в конец

ОПЫТ 1. Отражение от плоского зеркала.

В зажимы демонстрационного прибора устанавливают плоское зеркало так, чтобы отражающая поверхность его совпадала с диаметром, проходящим горизонтально./рис. 1/ Законы отражения демонстрируют с помощью одного среднего луча, меняя угол его падения от 0° до 90° , измеряемого от перпендикуляра, восстановленного к плоскости зеркала в точке падения луча. Перекрывая отраженный луч, а затем падающий устанавливают какой из них является независимым, а какой зависит от падающего. Это позволяет выявить что угол падения выбирается произвольно, а угол отражения будет зависеть от величины падающего угла, т.е. имеется функциональная зависимость вида = где =1. Доказывается справедливость закона "Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр, восстановленный из точки падения и отражения луча, лежат в одной плоскости. Угол отражения равен углу падения". Также легко наблюдается отражение параллельных и расходящихся лучей /рис.2/ и /рис.3/.

ОПЫТ 2. Преломление света.

Для хорошей видимости лучей у всех стеклянных пластин в форме полуцилиндр одна плоская сторона сделана матовой, ею они укрепляются к корпусу прибора, это делает идущие лучи более видимыми. а) Преломление на плоской границе двух сред. Устанавливают прозрачный полуцилиндр, плоский срез которого обращают вверх и совмещают с горизонтальным диаметром, а центр полуцилиндра – с центром шайбы. Для демонстрации законов преломления пользуются одним лучом. Сначала показывают, что луч, падающий в центр и перпендикулярно плоскости, проходит полуцилиндр без изменения своего направления. Отклонив падающий луч от перпендикуляра и определив угол падения на плоскость, показывают, что луч, в точке падения на плоскость полуцилиндра преломляется и выходит из цилиндра под меньшим углом. /рис.4/ Изменяя угол падения, показываем, что соответственно изменяется и угол преломления. Замерив углы падания и преломления, определяют значения синусов этих углов и находят отношения синуса угла падения к синусу угла преломления для различных углов. И проверяют справедливость закона преломления. б) Явление полного внутреннего отражения наблюдают при переходе луча света из среды, оптически более плотной, в среду, оптически менее плотную (например: из стекла в воздух или из воды в воздух). Для демонстрации устанавливают полуцилиндр как показано на рисунке 5, и направляют лучи на полукруглую поверхность.

При выходе из полуцилиндра со стороны плоской грани луч преломляется и откланяется от вертикального диаметра, образуя угол преломления /рис. 5/. Угол падения луча увеличивают до тех пор, пока угол преломления не приблизится к 900. Одновременно с преломленным лучом наблюдают отраженный луч, который будет тем ярче, чем больше угол падения и чем угол преломления ближе подходит к 90. Преломленный луч соответственно будет ослабевать по яркости, пока не будет получено полное внутреннее отражение. Для этого момента определяют величину угла α0, при котором начинается полное внутреннее отражение. в) Прохождение лучей через треугольную прямую призму, работающую как поворотная система. Установка на экране пластинки /в виде прямоугольного треугольника/ и ход двух параллельных лучей через призму изображена на рисунке 7.(а, б) В случае а) лучи поворачиваются на 1800, а в случае б) на 900 от первоначального направления.

ОПЫТ 3. а) Прохождение луча через плоскопараллельную пластинку.

На шайбе укрепляют пластинку в виде не равнобочной трапеции большим основанием вверх /рис. 6/. Сначала луч направляют перпендикулярно к основанию трапеции. При этом луч проходит прозрачную пластинку без преломления. Поворотом осветителя направляют луч под некоторым углом. После двойного преломления луч выходит из пластинки сместившись параллельно падающему в сторону. Увеличивая угол падения наблюдают, что соответственно увеличивается и смещение, но выходящий луч всегда остается параллельным лучу падающему.

б) Прохождение лучей через трехгранную призму.

Располагают трехгранную призму основанием вниз и под некоторым углом направляют на боковую грань один луч света. Обращают внимание на преломление луча на каждой грани и на направление отклонения света призмой к ее основанию.

ОПЫТ 4. Ход лучей в линзах.

Двояковыпуклая линза устанавливается на диске с помощью зажимов вдоль горизонтального диаметра. Вертикальный диаметр служит главной оптической осью линзы. Три параллельных луча, преломившись собираются в главном фокусе линзы. Показывают ход наиболее характерных лучей: а) луч, идущий через центр линзы вдоль оптической оси, не преломляется; б) луч, идущий параллельно главной оптической оси, преломляясь, идет через фокус; в) луч, идущий через фокус, после преломления в линзе, идет параллельно главной оптической оси. Если осветитель повернуть на некоторый угол /например, 450/ и пустить на линзу параллельный пучок, то теперь направление среднего луча

будет определять побочную ось линзы и фокус такого пучка будет лежать на побочной оси рис.9.

Опыт 5.

Двояковогнутая линза укрепляется двумя зажимами на горизонтальном диаметре. Параллельный пучок после преломления в линзе будет расходящимся (рис.10). Фокус такой линзы будет мнимым (он расположен в точке пересечения продолжений преломленных лучей).

ОПЫТ 6. Устройство и действие фотоаппарата и проекционного аппарата.

Используя только объектив, получают уменьшенное изображение нити лампы оптической скамьи ФОС – 115. На оптической скамье показывают ход лучей через собирающую линзу.

ОПЫТ 7. Явление близорукости и дальнозоркости, коррекция зрения очками.

Оборудование: линзы на подставках, лампочка, экран, разборная модель глаза. По учебнику прочтите параграфы «Глаз. Очки». Разберите разборную модель глаза на отдельные детали и объясните устройство глаза. Продемонстрируйте явление близорукости и дальнозоркости глаза. Для этого с помощью линзы 1 получают на экране четкое изображение лампочки. Затем экран несколько отодвигают, при этом четкость изображения уменьшается /близорукость/. Ставят перед линзой вторую – рассеивающую и наблюдают снова четкое изображение предмета. Аналогичным образом, но уже придвигают экран к линзе, и пользуясь второй собирающей линзой, поясняют явление дальнозоркости и применение в качестве очков собирающих и рассеивающих линз.

Лабораторные работы.

1. Изучение отражения в плоском зеркале. Приборы и оборудование: Вставьте диапозитивную вставку для получения узкого пучка света в направляющие пазы источника света. Положите лист белой бумаги рядом с источником света так, чтобы луч света проходил по его поверхности. Подключите источник света к источнику питания 42 В. установите на пути луча света плоское зеркало так, чтобы было видно отражение от его поверхности.

Прочертите линию вдоль падающего и отраженного луча, а также линию вдоль зеркала. Убрав зеркало, проведите перпендикуляр к линии, по которой было установлено зеркало, и измерьте угол падения и отражения света транспортиром. 2. Определение показателя преломления стекла. Установите диапозитивную вставку для получения узкого пучка света в источник света, расположив при этом призму на листке белой бумаги так, как показано на рисунке. Подключите источник света к источнику питания 42 В. Обведите призму по периметру. Прочертите падающий луч и направление луча после выхода из призмы. Отметьте карандашом точку падения луча на призму А и точку выхода луча В. Убрав призму, начертите луч, прошедший через нее, восстановите перпендикуляр к преломляющей поверхности и определите угол падения и преломления. По формуле

определяется коэффициент преломления.

вверх
на предыдущую