Наглядная физика. Световые явления
ИНТЕРАКТИВНЫЕ МОДЕЛИ
1. Теория света
2. Прямолинейное распространение света
3. Измерение скорости света
4. Отражение света
5. Отражение в плоском зеркале
6. Преломление света
7. Соотношение между углами падения и преломления
8. Преломление света в нескольких слоях
9. Ход лучей в призме
10. Характеристики линз
11. Оптическая сила линзы
12. Построение изображения в линзе
13. Оптические приборы
14. Формирование изображения в глазу
15. Близорукость и дальнозоркость
Модель наглядно демонстрирует законы преломления и отражения света.
Изменение направления распространения света при переходе его через границу раздела двух сред называется преломлением. Скорость света в прозрачных средах всегда меньше, чем в вакууме. Отношение скорости света в вакууме к скорости света в данной среде называется показателем преломления n этой среды. Показатели преломления воды n = 1,33; стекла n= 1,46 -1,58; алмаза n= 2,42. Говорят, что n характеризует оптическую плотность среды, чем больше n, тем больше оптическая плотность. Показатель преломления среды зависит от цвета распространяющегося света. Этим, например, объясняется появление радуги. Когда луч света падает на границу раздела двух прозрачных сред (падающий луч), в каждой среде образуется новый луч. Луч, идущий в первой среде называется отраженным, а луч во второй среде - преломленным. Угол между перпендикуляром к границе раздела (в точке падения луча) и одним из этих трех лучей называется углом падения, углом отражения и углом преломления, соответственно. Законы преломления и отражения
Преломление света объясняется изменением скорости распространения света при его переходе из одной среды в другую. Из двух сред та, в которой скорость света меньше, называется оптически более плотной, а та, в которой скорость света больше, - оптически менее плотной. Способность преломлять лучи на поверхности между разными средами различна. Чем значительнее отличаются скорости света в двух средах, тем сильнее преломляются лучи на границе между ними.
1. Падающий, отраженный, преломленный лучи и перпендикуляр в точке падения лежат в одной плоскости.
2. Угол отражения равен углу падения.
3. Угол преломления меньше угла падения при переходе из оптически менее плотной среды в оптически более плотную (преломленный луч прижимается к нормали). Угол преломления больше угла падения при переходе из оптически более плотной среды в оптически менее плотную (преломленный луч отходит от нормали).
4. Угол преломления зависит от угла падения и от отношения коэффициентов преломления обеих сред.
Соотношение между углами падения и преломления
Модель наглядно демонстрирует соотношение между углами падения, преломления и отражения света.
Изменение направления распространения света при переходе его через границу раздела двух сред называется преломлением. Скорость света в прозрачных средах всегда меньше, чем в вакууме. Отношение скорости света в вакууме к скорости света в данной среде называется показателем преломления n этой среды. Показатели преломления воды n = 1,33; стекла n= 1,46 -1,58; алмаза n= 2,42. Говорят, что n характеризует оптическую плотность среды, чем больше n, тем больше оптическая плотность. Показатель преломления среды зависит от цвета распространяющегося света. Этим, например, объясняется появление радуги. Когда луч света падает на границу раздела двух прозрачных сред (падающий луч), в каждой среде образуется новый луч. Луч, идущий в первой среде называется отраженным, а луч во второй среде - преломленным. Угол между перпендикуляром к границе раздела (в точке падения луча) и одним из этих трех лучей называется углом падения, углом отражения и углом преломления, соответственно. Законы преломления и отражения
Преломление света объясняется изменением скорости распространения света при его переходе из одной среды в другую. Из двух сред та, в которой скорость света меньше, называется оптически более плотной, а та, в которой скорость света больше, - оптически менее плотной. Способность преломлять лучи на поверхности между разными средами различна. Чем значительнее отличаются скорости света в двух средах, тем сильнее преломляются лучи на границе между ними.
1. Падающий, отраженный, преломленный лучи и перпендикуляр в точке падения лежат в одной плоскости.
2. Угол отражения равен углу падения.
3. Угол преломления меньше угла падения при переходе из оптически менее плотной среды в оптически более плотную (преломленный луч прижимается к нормали). Угол преломления больше угла падения при переходе из оптически более плотной среды в оптически менее плотную (преломленный луч отходит от нормали).
4. Угол преломления зависит от угла падения и от отношения коэффициентов преломления обеих сред.
Преломление света в нескольких слоях
Модель наглядно демонстрирует как световой луч, проходит несколько сред с различными коэффициентами преломления.
Не все среды однородны и пропускают свет так же хорошо, как воздух, стекло или чистая вода. Есть такие среды, которые плохо пропускают свет. Причиной этого может быть оптическая неоднородность среды. Простейшим примером неоднородной среды служит среда, составленная из нескольких однородных, хорошо пропускающих свет сред, причём границы раздела сред являются плоскими. При рассмотрении распространения луча света в такой среде можно считать, что луч последовательно проходит (отражаясь и преломляясь) встречающиеся на его пути плоские границы раздела. Модель показывает ход светового луча, проходящего несколько сред с различными коэффициентами преломления.
Модель наглядно демонстрирует прохождение через призму луча света. Луч проходит две плоскости раздела сред и направление вышедшего из призмы луча зависит от угла падения и угла между граничными поверхностями призмы.
При прохождении через призму луч света проходит две плоскости раздела сред. Направление вышедшего из призмы луча зависит от угла падения и угла между граничными поверхностями призмы. Показатель преломления среды равен отношению скорости света в вакууме к скорости света в этой среде. Следовательно, скорость света в оптически более плотных средах меньше, чем в оптически менее плотных.
Линзы используются для преобразования пучков света в оптических приборах. Модель наглядно демонстрирует основные свойства собирающих и рассеивающих линз: главная оптическая ось, фокальная плоскость, фокус.
Для преобразования пучков света в оптических приборах используются линзы. Линза представляет собой прозрачное тело, ограниченное двумя криволинейными (чаще всего сферическими) поверхностями. Материалом для линз обычно служит оптическое или органическое стекло. В зависимости от комбинации ограничивающих поверхностей линзы бывают двояковыпуклыми, двояковогнутыми, плосковыпуклыми и т.д. Различают выпуклые линзы, у которых середина толще, чем края, и вогнутые линзы, у которых середина тоньше, чем края. Ход лучей света в выпуклых и вогнутых линзах различен. Выпуклые стеклянные линзы, находящиеся в воздухе, преобразуют параллельный пучок световых лучей в сходящийся; Как линза преломляет падающие на нее лучи? Только тонкие линзы обладают простыми свойствами, и в дальнейшем все линзы предполагаются тонкими. Свойства тонкой линзы зависят от радиусов ограничивающих ее сферических поверхностей. Для построения преломленных линзой лучей света вводятся следующие геометрические элементы. Главной оптической осью линзы называется прямая, проходящая через центры ограничивающих линзу сферических поверхностей. Оптический центр линзы - точка пересечения линзы с главной оптической осью. Важно, что линза тонкая. Луч, проходящий через оптический центр линзы не изменяет своего направления. Оптическая ось - прямая, проходящая через оптический центр. Фокус - точка, в которой пересекаются преломленные линзой лучи (или их продолжения). Главные фокусы линзы - фокусы, лежащие на главной оптической оси. Фокальная плоскость - плоскость, на которой лежат фокусы линзы. Их две, с одной стороны линзы и с другой.
поэтому их называют также собирающими}. Вогнутые стеклянные линзы при этом создают расходящийся пучок света, поэтому их называют рассеивающими}.