Повторение темы "Световые явления"

Введение

Свет является одним из самых важных физических явлений в нашей жизни. Он позволяет нам видеть предметы, ориентироваться в пространстве и получать информацию об окружающем мире. Изучение световых явлений помогает понять, как распространяется свет, каким образом образуются тени и отражения, а также как свет преломляется и взаимодействует с различными средами.

На уроках физики в 8 классе школьники изучают основные законы оптики: закон прямолинейного распространения света, закон отражения и закон преломления, а также принципы построения изображений в зеркалах и линзах. Повторение этих знаний позволяет систематизировать материал и закрепить практические навыки, необходимые для решения задач и проведения экспериментов.

Световые явления изучаются с точки зрения геометрической оптики, где свет рассматривается как поток прямолинейных лучей. Это упрощение позволяет легко анализировать процессы отражения, преломления и формирования изображений.

Основные понятия

  1. Закон прямолинейного распространения света
    Свет в однородной прозрачной среде распространяется прямолинейно. Это позволяет объяснить образование тени и полутени.

  2. Отражение света

    • Свет, падающий на поверхность, отражается от неё.

    • Закон отражения света: угол падения равен углу отражения, и падающий луч, отражённый луч и нормаль лежат в одной плоскости.

    • Существует зеркальное и рассеянное отражение.

  3. Преломление света

    • При переходе света из одной среды в другую его скорость изменяется, а луч меняет направление.

    • Закон преломления (закон Снеллиуса): отношение синусов углов падения и преломления равно отношению скоростей света в средах или обратному отношению показателей преломления.

    • Полное внутреннее отражение возникает, если свет идет из более плотной среды в менее плотную под углом, превышающим критический.

  4. Построение изображений

    • Плоские зеркала формируют мнимые, прямые и одинаковые по размеру с предметом изображения.

    • Линзы позволяют создавать действительные и мнимые изображения, увеличенные или уменьшенные.

    • При построении изображений используют главную оптическую ось, фокус и двойной фокус линзы.

Задачи с решениями

Задача 1. Закон прямолинейного распространения света
Условие: Луч света проходит через отверстие в перегородке и освещает экран. Определите форму тени, если на пути луча расположены два непрозрачных предмета.

Решение:
Свет распространяется прямолинейно, поэтому тень каждого предмета будет по контуру предмета, а при наложении двух теней на экране они образуют совокупную форму, соответствующую объединению контуров предметов.

Задача 2. Закон отражения света
Условие: Луч падает на зеркало под углом 30° к поверхности. Определите угол отражения.

Решение:
Угол падения измеряется от нормали, поэтому угол падения = 90° – 30° = 60°. По закону отражения угол отражения равен углу падения. Следовательно, угол отражения = 60°.

Задача 3. Закон преломления света
Условие: Луч света переходит из воздуха в воду под углом падения 45°. Показатель преломления воды n = 1,33. Найдите угол преломления.

Решение:
Используем закон Снеллиуса:

display style n subscript 1 sin invisible function application i equals n subscript 2 sin invisible function application rdisplay style 1 times sin invisible function application 45 straight degree equals 1 comma 33 times sin invisible function application rdisplay style 0 comma 707 equals 1 comma 33 times sin invisible function application rdisplay style sin invisible function application r equals fraction numerator 0 comma 707 over denominator 1 comma 33 end fraction almost equal to 0 comma 531display style r almost equal to 32 straight degree

Задача 4. Построение изображения в плоском зеркале
Условие: Предмет высотой 5 см расположен на расстоянии 10 см от плоского зеркала. Постройте изображение и определите его высоту и расстояние от зеркала.

Решение:

  • Плоское зеркало создаёт мнимое изображение, равное по размеру предмету.

  • Изображение будет прямым, высота изображения = 5 см, расстояние от изображения до зеркала = расстояние предмета до зеркала = 10 см.

Вопросы для самопроверки

  1. В чем заключается закон прямолинейного распространения света?

  2. Что такое тень и полутень?

  3. Какие существуют виды отражения света?

  4. Как определяется угол падения и угол отражения?

  5. В чем суть закона преломления света?

  6. Что такое показатель преломления и как он связан с изменением скорости света?

  7. Какие виды изображений формирует плоское зеркало?

  8. В чем разница между действительным и мнимым изображением?

  9. Как определяется увеличение изображения при помощи линзы?

  10. Какие практические применения имеют законы отражения и преломления света в повседневной жизни?

Последнее изменение: Понедельник, 10 Ноябрь 2025, 18:40