. Čísla získané Ptolemaiom sú uvedené v tabuľke.

Ptolemaios nenašiel „vzorec“ na vzťah medzi týmito dvoma sériami čísel. Ak však určíme sínusy týchto uhlov, ukáže sa, že pomer sínusov je vyjadrený takmer rovnakým číslom aj pri takom hrubom meraní uhlov, ku ktorému sa uchýlil Ptolemaios.

    • Úloha č.161772

Refrakcia sa v texte vzťahuje na jav

zmeny smeru šírenia svetelného lúča v dôsledku odrazu na hranici atmosféry

zmeny smeru šírenia svetelného lúča v dôsledku lomu v zemskej atmosfére

absorpcia svetla pri jeho šírení zemskou atmosférou

ohýbanie svetelného lúča okolo prekážok a tým odchýlenie sa od priamočiareho šírenia

    • Úloha č. 90B309

V pokojnej atmosfére sa pozoruje poloha hviezd, ktoré nie sú kolmé na zemský povrch v bode, kde sa nachádza pozorovateľ. Aká je zdanlivá poloha hviezd - nad alebo pod ich skutočnou polohou vzhľadom na horizont? Vysvetli svoju odpoveď.

    • Úloha #DCF7E6

Ktorý z nasledujúcich záverov odporuje Ptolemaiove pokusy?

uhol lomu je menší ako uhol dopadu pri prechode lúča zo vzduchu do vody

Keď sa uhol dopadu zväčšuje, uhol lomu sa lineárne zvyšuje

pomer sínusu uhla dopadu k sínusu uhla lomu sa nemení

sínus uhla lomu závisí lineárne od sínusu uhla dopadu

    • Úloha č.EEB9E2

V dôsledku lomu svetla v pokojnej atmosfére je zdanlivá poloha hviezd na oblohe vzhľadom na horizont

vyššia ako skutočná poloha

pod skutočnou polohou

posunuté na jednu alebo druhú stranu vertikálne vzhľadom na skutočnú polohu

zodpovedá skutočnej polohe

polárna žiara

Je všeobecne známe, že na miestach zemegule nachádzajúcich sa za severným alebo južným polárnym kruhom sa počas polárnej noci na oblohe mihne žiara rôznych farieb a tvarov. Toto je polárna žiara. Niekedy to vyzerá ako homogénny oblúk, stacionárny alebo pulzujúci, niekedy sa zdá, že pozostáva z mnohých lúčov rôznych dĺžok, ktoré sa trblietajú, stáčajú do pásikov atď. Farba tejto žiary je žltozelená, červená, šedofialová. Povaha a pôvod polárnej žiary zostali dlho záhadné a len nedávno boli vysvetlené. Podarilo sa zistiť, že polárne žiary sa vyskytujú vo výške 80 až 1000 km nad zemou, najčastejšie vo výške okolo 100 km. Ďalej sa zistilo, že polárna žiara je žiara riedkych plynov v zemskej atmosfére.

Bolo zaznamenané spojenie medzi polárnymi žiarami a množstvom iných javov. Dlhodobé pozorovania ukázali, že obdobia maximálnej frekvencie polárnych žiaroviek sa pravidelne opakujú v intervaloch 11,5 roka. Počas každého takéhoto časového obdobia sa počet polárnych žiarov z roka na rok najskôr znižuje a potom začína narastať, pričom maximum dosiahne po 11,5 roku.

Ukázalo sa, že tvar a poloha tmavých škvŕn na slnečnom disku sa tiež periodicky mení, s periódou 11,5 roka. Navyše v rokoch maxima slnečných škvŕn, alebo, ako sa hovorí, v rokoch maximálnej slnečnej aktivity, dosahuje maximum aj počet polárnych žiaroviek. Zmena počtu magnetických búrok má rovnakú periodicitu, ich počet tiež dosahuje maximum v rokoch s najväčšou slnečnou aktivitou.

Porovnaním týchto faktov vedci dospeli k záveru, že slnečné škvrny sú miestami, z ktorých sú obrovskou rýchlosťou vyvrhované do vesmíru prúdy nabitých častíc – elektrónov. Elektróny s vysokou energiou, ktoré sa dostanú do horných vrstiev našej atmosféry, ionizujú plyny, ktoré ju tvoria, a rozžiaria ich.

Tie isté elektróny ovplyvňujú magnetické pole Zeme. Nabité častice vyžarované Slnkom sa približujú k Zemi a vstupujú do magnetického poľa Zeme. Na elektróny pohybujúce sa v magnetickom poli pôsobí Lorentzova sila, ktorá ich vychyľuje z pôvodného smeru pohybu. Ukázalo sa, že nabité častice vychýlené magnetickým poľom Zeme sa môžu dostať len do subpolárnych oblastí zemegule. Táto teória sa dobre zhoduje s veľkým množstvom faktov a v súčasnosti je všeobecne akceptovaná.

    • Úloha č. 16D4EC

Čo je to polárna žiara?

elektrický výboj v atmosfére

elektrický prúd v elektrolyte, ktorým je vlhký vzduch

žiara riedkych plynov zemskej atmosféry

energiu vyžarovanú Slnkom

    • Úloha č.AFAFAB

Prečo sú polárne žiary pozorované v polárnych oblastiach?

A. Nabité častice sú tak vychýlené magnetickým poľom Zeme, že sa môžu dostať len do subpolárnych oblastí Zeme.

B. Atmosféra v polárnych oblastiach je najviac riedka a elektróny môžu pred zrážkou s molekulami získať pomerne veľa energie.

Správna odpoveď je

ani A ani B

    • Úloha č. E3C44B Odložiť Označiť ako vyriešenú

Aká je povaha polárnych žiaroviek?

ionizácia molekúl plynu obsiahnutých vo vzduchu rýchlymi elektrónmi

žiara plynov, ktoré Slnko vyvrhuje každú sekundu do priestoru medzi planétami

žiara rýchlych elektrónov vyžarovaných Slnkom

žiara prúdov vzduchu stúpajúcich zo zeme

Maskovanie a demaskovanie

Farba rôznych predmetov osvetlených tým istým zdrojom svetla (napríklad Slnkom) môže byť veľmi rôznorodá. Pri uvažovaní o nepriehľadnom predmete vnímame jeho farbu v závislosti od žiarenia, ktoré sa odráža od povrchu predmetu a vstupuje do našich očí.

Podiel svetelného toku odrazeného od povrchu telesa charakterizuje koeficient odrazu ρ. Biele telesá odrážajú všetko na ne dopadajúce žiarenie (koeficient odrazu ρ je blízky jednotke pre všetky vlnové dĺžky), čierne telesá pohlcujú všetko na ne dopadajúce žiarenie (koeficient odrazu ρ je pre všetky vlnové dĺžky takmer nulový). Koeficient odrazu môže závisieť od vlnovej dĺžky, preto sa objavujú rôzne farby telies okolo nás.

Objekt, ktorého odrazivosť má prakticky rovnaké hodnoty pre všetky vlnové dĺžky ako okolité pozadie, sa stáva nerozoznateľným aj pri jasnom svetle. V prírode procesom prirodzeného výberu mnohé živočíchy získali ochranné farby (mimikry).

Používa sa aj vo vojenských záležitostiach na farebnú kamufláž jednotiek a vojenských zariadení. V praxi je ťažké zabezpečiť, aby sa koeficienty odrazu objektu a pozadia zhodovali pre všetky vlnové dĺžky. Ľudské oko je najcitlivejšie na žltozelenú časť spektra, preto sa pri maskovaní snaží dosiahnuť rovnosť koeficientov odrazu primárne pre túto časť spektra. Ak sa však takto maskované predmety nepozorujú okom, ale fotia, potom môže kamufláž stratiť zmysel. Fotografická platňa je skutočne ovplyvnená najmä fialovým a ultrafialovým žiarením. Nedokonalosť kamufláže sa zreteľne prejaví aj pri pozorovaní cez svetelný filter, ktorý prakticky eliminuje tie vlnové dĺžky, pre ktoré je kamufláž určená.

Úloha č. B9EC71

Akú farbu bude mať zelená tráva pri pohľade cez červený filter? Vysvetli svoju odpoveď.


Súvisiace informácie.