Construir una imagen de un objeto en un espejo plano. espejo plano

Al construir una imagen de cualquier punto fuente, no es necesario considerar muchos rayos. Para ello, basta con construir dos vigas; el punto donde se cruzan determinará la ubicación de la imagen. Lo más conveniente es construir aquellos rayos cuyo curso sea fácil de rastrear. La trayectoria de estos rayos en el caso de la reflexión en un espejo se muestra en la Fig. 213.

Arroz. 213. Varias técnicas para construir una imagen en un espejo esférico cóncavo.

El rayo 1 pasa por el centro del espejo y, por tanto, es normal a la superficie del espejo. Este rayo regresa después de la reflexión exactamente a lo largo del eje óptico secundario o principal.

El haz 2 es paralelo al eje óptico principal del espejo. Este rayo, después de reflejarse, pasa por el foco del espejo.

Rayo 3, que desde el punto objeto pasa por el foco del espejo. Después de la reflexión del espejo, va paralela al eje óptico principal.

El haz 4 que incide sobre el espejo en su polo se reflejará simétricamente con respecto al eje óptico principal. Para construir una imagen, puedes utilizar cualquier par de estos rayos.

Al construir imágenes de un número suficiente de puntos de un objeto extendido, se puede tener una idea de la posición de la imagen de todo el objeto. En el caso de una forma de objeto simple como se muestra en la Fig. 213 (un segmento de línea recta perpendicular al eje principal), basta con construir un solo punto de la imagen. En los ejercicios se analizan casos un poco más complejos.

En la Fig. 210 fueron dados construcciones geométricas imágenes para diferentes posiciones del objeto frente al espejo. Arroz. 210, c - el objeto se coloca entre el espejo y el foco - ilustra la construcción de una imagen virtual utilizando la continuación de rayos detrás del espejo.

Arroz. 214. Construir una imagen en un espejo esférico convexo.

En la Fig. 214 da un ejemplo de construcción de una imagen en un espejo convexo. Como ya hemos dicho, en este caso siempre se obtienen imágenes virtuales.

Para construir una imagen en una lente de cualquier punto de un objeto, al igual que cuando se construye una imagen en un espejo, basta con encontrar el punto de intersección de dos rayos cualesquiera que emanan de este punto. La construcción más sencilla se realiza utilizando los rayos que se muestran en la Fig. 215.

Arroz. 215. Varias técnicas para construir una imagen en una lente.

El haz 1 avanza a lo largo del eje óptico secundario sin cambiar de dirección.

El haz 2 incide sobre la lente paralelo al eje óptico principal; cuando se refracta, este rayo pasa a través del foco posterior.

El haz 3 atraviesa el foco delantero; Cuando se refracta, este rayo viaja paralelo al eje óptico principal.

La construcción de estos rayos se realiza sin ninguna dificultad. Cualquier otro rayo proveniente del punto sería mucho más difícil de construir: habría que utilizar directamente la ley de refracción. Pero esto no es necesario, ya que una vez finalizada la construcción, cualquier rayo refractado pasará por el punto.

Cabe señalar que al resolver el problema de construir una imagen de puntos fuera del eje, no es en absoluto necesario que los pares de rayos más simples seleccionados pasen realmente a través de la lente (o espejo). En muchos casos, por ejemplo al fotografiar, el objeto es mucho más grande que la lente y los rayos 2 y 3 (Fig. 216) no atraviesan la lente. Sin embargo, estos rayos se pueden utilizar para construir una imagen. Los rayos reales y los que intervienen en la formación de la imagen están limitados por el marco de la lente (conos sombreados), pero convergen, por supuesto, en el mismo punto, ya que está comprobado que al refractarse en una lente, la imagen de una fuente puntual es nuevamente un punto.

Arroz. 216. Construir una imagen en el caso de que el objeto sea significativamente más grande que la lente.

Consideremos varios casos típicos de imagen en una lente. Consideraremos que la lente es convergente.

1. El objeto se encuentra desde la lente a una distancia mayor que el doble de la distancia focal. Esta suele ser la posición del sujeto al fotografiar.

Arroz. 217. Construir una imagen en una lente cuando el objeto se encuentra más allá del doble de la distancia focal.

La construcción de la imagen se muestra en la Fig. 217. Desde , entonces según la fórmula de la lente (89.6)

,

es decir, la imagen se encuentra entre el foco posterior y una lente delgada ubicada al doble de la distancia focal desde el centro óptico. La imagen se invierte (invierte) y se reduce, ya que según la fórmula de aumento

2. Notemos algo importante caso especial cuando un haz de rayos paralelo a algún eje óptico secundario incide sobre la lente. Un caso similar ocurre, por ejemplo, al fotografiar objetos extendidos muy distantes. La construcción de la imagen se muestra en la Fig. 218.

En este caso, la imagen se encuentra sobre el eje óptico secundario correspondiente, en el punto de su intersección con el plano focal trasero (el llamado plano perpendicular al eje principal y que pasa por el foco trasero de la lente).

Arroz. 218. Construir una imagen en el caso de que un haz de rayos paralelo al eje óptico secundario caiga sobre la lente.

Los puntos del plano focal suelen denominarse focos de los correspondientes ejes secundarios, reservando el nombre de foco principal para el punto correspondiente al eje principal.

La distancia focal desde el eje óptico principal de la lente y el ángulo entre el eje secundario considerado y el eje principal están obviamente relacionados mediante la fórmula (Fig. 218)

3. El objeto se encuentra entre el punto situado al doble de la distancia focal y el foco frontal: la posición habitual del objeto al proyectar con una lámpara de proyección. Para estudiar este caso basta con utilizar la propiedad de reversibilidad de la imagen en una lente. Lo consideraremos una fuente (ver Fig. 217), luego será una imagen. Es fácil ver que en el caso que estamos considerando la imagen está invertida, ampliada y se encuentra desde la lente a una distancia mayor que el doble de la distancia focal.

Es útil señalar el caso especial en el que el objeto se encuentra desde la lente a una distancia igual al doble de la distancia focal, es decir Luego según la fórmula de la lente.

,

es decir, la imagen sale de la lente también al doble de la distancia focal. La imagen en este caso está invertida. Para aumentar encontramos

es decir, la imagen tiene las mismas dimensiones que el objeto.

4. De gran importancia es el caso especial en el que la fuente se encuentra en un plano perpendicular al eje principal de la lente y que pasa por el foco frontal.

Este plano es también el plano focal; se llama plano focal frontal. Si la fuente puntual está ubicada en cualquiera de los puntos del plano focal, es decir, en uno de los focos frontales, entonces de la lente emerge un haz de rayos paralelo, dirigido a lo largo del eje óptico correspondiente (Fig. 219). El ángulo entre este eje y el eje principal y la distancia desde la fuente al eje están relacionados por la fórmula

5. El objeto se encuentra entre el foco frontal y el objetivo, es decir. En este caso la imagen es directa y virtual.

La construcción de la imagen en este caso se muestra en la Fig. 220. Desde , entonces para aumentar tenemos

es decir, la imagen se amplía. Volveremos a este caso al considerar la lupa.

Arroz. 219. Las fuentes y se encuentran en el plano focal frontal. (De la lente emergen haces de rayos, paralelos a los ejes laterales que pasan por los puntos de origen)

Arroz. 220. Construir una imagen cuando un objeto se encuentra entre el foco frontal y la lente.

6. Construir una imagen para una lente divergente (Fig. 221).

La imagen en una lente divergente es siempre virtual y directa. Finalmente, desde , la imagen siempre se reduce.

Arroz. 221. Construyendo una imagen en una lente divergente.

Tenga en cuenta que en todas las construcciones de rayos que pasan a través de una lente delgada, es posible que no consideremos su trayectoria dentro de la lente misma. Sólo es importante conocer la ubicación del centro óptico y los principales puntos focales. Por tanto, una lente delgada puede representarse mediante un plano que pasa por el centro óptico perpendicular al eje óptico principal, en el que se deben marcar las posiciones de los focos principales. Este plano se llama plano principal. Es obvio que el rayo que entra y sale de la lente pasa por el mismo punto del plano principal (Fig. 222, a). Si guardamos los contornos de una lente en los dibujos, será sólo para distinguir visualmente una lente convergente y divergente; Para todas las construcciones estos contornos son innecesarios. A veces, para mayor simplicidad del dibujo, en lugar de los contornos de la lente, se utiliza una imagen simbólica, como se muestra en la Fig. 222, b.

Arroz. 222. a) Reemplazo de la lente por el plano principal; b) imagen simbólica de una lente convergente (izquierda) y divergente (derecha); c) reemplazar el espejo con el plano principal

De manera similar, un espejo esférico puede representarse mediante un plano principal que toca la superficie de la esfera en el polo del espejo, indicando en el eje principal la posición del centro de la esfera y el foco principal. La posición indica si se trata de un espejo cóncavo (recolector) o convexo (dispersor) (Fig. 222, c).

Objetivos de la lección:

– los estudiantes deben conocer el concepto de espejo;
– los estudiantes deben conocer las propiedades de la imagen en un espejo plano;
– los estudiantes deben poder construir una imagen en un espejo plano;
– continuar trabajando en la formación de conocimientos y habilidades metodológicos, conocimientos sobre los métodos de las ciencias naturales y poder aplicarlos;
– continuar trabajando en el desarrollo de habilidades de investigación experimental cuando se trabaja con instrumentos físicos;
– continuar el trabajo de desarrollo pensamiento lógico estudiantes, para desarrollar la capacidad de construir conclusiones inductivas.

Formas organizativas y métodos de formación: conversación, prueba, encuesta individual, método de investigación, trabajo experimental por parejas.

Material didáctico: espejo, regla, borrador, periscopio, proyector multimedia, computadora, presentación (Ver. Anexo 1).

Plan de estudios:

1. Comprobando d/z (prueba).
2. Actualización de conocimientos. Establecer el tema, metas y objetivos de la lección junto con los estudiantes.
3. Aprender material nuevo mientras los estudiantes trabajan con el equipo.
4. Generalización de resultados experimentales y formulación de propiedades.
5. Practicar habilidades prácticas para construir una imagen en un espejo plano.
6. Resumiendo la lección.

durante las clases

1. Comprobación del d/z (prueba).

(El maestro distribuye tarjetas de prueba).

Prueba: Ley de la reflexión

1. El ángulo de incidencia del haz de luz sobre superficie del espejo es igual a 15 0. ¿Cuál es el ángulo de reflexión?
   Un 30 0
   B 40 0
   A las 15 0
2. El ángulo entre los rayos incidente y reflejado es 20 0. ¿Cuál será el ángulo de reflexión si el ángulo de incidencia aumenta en 5 0?
   Un 40 0
   B 15 0
   A los 30 0

Respuestas para el examen.

Maestro: Intercambie su trabajo y verifique la exactitud de su trabajo comparando sus respuestas con el estándar. Dé calificaciones según los criterios de calificación (las respuestas están escritas en la parte posterior de la pizarra).

Criterios de evaluación de la prueba:

para una calificación de “5” – todos;
para una calificación de “4” – tarea número 2;
para una calificación de “3” – tarea número 1.

Maestro: Se le asignó la tarea número 4, Ejercicio 30 (libro de texto de Peryshkin A.V.) de carácter de investigación. ¿Quién completó esta tarea? ( El alumno trabaja en la pizarra, ofreciendo su versión.)

Texto del problema: La altura del Sol es tal que sus rayos forman un ángulo de 40 0 ​​​​con el horizonte. Haga un dibujo (Fig. 131) y muestre en él cómo se debe colocar el espejo AB para que el "conejito" llegue al fondo del pozo.

2. Actualización de conocimientos. Establecer el tema, metas y objetivos de la lección junto con los estudiantes.

Maestro: Ahora recordemos los conceptos básicos aprendidos en lecciones anteriores y decidamos el tema de la lección de hoy.

Porque la palabra clave está cifrada en el crucigrama.

Maestro: ¿Qué palabra clave obtuviste? ESPEJO.

¿Cuál crees que es el tema de la lección de hoy?

Sí, tema de la lección: Espejo. Construyendo una imagen en un espejo plano.

Abran sus cuadernos, anoten la fecha y el tema de la lección.

Solicitud.Diapositiva 1.

Maestro: ¿Qué preguntas le gustaría que le respondieran hoy, dado el tema de la lección?

(Los niños hacen preguntas. El maestro resume, estableciendo así los objetivos de la lección).

Maestro:

1. Explore el concepto de "espejo". Identificar tipos de espejos.
2. Descubre qué propiedades tiene.
3. Aprenda a construir una imagen en un espejo.

3. Aprender material nuevo mientras los estudiantes trabajan con el equipo.

Actividad del estudiante: escuchar y recordar el material.

Maestro: Empecemos a estudiar material nuevo, cabe decir que los espejos son los siguientes:

Maestro: Hoy estudiaremos con más detalle. espejo plano.

Maestro: Un espejo plano (o simplemente un espejo) Se llama superficie plana que refleja especularmente la luz.

Maestro:Anota el diagrama y la definición de espejo en tu cuaderno.

Actividad del estudiante: tomar notas en un cuaderno.

Maestro: Considere la imagen de un objeto en un espejo plano.

Todos sabéis muy bien que la imagen de un objeto en un espejo se forma detrás del espejo, donde en realidad no existe.

¿Cómo funciona esto? ( El profesor presenta la teoría y los alumnos participan activamente.)

Diapositiva 5 . (Actividades experimentales de los estudiantes. .)

Experimento 1. Tienes un pequeño espejo en tu mesa. Instálelo en posición vertical. Coloque el borrador en posición vertical frente al espejo a poca distancia. Ahora toma una regla y colócala de modo que el cero quede cerca del espejo.

Ejercicio. Lea las preguntas de la diapositiva y respóndalas. (Preguntas de la Parte A)

Los estudiantes formulan una conclusión: la imagen virtual de un objeto en un espejo plano está a la misma distancia del espejo que el objeto frente al espejo.

Diapositiva 6. (Actividades experimentales de los estudiantes. . )

Experimento 2. Ahora toma una regla y colócala verticalmente a lo largo del borrador.

Ejercicio. Lea las preguntas de la diapositiva y respóndalas. (Preguntas de la Parte B)

Los estudiantes formulan una conclusión: las dimensiones de la imagen de un objeto en un espejo plano son iguales a las dimensiones del objeto.

Tareas para experimentos.

Diapositiva 7. (Actividades experimentales de los estudiantes).

Experimento 3. Dibuja una línea en el borrador de la derecha y colócala nuevamente frente al espejo. La regla se puede quitar.

Ejercicio. ¿Qué viste?

Los estudiantes formulan una conclusión: el objeto y sus imágenes son figuras simétricas, pero no idénticas.

4. Generalización de resultados experimentales y formulación de propiedades.

Maestro: Entonces, estas conclusiones pueden llamarse propiedades de los espejos planos, enumerémoslos nuevamente y anotémoslos en un cuaderno.

Diapositiva 8 . (Los estudiantes anotan las propiedades de los espejos en sus cuadernos).

• La imagen virtual de un objeto en un espejo plano está a la misma distancia del espejo que el objeto frente al espejo.
• Las dimensiones de la imagen de un objeto en un espejo plano son iguales a las dimensiones del objeto.
• El objeto y sus imágenes son figuras simétricas, pero no idénticas.

Maestro:Atención al tobogán. Resolvemos los siguientes problemas (el profesor pide la respuesta a varios niños y luego un alumno describe el curso de su razonamiento, basándose en las propiedades de los espejos).

Actividades estudiantiles: Participación activa en discusiones de análisis de problemas.

1) Una persona se encuentra a una distancia de 2 m de un espejo plano. ¿A qué distancia del espejo ve su imagen?
Un 2m
B 1m
a 4m

2) Una persona se encuentra a una distancia de 1,5 m de un espejo plano. ¿A qué distancia de sí mismo ve su imagen?
Un 1,5 m
B 3m
A 1m

5. Practicar habilidades prácticas para construir una imagen en un espejo plano.

Maestro: Entonces, hemos aprendido qué es un espejo, hemos establecido sus propiedades y ahora debemos aprender a construir una imagen en un espejo, teniendo en cuenta las propiedades anteriores. Trabajamos juntos conmigo en nuestros cuadernos. ( El profesor trabaja en la pizarra, los estudiantes en un cuaderno.)

Reglas para construir una imagen.

Ejemplo

Aplicamos una regla al espejo de modo que un lado del ángulo recto quede a lo largo del espejo. Movemos la regla para que el punto que queremos construir quede del otro lado ángulo recto Dibujamos una línea desde el punto A hasta el espejo y la extendemos más allá del espejo a la misma distancia y obtenemos el punto A 1. Hacemos todo de manera similar para el punto B y obtenemos el punto B 1. Conectamos el punto A 1 y el punto B 1, obtenemos una imagen A 1 B 1 del objeto AB.

Entonces, la imagen debe tener el mismo tamaño que el objeto, ubicada detrás del espejo a la misma distancia que el objeto frente al espejo.

6. Resumiendo la lección.

Maestro: Aplicación de espejo:

• en la vida cotidiana (varias veces al día comprobamos si nos vemos bien);
• en automóviles (espejos retrovisores);
• en las atracciones (sala de risas);
• en medicina (en particular en odontología) y en muchos otros campos, el periscopio es de particular interés;
• periscopio (utilizado para observación desde un submarino o desde trincheras), demostración del dispositivo, incluidos los caseros.

Maestro: ¿Recordemos lo que aprendimos hoy en clase?

¿Qué es un espejo?

¿Qué propiedades tiene?

¿Cómo construir una imagen de un objeto en un espejo?

¿Qué propiedades tenemos en cuenta a la hora de construir una imagen de un objeto en un espejo?

¿Qué es un periscopio?

Actividad del estudiante: responder a las preguntas planteadas.

Tarea: §64 (libro de texto de A.V. Peryshkin, octavo grado), notas en el cuaderno para hacer un periscopio como se desee No. 1543, 1549, 1551,1554 (libro de problemas de V.I. Lukashik).

Maestro: Continúa la frase...

Reflexión:
Hoy en clase aprendí...
Disfruté mi lección de hoy...
No me gustó mi lección de hoy...

Dar notas por la lección (los estudiantes las dan, explicando por qué dan esta nota en particular).

Libros usados:

1. Gromov S.V. Física: Libro de texto para educación general libro de texto instituciones/ S. V. Gromov, N. A. Rodina. – M.: Educación, 2003.
2. Zubov V. G., Shalnov V. P. Problemas de física: un manual para la autoeducación: guía de estudio – M.: Nauka. Redacción principal de literatura física y matemática, 1985.
3. Kamenetsky S. E., Orekhov V. P. Métodos para la resolución de problemas de física en la escuela secundaria: Libro. para el maestro. – M.: Educación, 1987.
4. Koltún M. Mundo de la física. Editorial “Literatura Infantil”, 1984.
5. Marón A.E. Física. 8vo grado: Manual pedagógico y metodológico / A. E. Maron, E. A. Maron. M.: Avutarda, 2004.
6. Métodos de enseñanza de la física en los grados 6 y 7. escuela secundaria. Ed. V. P. Orekhov y A. V. Usova. METRO., “Ilustración”, 1976.
7. Peryshkin A.V. Física. 8vo grado: Libro de texto. para educación general libro de texto

Una imagen virtual de un objeto (no podemos colocar una placa fotográfica detrás de un espejo y registrarla). Eres tú, y en el espejo no eres tú, sino tu imagen. ¿Cuál es la diferencia?

Demostración con velas y espejo plano. Un trozo de vidrio se coloca verticalmente sobre el fondo de una pantalla negra. Las lámparas eléctricas (velas) se colocan sobre soportes delante y detrás del vidrio a distancias iguales. Si uno está ardiendo, entonces parece que el otro también está ardiendo.

Distancias de un objeto a un espejo plano ( d) y del espejo a la imagen del objeto ( F) son iguales: re = f. Igual tamaño de objeto e imagen. Área de visión de objetos(mostrar en el dibujo).

“No, nadie, Espejos, os ha comprendido, nadie ha penetrado aún en vuestra alma”.

"Dos personas miran hacia abajo, una ve un charco, la otra ve las estrellas reflejadas en él".

Dovzhenko

Espejos convexos y cóncavos (demostración con FOS-67 y regla de acero). Construir una imagen de un objeto en un espejo convexo. Aplicaciones espejos esféricos: faros de coche (como pescan los Ostyaks), espejos laterales de coches, estaciones solares, antenas parabólicas.

IV. Tareas:

1. Un espejo plano y algún objeto AB están ubicados como se muestra en la figura. ¿Dónde debe ubicarse el ojo del observador para que sea visible la imagen completa del objeto en el espejo?

2. rayos de sol forma un ángulo de 62 0 con el horizonte. ¿Cómo se debe colocar un espejo plano con respecto al suelo para dirigir los rayos horizontalmente? (Considere los 4 casos).

3. bombilla Lámpara de mesa se encuentra a una distancia de 0,6 m de la superficie de la mesa y a una distancia de 1,8 m del techo. Sobre la mesa hay un fragmento de un espejo plano en forma de triángulo con lados de 5 cm, 6 cm y 7 cm. ¿A qué distancia del techo se encuentra la imagen del filamento de la bombilla dada por el espejo (fuente puntual)? ? Encuentra la forma y el tamaño del “conejito” obtenido de un fragmento de un espejo en el techo.

Preguntas:

1. ¿Por qué se hace visible un rayo de luz en medio del humo o la niebla?

2. Un hombre parado en la orilla de un lago ve una imagen del Sol en la superficie lisa del agua. ¿Cómo se moverá esta imagen a medida que la persona se aleje del lago?

3. ¿Qué distancia hay de ti a la imagen del Sol en un espejo plano?

4. ¿Se observa el crepúsculo en la Luna?

5. Si la superficie del agua fluctúa, entonces las imágenes de los objetos (la Luna y el Sol) en el agua también fluctúan. ¿Por qué?

6. ¿Cómo cambiará la distancia entre un objeto y su imagen en un espejo plano si el espejo se mueve al lugar donde estaba la imagen?

7. ¿Qué es más negro: el terciopelo o la seda negra? Tres tipos de tropas tienen tirantes de terciopelo negro: artilleros (19 de noviembre de 1942), petroleros (Stalingrado y Kursk), conductores (Ladoga).

8. ¿Es posible medir la altura de las nubes con un foco potente?

9. ¿Por qué la nieve y la niebla son opacas, aunque el agua es clara?

10.

¿En qué ángulo girará el haz reflejado por el espejo plano cuando este último gire 30 0?

11. ¿Cuántas imágenes de la fuente S 0 se pueden ver en el sistema de espejos planos M 1 y M 2? ¿Desde qué zona serán visibles al mismo tiempo?

12. ¿En qué posición de un espejo plano una bola que rueda recta sobre la superficie de una mesa parecerá elevarse verticalmente hacia arriba en el espejo?

13. Malvina mira su imagen en un pequeño espejo, pero solo ve una parte de su rostro. ¿Verá toda la cara si le pide a Pinocho que se aleje con el espejo?

14. ¿El espejo siempre “dice” la verdad?

15. Un día, volando sobre un espejo. superficie plana estanque, Carlson notó que su velocidad relativa al estanque es exactamente igual a su velocidad de eliminación de su imagen en el agua. ¿En qué ángulo con respecto a la superficie del estanque volaba Carlson?

16. Sugiera una forma de medir la altura de un objeto si su base es accesible (inaccesible).

17. ¿A qué tamaño del espejo el rayo de sol tendrá la forma de un espejo y a qué tamaño tendrá la forma del disco del Sol?

§§ 64-66. Ex. 33.34. Problemas de revisión No. 64 y No. 65.

1. Haz un modelo de periscopio.

2. Un punto luminoso se sitúa entre dos espejos planos. ¿Cuántas imágenes de un punto se pueden obtener colocando los espejos formando un ángulo entre sí?

3. Con una lámpara de mesa a 1,5 - 2 m del borde de la mesa y un peine de dientes anchos, cree un haz de rayos paralelos en la superficie de la mesa. Coloca un espejo en su camino y comprueba las leyes del reflejo de la luz.

4. Si sobre un tercer espejo se colocan dos espejos planos rectangulares que forman un ángulo recto, obtenemos un sistema óptico que consta de tres espejos mutuamente perpendiculares: un "reflector". Qué propiedad interesante¿Él tiene?

5. A veces, un rayo de sol repite casi exactamente la forma del espejo que se utiliza para dejarlo entrar, a veces sólo aproximadamente, y a veces no se parece en nada en forma al espejo. ¿De qué depende esto? ¿A qué tamaño del espejo el rayo de sol tendrá la forma de un espejo y a qué tamaño tendrá la forma del disco del Sol?

"Desde el renacimiento de las ciencias, desde sus inicios, no se ha hecho ningún descubrimiento más maravilloso que el descubrimiento de las leyes que gobiernan la luz... cuando los cuerpos transparentes la obligan a cambiar su trayectoria cuando se cruzan".

maupertuis

Lección 61/11. REFRACCIÓN DE LA LUZ

OBJETIVO DE LA LECCIÓN: A partir de experimentos, establecer la ley de refracción de la luz y enseñar a los alumnos a aplicarla en la resolución de problemas.

TIPO DE LECCIÓN: Combinada.

EQUIPO: Arandela óptica con accesorios, láser LG-209.

PLAN DE ESTUDIOS:

2. Encuesta 10 min

3. Explicación 20 min

4. Fijación 10 min.

5. Tarea 2-3 min

II. Encuesta fundamental:

1. La ley de la reflexión de la luz.

2. Construir una imagen en un espejo plano.

Tareas:

1. Se requiere iluminar el fondo del pozo dirigiendo hacia él los rayos del sol. ¿Cómo se debe colocar un espejo plano con respecto a la Tierra si los rayos del Sol caen en un ángulo de 60° con respecto al horizonte?

2. El ángulo entre los rayos incidente y reflejado es 8 veces mayor que el ángulo entre el rayo incidente y el plano del espejo. Calcule el ángulo de incidencia del haz.

3.

Un espejo largo inclinado está en contacto con el piso horizontal y está inclinado formando un ángulo α con la vertical. Un escolar se acerca al espejo, cuyos ojos se encuentran a una altura h del nivel del suelo. ¿A qué distancia máxima desde el borde inferior del espejo verá el alumno: a) la imagen de sus ojos; b) ¿tu imagen de cuerpo entero?

4. Dos espejos planos forman un ángulo. α . Encuentra el ángulo de desviación. δ Haz de luz. Ángulo de incidencia del haz sobre el espejo. m 1 es igual φ .

Preguntas:

1. ¿En qué ángulo de incidencia de un haz sobre un espejo plano coinciden el haz incidente y el haz reflejado?

2. Para ver tu imagen de cuerpo entero en un espejo plano, su altura debe ser al menos la mitad de la altura de una persona. Pruébalo.

3. ¿Por qué al conductor se le aparece un charco en la carretera por la noche? punto oscuro sobre un fondo claro?

4. ¿Es posible utilizar un espejo plano en lugar de un lienzo (pantalla) blanco en los cines?

5. ¿Por qué las sombras, incluso con una sola fuente de luz, nunca son completamente oscuras?

6. ¿Por qué brilla la nieve?

7. ¿Por qué se ven claramente las figuras dibujadas en el cristal empañado de una ventana?

8. ¿Por qué brilla una bota pulida?

9. Dos alfileres A y B están clavados frente al espejo M. ¿En qué parte de la línea discontinua debe estar el ojo del observador para que las imágenes de los alfileres se superpongan entre sí?

10. Hay un espejo plano colgado en la pared de la habitación. El experimentador Gluck ve en él un objeto con poca luz. ¿Puede Gluck iluminar este objeto al iluminar con una linterna su imagen imaginaria en el espejo?

11. ¿Por qué a veces brilla la pizarra? ¿En qué condiciones se observará este fenómeno?

12. ¿Por qué a veces se ven postes de luz verticales encima de las farolas durante la noche en invierno?

III. Refracción de la luz en la interfaz entre dos medios transparentes.. Demostración del fenómeno de la refracción de la luz. Rayo incidente y rayo refractado, ángulo de incidencia y ángulo de refracción.

Llenando la tabla:

Índice de refracción absoluto del medio ( norte) es el índice de refracción de un medio dado en relación con el vacío. Significado físicoíndice de refracción absoluto: norte = c/v.

Índices de refracción absolutos de algunos medios: n aire= 1,0003, = 1,33; n st= 1,5 (corona) - 1,9 (pedernal). Un medio con un índice de refracción más alto se llama ópticamente más denso.

La relación entre los índices de refracción absolutos de dos medios y sus indicador relativo refracción: norte 21 = norte 2 / norte 1.

Debido a la refracción linea entera ilusiones ópticas: la profundidad aparente de un embalse (explicación con una imagen), un lápiz roto en un vaso de agua (demostración), piernas cortas de un bañista en el agua, espejismos (sobre asfalto).

Trayecto de los rayos a través de una placa de vidrio plana paralela (demostración).

IV. Tareas:

1. El rayo pasa del agua al vidrio de pedernal. El ángulo de incidencia es de 35°. Encuentra el ángulo de refracción.

2. ¿En qué ángulo se desviará el rayo, que incide en un ángulo de 45° sobre la superficie del vidrio (corona), sobre la superficie del diamante?

3. Un buzo, mientras estaba bajo el agua, determinó que la dirección hacia el Sol forma un ángulo de 45° con la vertical. ¿Encuentra la verdadera posición del Sol con respecto a la vertical?

Preguntas:

1. ¿Por qué un trozo de nieve que cae al agua se vuelve invisible?

2. Un hombre se encuentra sumergido en agua hasta la cintura en el fondo horizontal de una piscina. ¿Por qué le parece que está en un receso?

3. Por la mañana y primeras horas de la tarde, el reflejo del sol en aguas tranquilas ciega los ojos, pero al mediodía se puede ver sin entrecerrar los ojos. ¿Por qué?

4. ¿En qué medio material viaja la luz a mayor velocidad?

5. ¿En qué medio se pueden curvar los rayos de luz?

6. Si la superficie del agua no está completamente en calma, los objetos que se encuentran en el fondo parecen oscilar. Explica el fenómeno.

7. ¿Por qué los ojos de una persona que usa gafas oscuras no son visibles, aunque la persona misma ve bastante bien a través de esas gafas?

§ 67. Éj. 36 Problemas de revisión No. 56 y No. 57.

1. Con una lámpara de mesa a 1,5 - 2 m del borde de la mesa y un peine de dientes anchos, cree un haz de rayos paralelos sobre la superficie de la mesa. Habiendo colocado en su camino un vaso de agua y un prisma triangular, describe los fenómenos y determina el índice de refracción del vaso.

2. Si colocas una lata de café sobre una superficie blanca y rápidamente viertes agua hirviendo en ella, podrás ver, mirando desde arriba, que la pared exterior negra se ha vuelto brillante. Observa y explica el fenómeno.

3. Intente observar espejismos con una plancha caliente.

4. Usando un compás y una regla, construye la trayectoria de un rayo refractado en un medio con un índice de refracción de 1,5 en un ángulo de incidencia conocido.

5. Coge un platillo transparente, llénalo de agua y colócalo en la página de un libro abierto. Luego use una pipeta para agregar leche al platillo, revolviendo hasta que ya no pueda ver las palabras en la página a través del fondo del platillo. Si ahora agrega azúcar granulada a la solución, a una cierta concentración la solución volverá a volverse transparente. ¿Por qué?

“Habiendo descubierto la refracción de la luz, era natural plantear la pregunta:

¿Cuál es la relación entre los ángulos de incidencia y refracción?

L. Cooper

Lección REFLEXIÓN COMPLETA

OBJETIVO DE LA LECCIÓN: Introducir a los estudiantes en el fenómeno de la reflexión interna total y sus aplicaciones prácticas.

TIPO DE LECCIÓN: Combinada.

EQUIPO: Lavadora óptica con accesorios, Láser LG-209 con accesorios.

PLAN DE ESTUDIOS:

1. Parte introductoria 1-2 min

2. Encuesta 10 min

3. Explicación 20 min

4. Fijación 10 min.

5. Tarea 2-3 min

II.Encuesta fundamental:

1. La ley de la refracción de la luz.

Tareas:

1. Un rayo reflejado desde una superficie de vidrio con un índice de refracción de 1,7 forma un ángulo recto con el rayo refractado. Determine el ángulo de incidencia y el ángulo de refracción.

2. Determine la velocidad de la luz en un líquido si, cuando un rayo cae sobre la superficie de un líquido desde el aire en un ángulo de 45 0, el ángulo de refracción es 30 0.

3. Un haz de rayos paralelos incide sobre la superficie del agua en un ángulo de 30°. El ancho del haz en el aire es de 5 cm. Calcula el ancho del haz en el agua.

4. Una fuente puntual de luz S está ubicada en el fondo de un depósito a 60 cm de profundidad. En cierto punto de la superficie del agua, el rayo refractado liberado al aire resulta ser perpendicular al rayo reflejado desde la superficie. del agua. ¿A qué distancia de la fuente S caerá el haz reflejado desde la superficie del agua hasta el fondo del depósito? El índice de refracción del agua es 4/3.

Preguntas:

1. ¿Por qué la tierra, el papel, la madera y la arena aparecen más oscuros si se humedecen con agua?

2. ¿Por qué, cuando nos sentamos junto al fuego, vemos objetos oscilando al otro lado del fuego?

3. ¿En qué casos es invisible la interfaz entre dos medios transparentes?

4. Dos observadores determinan simultáneamente la altura del Sol sobre el horizonte, pero uno está bajo el agua y el otro en el aire. ¿Para cuál de ellos está el Sol más alto sobre el horizonte?

5. ¿Por qué la duración real del día es algo más larga que la que dan los cálculos astronómicos?

6. Construya la trayectoria del rayo a través de una placa plana paralela si su índice de refracción es menor que el índice de refracción del medio circundante.

III. El paso de un haz de luz desde un medio ópticamente menos denso a un medio ópticamente más denso: n 2 > n 1, sinα > sinγ.

El paso de un haz de luz de un medio ópticamente más denso a un medio ópticamente menos denso: n 1 > n 2, sinγ > sinα.

Conclusión: Si un haz de luz pasa de un medio ópticamente más denso a un medio ópticamente menos denso, se desvía de la perpendicular a la interfaz entre los dos medios, reconstruida a partir del punto de incidencia del haz. En un cierto ángulo de incidencia, llamado límite, γ = 90° y la luz no pasa al segundo medio: senα anterior = n 21.

Observación de la reflexión interna total. El ángulo límite de reflexión interna total cuando la luz pasa del vidrio al aire. Demostración de la reflexión interna total en la interfaz vidrio-aire y medición del ángulo límite; comparación de resultados teóricos y experimentales.

Cambio en la intensidad del haz reflejado con un cambio en el ángulo de incidencia. Con reflexión interna total, el 100% de la luz se refleja desde el límite (espejo perfecto).

Ejemplos de reflexión interna total: una linterna en el fondo de un río, cristales, un prisma reversible (demostración), una guía de luz (demostración), una fuente luminosa, un arco iris.

¿Es posible hacer un nudo con un rayo de luz? Demostración con un tubo de polipropileno lleno de agua y un puntero láser. Uso de la reflexión total en fibra óptica. Transmisión de información mediante láser (se transmite de 10 a 6 veces más información que mediante ondas de radio).

La trayectoria de los rayos en un prisma triangular: ; .

IV. Tareas:

1. Definir ángulo límite Reflexión interna total para la transición de la luz del diamante al aire.

2. Un rayo de luz cae en un ángulo de 30 0 hasta la interfaz entre dos medios y sale en un ángulo de 15 0 hasta este límite. Determine el ángulo límite de reflexión interna total.

3. La luz incide sobre un prisma triangular equilátero formado por coronas en un ángulo de 45° con respecto a una de las caras. Calcula el ángulo con el que la luz sale por la cara opuesta. Corona con índice de refracción 1,5.

4. Un rayo de luz incide sobre una de las caras de un prisma de vidrio equilátero con un índice de refracción de 1,5, perpendicular a esta cara. Calcula el ángulo entre este rayo y el rayo que salió del prisma.

Preguntas:

1. ¿Por qué es mejor ver peces nadando en el río desde el puente que desde la orilla baja?

2. ¿Por qué el Sol y la Luna aparecen ovalados en el horizonte?

3. ¿Por qué brillan las piedras preciosas?

4. ¿Por qué, cuando conduces por una carretera muy calurosa por el sol, a veces te parece que ves charcos en la carretera?

5. ¿Por qué una bola de plástico negra parece un espejo en el agua?

6. El pescador de perlas suelta por la boca en la profundidad. aceite de oliva y el resplandor en la superficie del agua desaparece. ¿Por qué?

7. ¿Por qué el granizo que se forma en la parte inferior de la nube es oscuro y el que se forma en la parte superior es claro?

8. ¿Por qué un plato de vidrio ahumado en un vaso de agua parece un espejo?

Abstracto

1. Proponer un proyecto de concentrador solar (horno solar), el cual puede ser en forma de caja, combinado, parabólico o con espejo tipo paraguas.

"En este mundo sé que no se cuentan los tesoros".

L. Martínov

Lección 62/12. LENTE

OBJETIVO DE LA LECCIÓN: Introducir el concepto de “lente”. Introducir a los estudiantes a diferentes tipos lentes; enséñeles cómo construir una imagen de objetos en una lente.

TIPO DE LECCIÓN: Combinada.

EQUIPO: Lavadora óptica con accesorios, juego de lentes, vela, lentes sobre soporte, pantalla, tira de película “Construcción de una imagen en lentes”.

PLAN DE ESTUDIOS:

1. Parte introductoria 1-2 min

2. Encuesta 15 min

3. Explicación 20 min

4. Fijación 5 min.

5. Tarea 2-3 min

II.Encuesta fundamental:

1. Refracción de la luz.

2. Trayectoria de los rayos en una placa de vidrio plana paralela y un prisma triangular.

Tareas:

1. ¿Cuál es la profundidad aparente del río para una persona que mira un objeto que se encuentra en el fondo, si el ángulo que forma la línea de visión con la perpendicular a la superficie del agua es 70 0? Profundidad 2 m.

2. Se clava un pilote en el fondo de un depósito de 2 m de profundidad, que sobresale 0,5 m del agua. Encuentre la longitud de la sombra del montón en el fondo del depósito en un ángulo de incidencia de los rayos de 30 0.

3.

El haz incide sobre una placa de vidrio plana paralela de 3 cm de espesor con un ángulo de 70°. Determine el desplazamiento de la viga dentro de la placa.

4. Un rayo de luz incide sobre un sistema de dos cuñas con un ángulo de refracción de 0,02 rad y un índice de refracción de 1,4 y 1,7, respectivamente. Determine el ángulo de deflexión del haz de dicho sistema.

5. Se hizo una cuña delgada con un ángulo de 0,02 rad en el vértice de vidrio con un índice de refracción de 1,5 y se sumergió en un charco de agua. Encuentre el ángulo de desviación de un haz que se propaga en el agua y pasa a través de la cuña.

Preguntas:

1. El vidrio triturado es opaco, pero si se llena de agua se vuelve transparente. ¿Por qué?

2. ¿Por qué la imagen virtual de un objeto (por ejemplo, un lápiz) bajo la misma iluminación en el agua parece menos brillante que en un espejo?

3. ¿Por qué los corderos en las crestas de las olas del mar son blancos?

4. Indique el recorrido posterior del haz a través de un prisma de vidrio triangular.

5. ¿Qué sabes ahora sobre la luz?

III. Aplicaremos las leyes básicas de la óptica geométrica a objetos físicos específicos, obtendremos fórmulas corolarias y, con su ayuda, explicaremos el principio de funcionamiento de varios objetos ópticos.

Una lente es un cuerpo transparente limitado por dos superficies esféricas.(dibujo en la pizarra). Demostraciones de lentes del set. Puntos y líneas fundamentales: centros y radios de superficies esféricas, centro óptico, eje óptico, eje óptico principal, foco principal de una lente colectora, plano focal, distancia focal, potencia de la lente (demostraciones). Foco - de la palabra latina foco - hogar, fuego.

Lentes convergentes ( >0). Representación esquemática de una lente convergente en la figura. Construir una imagen en una lente colectora de un punto que no se encuentra en el eje óptico principal. Rayos maravillosos.

¿Cómo construir una imagen de un punto en una lente convergente si este punto se encuentra en el eje óptico principal?

Construir una imagen de un objeto en una lente convergente (puntos extremos).

El objeto se encuentra detrás de la doble distancia focal de la lente convergente. Dónde y qué imagen del objeto obtendremos (construyendo una imagen del objeto en la pizarra). ¿Se puede capturar una imagen en una película? ¡Sí! Una imagen real del artículo.

Dónde y qué imagen de un objeto obtendremos si el objeto se ubica al doble de la distancia focal de la lente, entre el foco y el doble enfoque, en el plano focal, entre el foco y la lente.

Conclusión: Una lente convergente puede proporcionar:

a) una imagen real reducida, ampliada o igual al objeto; una imagen imaginaria ampliada de un objeto.

Representación esquemática de lentes divergentes en las figuras ( F<0 ). Construir una imagen de un objeto en una lente divergente. ¿Qué imagen de un objeto obtenemos con una lente divergente?

Pregunta: Si su interlocutor usa anteojos, ¿cómo puede determinar qué lentes tienen estos anteojos: convergentes o divergentes?

Referencia histórica: La lente de A. Lavoisier tenía un diámetro de 120 cm y un espesor en la parte media de 16 cm y estaba llena con 130 litros de alcohol. Con su ayuda fue posible fundir oro.

IV. Tareas:

1. Construya una imagen de un objeto AB en una lente convergente ( Figura 1).

2. La figura muestra la posición del eje óptico principal de la lente, el punto luminoso A y su imagen ( Arroz. 2). Encuentre la posición de la lente y construya una imagen del objeto BC.

3. La figura muestra una lente convergente, su eje óptico principal, un punto luminoso S y su imagen S "( Arroz. 3). Determine los puntos focales de la lente construyéndolos.

4. En la Figura 4, la línea discontinua muestra el eje óptico principal de la lente y la trayectoria de un rayo arbitrario a través de ella. Por construcción, encuentre los puntos focales principales de esta lente.

Preguntas:

1. ¿Es posible hacer un foco usando una bombilla y una lente colectora?

2. Usando el Sol como fuente de luz, ¿cómo se puede determinar la distancia focal de una lente?

3. Se pegó una “lente convexa” a partir de dos cristales de reloj. ¿Cómo actuará esta lente sobre un haz de rayos en el agua?

4. ¿Es posible encender fuego en el Polo Norte con un hacha?

5. ¿Por qué una lente tiene dos focos, pero un espejo esférico solo tiene uno?

6. ¿Veremos una imagen si miramos a través de una lente convergente un objeto colocado en su plano focal?

7. ¿A qué distancia se debe colocar una lente convergente de la pantalla para que su iluminación no cambie?

§§ 68-70 Éx. 37 - 39. Problemas de revisión No. 68 y No. 69.

1. Llene una botella vacía hasta la mitad con el líquido de prueba y, colocándola horizontalmente, mida la distancia focal de esta lente plano-convexa. Usando la fórmula apropiada, encuentre el índice de refracción del líquido.

“Y el vuelo ardiente de vuestro espíritu se contenta con imágenes y semejanzas”.

Goethe

Lección 63/13. FÓRMULA DE LENTES

OBJETIVO DE LA LECCIÓN: Deducir la fórmula de la lente y enseñar a los estudiantes cómo aplicarla al resolver problemas.

TIPO DE LECCIÓN: Combinada.

EQUIPO: Un juego de lentes y espejos, una vela o bombilla, una pantalla blanca, un modelo de lente.

PLAN DE ESTUDIOS:

1. Parte introductoria 1-2 min

2. Encuesta 10 min

3. Explicación 20 min

4. Fijación 10 min.

5. Tarea 2-3 min

II.Encuesta fundamental:

2. Construir una imagen de un objeto en una lente.

Tareas:

1. Se da la trayectoria del haz a través de la lente divergente (Fig. 1). Encuentra el foco construyendo.

2. Construya una imagen de un objeto AB en una lente convergente (Fig. 2).

3. La figura 3 muestra la posición del eje óptico principal de la lente, fuente S y su imagen. Encuentra la posición de la lente y construye una imagen del objeto. AB.

4. Encuentre la distancia focal de una lente biconvexa con un radio de curvatura de 30 cm, hecha de vidrio con un índice de refracción de 1,5. ¿Cuál es la potencia óptica de la lente?

5. Un rayo de luz incide sobre una lente divergente en un ángulo de 0,05 rad con respecto al eje óptico principal y, habiéndose refractado en él a una distancia de 2 cm del centro óptico de la lente, sale con el mismo ángulo con respecto a el eje óptico principal. Encuentra la distancia focal de la lente.

Preguntas:

1. ¿Puede una lente planoconvexa dispersar rayos paralelos?

2. ¿Cómo cambiará la distancia focal de la lente si aumenta su temperatura?

3. Cuanto más gruesa es una lente lenticular en el centro en comparación con los bordes, más corta es su distancia focal para un diámetro determinado. Explicar.

4. Se recortaron los bordes de la lente. ¿Ha cambiado su distancia focal (probar mediante construcción)?

5. Construya la trayectoria del haz detrás de la lente divergente ( Arroz. 1)?

6. La fuente puntual está ubicada en el eje óptico principal de la lente colectora. ¿En qué dirección se desplazará la imagen de esta fuente si la lente se gira en un cierto ángulo con respecto a un eje que se encuentra en el plano de la lente y pasa por su centro óptico?

¿Qué se puede determinar usando la fórmula de la lente? Medición experimental de la distancia focal de una lente en centímetros (medición d Y F, cálculo F).

Modelo de lente y fórmula de lente. Explore todos los casos con demostraciones utilizando la fórmula y el modelo de lente. Resultado en la tabla:

d		re = 2F	F< d < 2F	re = F	d< F
F		2F	f > 2F		F< 0
imagen

Г = 1/(d/F - 1). 1) d = F, Г→∞. 2) d = 2F, Г = 1. 3) d→∞, Г→0. 4) d = F, Г = - 2.

Si la lente diverge, ¿dónde se debe colocar la barra transversal? ¿Cuál será la imagen del objeto en esta lente?

Métodos para medir la distancia focal de una lente convergente:

1. Obtención de una imagen de un objeto distante: , .

2. Si el sujeto está doblemente enfocado re = 2F, Eso re = f, A F = d/2.

3. Usar fórmula para lentes.

4. Usando fórmula .

5. Usando un espejo plano.

Aplicaciones prácticas de las lentes: se puede obtener una imagen real ampliada de un objeto (proyector de diapositivas), una real reducida y fotografiarlo (cámara), obtener una imagen ampliada y reducida (telescopio y microscopio), enfocar los rayos del sol (estación solar ).

IV. Tareas:

1. Utilizando una lente cuya distancia focal es de 20 cm, se obtiene una imagen de un objeto en una pantalla ubicada a 1 m de la lente. ¿A qué distancia de la lente se encuentra el objeto? ¿Cómo será la imagen?

2. La distancia entre el objeto y la pantalla es de 120 cm. ¿Dónde se debe colocar una lente convergente con una distancia focal de 25 cm para obtener una imagen clara del objeto en la pantalla?

Artículo 71 Tarea 16

1. Proponer un proyecto para medir la distancia focal de lentes para gafas. Mida la distancia focal de la lente divergente.

2. Mida el diámetro del cable del que está hecha la espiral de la lámpara incandescente (la lámpara debe permanecer intacta).

3. Una gota de agua sobre el cristal o una película de agua que aprieta el bucle de alambre actúa como una lente. Asegúrate de esto mirando puntos, objetos pequeños y letras a través de ellos.

4. Usando una lente convergente y una regla, mida el diámetro angular del Sol.

5. ¿Cómo se deben colocar dos lentes, una de las cuales converge y la otra se dispersa, de modo que un haz de rayos paralelos, que pasa a través de ambas lentes, permanezca paralelo?

6. Calcule la distancia focal de la lente de laboratorio y luego mídala experimentalmente.

"Si una persona examina letras u otros objetos pequeños con un vaso u otro cuerpo transparente colocado encima de las letras, y si este cuerpo es un segmento esférico,... las letras parecerán más grandes".

Roger Tocino

Lección 64/14. TRABAJO DE LABORATORIO No. 11: “MEDIDA DE LA DISTANCIA FOCAL Y POTENCIA ÓPTICA DE UNA LENTE CONVERSORA”.

OBJETIVO DE LA LECCIÓN: Enseñar a los estudiantes a medir la distancia focal y la potencia óptica de una lente convergente.

TIPO DE LECCIÓN: Trabajo de laboratorio.

EQUIPO: Lente convergente, pantalla, bombilla sobre soporte con tapa (vela), cinta métrica (regla), fuente de alimentación, dos cables.

EL PLAN DE TRABAJO:

1. Parte introductoria 1-2 min

2. Instrucciones breves 5 min

3. Finalización del trabajo 30 minutos.

4. Resumiendo 5 min

5. Tarea 2-3 min

II. La distancia focal de una lente convergente se puede medir de diferentes formas:

1. Mida la distancia del objeto a la lente y de la lente a la imagen usando la fórmula de la lente, puede calcular la distancia focal: .

2. Habiendo recibido una imagen de una fuente de luz remota () en la pantalla,
Mida directamente la distancia focal de la lente ().

3. Si un objeto se coloca al doble de la distancia focal de la lente, entonces la imagen también estará al doble de la distancia focal (habiendo logrado la igualdad d Y F, mide directamente la distancia focal de la lente).

4. Conocer la distancia focal promedio de la lente y la distancia del objeto a la lente ( d), es necesario calcular la distancia desde la lente a la imagen del objeto ( pies) y compararlo con el obtenido experimentalmente ( f e).

III. Progreso:

No.	re, m	f, metro	F, metro	F promedio, m	D, miércoles	Carácter de la imagen
1.
2.
3.
4.		f e	pies

tarea adicional e: Mida la distancia focal de la lente divergente: D = D 1 + D 2.

Tarea adicional: Mida la distancia focal de la lente utilizando otros métodos.

IV. Resumiendo.

v. Proponer un proyecto de instalación de calentamiento solar de agua con circulación natural y forzada.

"Toda ciencia que se desarrolla constantemente crece sólo porque

que la sociedad humana lo necesita."

SI. vavílov

Lección 65/15. DISPOSITIVO DE PROYECCIÓN. CÁMARA.

OBJETIVO DE LA LECCIÓN: Introducir a los estudiantes en algunos de los usos prácticos de las lentes.

TIPO DE LECCIÓN: Combinada.

EQUIPO: Proyector, cámara.

PLAN DE ESTUDIOS:

1. Parte introductoria 1-2 min

2. Encuesta 10 min

3. Explicación 20 min

4. Fijación 10 min.

5. Tarea 2-3 min

II.Encuesta fundamental:

1. Fórmula de lentes.

2. Medir la distancia focal de la lente.

Tareas:

1. ¿A qué distancia de una lente con una distancia focal de 12 cm se debe colocar un objeto para que su imagen real sea tres veces más grande que el objeto mismo?

2. Un objeto se encuentra a una distancia de 12 cm de una lente bicóncava con una distancia focal de 10 cm. Determine a qué distancia de la lente se encuentra la imagen del objeto. ¿Cómo será?

Preguntas:

1. Hay dos matraces esféricos idénticos y una lámpara de mesa. Se sabe que un matraz contiene agua y el otro alcohol. ¿Cómo determinar el contenido de los recipientes sin recurrir al pesaje?

El diámetro del Sol es 400 veces mayor que el diámetro de la Luna. ¿Por qué sus tamaños aparentes son casi iguales?

3. La distancia entre el objeto y su imagen creada por una lente delgada es igual a 0.5F Dónde F- distancia focal de la lente. ¿Qué imagen es esta, real o imaginaria?

4. Utilizando una lente, se obtiene en la pantalla una imagen invertida de la llama de una vela. ¿Cambiarán las dimensiones lineales de esta imagen si parte de la lente queda oscurecida por una hoja de cartón (probarlo mediante construcción)?

5. Determine por construcción la posición del punto luminoso si dos rayos, después de la refracción en la lente, van como se muestra en Figura 1.

6. Asunto dado AB y su imagen. Determine el tipo de lente, encuentre su eje óptico principal y la posición de los focos ( Arroz. 2).

7. Se obtuvo una imagen virtual del Sol en un espejo plano. ¿Es posible quemar papel con este “Sol imaginario” usando una lente colectora?

III. Un dispositivo de proyección es un dispositivo diseñado para obtener una imagen real y ampliada de un objeto. Diagrama óptico del aparato de proyección en el tablero. ¿A qué distancia del objetivo se debe colocar un objeto translúcido de modo que su imagen real sea muchas veces más grande que el objeto mismo? ¿Cómo es necesario cambiar la distancia del objeto al objetivo si la distancia del aparato de proyección a la pantalla aumenta o disminuye?

reflejo de la luz- este es un fenómeno en el que la incidencia de la luz en la interfaz entre dos medios Minnesota parte del flujo de luz incidente, habiendo cambiado la dirección de su propagación, permanece en el mismo medio. Haz incidenteA.O.– un rayo que muestra la dirección de propagación de la luz. Haz reflejadoTRANSMISIÓN EXTERIOR.- un rayo que muestra la dirección de propagación de la parte reflejada del flujo luminoso.

Ángulo de incidencia– el ángulo entre el haz incidente y la perpendicular a la superficie reflectante.

Ángulo de reflexión - el ángulo entre el haz reflejado y la perpendicular a la interfaz en el punto de incidencia del haz.

La ley de la reflexión de la luz: 1) los rayos incidente y reflejado se encuentran en el mismo plano con la perpendicular establecida en el punto de incidencia del rayo en la interfaz entre los dos medios; 2) el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.

Un espejo cuya superficie es un plano se llama espejo plano. reflejo de espejo- Este es un reflejo direccional de la luz.

Si la interfaz entre los medios es una superficie cuyas dimensiones desiguales son mayores que la longitud de onda de la luz que incide sobre ella, entonces los rayos de luz mutuamente paralelos que inciden sobre dicha superficie no conservan su paralelismo después de la reflexión, sino que se dispersan en todas las direcciones posibles. Este reflejo de la luz se llama despistado o difuso.

Imagen real- esta es la imagen que se obtiene cuando los rayos se cruzan.

Imagen virtual- esta es la imagen que se obtiene al continuar los rayos.

Construcción de imágenes en espejos esféricos.

espejo esférico mk Se llama superficie de un segmento esférico que refleja especularmente la luz. Si la luz se refleja desde la superficie interior de un segmento, entonces el espejo se llama cóncavo, y si desde la superficie exterior del segmento – convexo. Un espejo cóncavo es coleccionando y convexo - dispersión.

Centro de la esfera C, del cual se corta un segmento esférico para formar un espejo se llama centro óptico del espejo, y el vértice del segmento esférico oh- su polo; R – Radio de curvatura de un espejo esférico.

Cualquier línea recta que pase por el centro óptico de un espejo se llama eje óptico(kc; MC). El eje óptico que pasa por el polo del espejo se llama eje óptico principal (JEFE.). Los rayos que se acercan al eje óptico principal se llaman paraxial.

Punto final F, en el que los rayos paraxiales se cruzan después de la reflexión e inciden en un espejo esférico paralelo al eje óptico principal se denominan enfoque principal.

La distancia desde el polo al foco principal de un espejo esférico se llama focalDE.

Cualquier rayo que incide a lo largo de uno de sus ejes ópticos se refleja en el espejo a lo largo del mismo eje.

Fórmula para un espejo esférico cóncavo:
, Dónde d– distancia del objeto al espejo (m), F– distancia del espejo a la imagen (m).

Fórmula para la distancia focal de un espejo esférico.:
o

El valor D, el recíproco de la distancia focal F de un espejo esférico, se llama potencia óptica.

/dioptría/.

La potencia óptica de un espejo cóncavo es positiva, mientras que la de un espejo convexo es negativa.

El aumento lineal Г de un espejo esférico es la relación entre el tamaño de la imagen que crea H y el tamaño del objeto fotografiado h, es decir
.

Un espejo cuya superficie es un plano se llama espejo plano. Los espejos esféricos y parabólicos tienen diferentes formas de superficie. No estudiaremos espejos torcidos. En la vida cotidiana, los espejos planos son los más utilizados, por eso nos centraremos en ellos.

Cuando un objeto está frente a un espejo, parece que hay un objeto idéntico detrás del espejo. Lo que vemos detrás del espejo se llama imagen del objeto.

¿Por qué vemos un objeto donde en realidad no está ahí?

Para responder a esta pregunta, descubramos cómo aparece una imagen en un espejo plano. Sea algún punto luminoso S frente al espejo (Fig. 79). De todos los rayos que inciden desde este punto sobre el espejo, por simplicidad seleccionaremos tres rayos: SO, SO 1 y SO 2. Cada uno de estos rayos se refleja en el espejo según la ley de reflexión de la luz, es decir, en el mismo ángulo con el que incide sobre el espejo. Después de la reflexión, estos rayos entran en el ojo del observador en forma de haz divergente. Si continuamos los rayos reflejados detrás del espejo, convergerán en algún punto S1. Este punto es la imagen del punto S. Es aquí donde el observador verá la fuente de luz.

La imagen S 1 se llama imaginaria, ya que se obtiene como resultado de la intersección no de rayos de luz reales, que no están detrás del espejo, sino de sus continuaciones imaginarias. (Si esta imagen se obtuviera como el punto de intersección de rayos de luz reales, entonces se llamaría real).

Entonces, la imagen en un espejo plano es siempre virtual. Por lo tanto, cuando te miras en el espejo, ves frente a ti no una imagen real, sino imaginaria. Usando los signos de igualdad de triángulos (ver Fig. 79), podemos demostrar que S1O = OS. Esto significa que la imagen en un espejo plano está a la misma distancia de él que la fuente de luz frente a él.

Pasemos a la experiencia. Coloquemos un trozo de vidrio plano sobre la mesa. El vidrio refleja parte de la luz y, por lo tanto, se puede utilizar como espejo. Pero como el cristal es transparente, podremos ver simultáneamente lo que hay detrás. Coloque una vela encendida frente al vaso (Fig. 80). Una imagen imaginaria aparecerá detrás del cristal (si colocas un trozo de papel en la imagen de la llama, por supuesto, no se encenderá).

Coloquemos la misma vela, pero apagada, en el otro lado del cristal (donde vemos la imagen) y comencemos a moverla hasta alinearla con la imagen obtenida anteriormente (al mismo tiempo parecerá encendida). Ahora midamos las distancias de la vela encendida al vaso y del vaso a su imagen. Estas distancias serán las mismas.
La experiencia también demuestra que la altura de la imagen de la vela es igual a la altura de la vela misma.

En resumen, podemos decir que la imagen de un objeto en un espejo plano es siempre: 1) imaginaria; 2) recto, es decir no invertido; 3) igual en tamaño al objeto mismo; 4) ubicado a la misma distancia detrás del espejo que el objeto ubicado frente a él. En otras palabras, la imagen de un objeto en un espejo plano es simétrica al objeto con respecto al plano del espejo.

La Figura 81 muestra la construcción de una imagen en un espejo plano. Deje que el objeto parezca una flecha AB. Para construir su imagen debes:

1) baje una perpendicular desde el punto A al espejo y, extendiéndola detrás del espejo exactamente la misma distancia, designe el punto A 1;

2) baje una perpendicular desde el punto B al espejo y, extendiéndola detrás del espejo exactamente la misma distancia, designe el punto B 1;

3) conecte los puntos A 1 y B 1.

El segmento resultante A 1 B 1 será una imagen virtual de la flecha AB.

A primera vista no hay diferencia entre el objeto y su imagen en un espejo plano. Sin embargo, no lo es. Mira la imagen de tu mano derecha en el espejo. Verás que los dedos en esta imagen están posicionados como si fuera una mano izquierda. Esto no es casualidad: una imagen especular siempre cambia de derecha a izquierda y viceversa.

No a todo el mundo le gusta la diferencia entre derecha e izquierda. Algunos amantes de la simetría incluso intentan escribir sus obras literarias para que se lean igual tanto de izquierda a derecha como de derecha a izquierda (tales frases invertidas se llaman palíndromos), por ejemplo: “Tírale hielo a la cebra, castor, holgazán .”

Curiosamente, los animales reaccionan de diferentes maneras a su imagen en el espejo: algunos no lo notan, mientras que a otros les despierta una evidente curiosidad. Es de gran interés para los monos. Cuando colgaron un gran espejo en la pared de uno de los recintos abiertos para monos, todos sus habitantes se reunieron a su alrededor. Los monos no abandonaron el espejo, mirando sus imágenes, durante todo el día. Y sólo cuando les trajeron su manjar favorito, los animales hambrientos acudieron a la llamada del trabajador. Pero, como dijo más tarde uno de los observadores del zoológico, después de alejarse unos pasos del espejo, de repente se dieron cuenta de que sus nuevos compañeros del “espejo” también se iban. El miedo a no volver a verlos resultó ser tan grande que los monos, habiendo rechazado la comida, regresaron al espejo. Al final hubo que quitar el espejo.

Los espejos desempeñan un papel importante en la vida humana; se utilizan tanto en la vida cotidiana como en la tecnología.

La obtención de una imagen mediante un espejo plano se puede utilizar, por ejemplo, en periscopio(del griego "periskopeo" - mirar a su alrededor, examinar): un dispositivo óptico utilizado para observaciones desde tanques, submarinos y varios refugios (Fig. 82).

Un haz paralelo de rayos que incide sobre un espejo plano permanece paralelo después de la reflexión (Fig. 83, a). Es este tipo de reflexión la que se llama especular. Pero además de la reflexión especular, también existe otro tipo de reflexión, cuando un haz paralelo de rayos que incide sobre cualquier superficie, después de la reflexión, se dispersa por sus microirregularidades en todas las direcciones posibles (Fig. 83, b). Este tipo de reflexión se llama difusa”, se produce cuando las superficies de los cuerpos no son lisas, rugosas y mate. Es gracias a la reflexión difusa de la luz que los objetos que nos rodean se vuelven visibles.

1. ¿En qué se diferencian los espejos planos de los esféricos? 2. ¿En qué caso una imagen se llama virtual? ¿válido? 3. Describe la imagen en un espejo plano. 4. ¿En qué se diferencia la reflexión especular de la reflexión difusa? 5. ¿Qué veríamos a nuestro alrededor si de repente todos los objetos comenzaran a reflejar la luz no de forma difusa, sino especular? 6. ¿Qué es un periscopio? ¿Cómo se construye? 7. Utilizando la Figura 79, demuestre que la imagen de un punto en un espejo plano está a la misma distancia del espejo que el punto dado frente a él.

Tarea experimental. Párate frente a un espejo en casa. ¿La naturaleza de la imagen que ves coincide con lo que se describe en el libro de texto? ¿De qué lado está el corazón de tu doble espejo? Aléjate uno o dos pasos del espejo. ¿Qué pasó con la imagen? ¿Cómo cambió su distancia del espejo? ¿Esto cambió la altura de la imagen?