1. Выясняем, почему мы видим тела, не являющиеся источниками света

Вы уже знаете, что свет в прозрачной од­нородной среде распространяется прямолиней­но. Если же на пути распространения пучка света расположено какое-либо тело, то свет час­тично отражается от него по определенным за­конам . Некоторые отраженные лучи попадают в наши глаза, и мы видим это тело (рис. 3.20).

Рис. 3.20 При отсутствии источ­ника света невозможно ничего увидеть. Если же появляется источник света, то мы видим не только сам источник, но и пред­меты, отражающие свет, который идет от источника

2. Устанавливаем законы отражения света

Для установления законов отражения света воспользуемся специальным прибо­ром - оптической шайбой*. Сначала закре­пим зеркало в центре оптической шайбы. По­том направим на зеркало узкий пучок света от осветителя так, чтобы он давал на поверхности шайбы светлую полоску. Мы увидим, что отраженный пучок также даст на поверхности шайбы светлую полоску (рис. 3.21).

Рис. 3.21. Установление законов отражения света с помощью оптической шайбы

Зададим направление падающего пучка света лучом CO. Этот луч называют падающим лучом. Луч OK, который задает направление отраженного пучка света, называют отражен­ным лучом. Из точки О падения луча восстановим перпендикуляр OB к поверхности зеркала, на которую падает свет. Обратите внимание на то, что перпендикуляр OB, падающий луч CO и отраженный луч OK лежат в плоскости по­верхности шайбы.

Угол а, образованный падающим лучом CO и перпендикуляром ОВ, называют углом падения.

Оптическая шайба - это белый диск, по кругу которого нанесены деления, а на краю установлен осветитель.

Рис. 3.22 Если изменять угол падения светового пучка, соответственно будет изменяться угол его отражения

Угол , образованный отраженным лучом OK и перпендикуляром OB, называют углом отражения.

Если измерить угол а и угол , то мож­но убедиться, что эти углы являются равны­ми. Передвинув по краю дис­ка, изменим угол падения светового пучка. Соответственно изменится и угол отражения (рис. 3.22). Передвигая источник света даль­ше и измеряя время от времени углы падения и отражение света, убеждаемся: они каждый раз являются равными.

Итак, мы установили законы отражения света:

Первый закон, луч падающий, луч отра­женный и перпендикуляр к поверхности отра­жения, восставленный из точки падения луча, лежат в одной плоскости .

Второй закон: угол отражения света равен углу падения.

Законы отражения света еще в III в. до на­шей эры установил Эвклид.

3. Демонстрируем обратимость световых лучей

С помощью зеркала на оптической шайбе можно продемонстрировать также обратимость световых лучей. Если падающий луч направить по пути отраженного луча, то отраженный луч пойдет по пути падающего (рис. 3.23).

Рис. 3.23. Демонстрация обрати­мости световых лучей с помощью зеркала. Видно, что отраженный луч идет по пути падающего луча

• Подводим итоги

Все видимые тела отражают свет. Во время отражения выполняются два закона отражения света.

Первый закон: луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр к по­верхности отражения, восставленный из точки падения луча, лежат в одной плоскости.

НПП «Карат» - предприятие с полностью законченным циклом «поиск - исследование - разработка - серийное производство», которое владеет технологиями производства материалов и уст­ройств для оптоэлектроники, квантовой электроники и оптики, акусто-, магнито- и криоэлектроники, керамических материалов электронной техники , разнообразных технологических материа­лов, фундаментальных физико-химических исследований; испыта­ния, тестирования и сертификации материалов в аккредитованной Госстандартом Украины лаборатории.

Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. - X.: Издательство «Ранок», 2007. - 192 с.: ил.

Содержание урока конспект урока и опорный каркас презентация урока интерактивные технологии акселеративные методы обучения Практика тесты, тестирование онлайн задачи и упражнения домашние задания практикумы и тренинги вопросы для дискуссий в классе Иллюстрации видео- и аудиоматериалы фотографии, картинки графики, таблицы, схемы комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты Дополнения рефераты шпаргалки фишки для любознательных статьи (МАН) литература основная и дополнительная словарь терминов Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике замена устаревших знаний новыми Только для учителей календарные планы учебные программы методические рекомендации

Реферат на тему:

Отражение (физика)

План:

Введение

• 1 История
• 2 Законы отражения. Формулы Френеля
  • 2.1 Сдвиг Фёдорова
• 3 Механизм отражения
• 4 Виды отражения
  • 4.1 Зеркальное отражение
  • 4.2 Полное внутреннее отражение
  • 4.3 Диффузное отражение света

Введение

Отраже́ние - физический процесс взаимодействия волн или частиц с поверхностью, изменение направления волнового фронта на границе двух сред с разными оптическими свойствами, в котором волновой фронт возвращается в среду, из которой он пришёл. Одновременно с отражением волн на границе раздела сред, как правило, происходит преломление волн (за исключением случаев полного внутреннего отражения).

В акустике, отражение является причиной эха и используется в гидролокации. В геологии, оно играет важную роль в изучении сейсмических волн. Отражение наблюдается на поверхностных волнах в водоёмах. Отражение наблюдается со многими типами электромагнитных волн, не только для видимого света. Отражение УКВ и радиоволн более высоких частот имеет важное значение для радиопередач и радиолокации. Даже жёсткое рентгеновское излучение и гамма-лучи могут быть отражены на малых углах к поверхности, специально изготовленными зеркалами.

1. История

Впервые закон отражения упоминается в «Катоптрике» Евклида, датируемой примерно 200 лет до н. э.

2. Законы отражения. Формулы Френеля

Закон отражения света - устанавливает изменение направления хода светового луча в результате встречи с отражающей (зеркальной) поверхностью: падающий и отражённый лучи лежат в одной плоскости с нормалью к отражающей поверхности в точке падения, и эта нормаль делит угол между лучами на две равные части. Широко распространённая, но менее точная формулировка «угол падения равен углу отражения» не указывает точное направление отражения луча. Тем не менее, выглядит это следующим образом:

Этот закон является следствием применения принципа Ферма к отражающей поверхности и, как и все законы геометрической оптики, выводится из волновой оптики. Закон справедлив не только для идеально отражающих поверхностей, но и для границы двух сред, частично отражающей свет. В этом случае, равно как и закон преломления света, он ничего не утверждает об интенсивности отражённого света.

2.1. Сдвиг Фёдорова

Сдвиг Фёдорова - явление бокового смещения луча света при отражении. Отражённый луч не лежит в одной плоскости с падающим лучом. Явление теоретически предсказано Ф. И. Фёдоровым в 1954 году, позже обнаружено экспериментально.

3. Механизм отражения

В классической электродинамике, свет рассматривается как электромагнитная волна, которая описывается уравнениями Максвелла. Световые волны, падающие на диэлектрик вызывают малые колебания диэлектрической поляризации в отдельных атомах, в результате чего каждая частица излучает вторичные волны во всех направлениях (как антенна-диполь). Все эти волны складываются и в соответствии с принципом Гюйгенса - Френеля дают зеркальное отражение и преломление. При попадании электромагнитной волны на проводящую поверхность возникают колебания электронов (электрический ток), электромагнитное поле которого стремится компенсировать это воздействие, что приводит к практически полному отражению света.

В зависимости от резонансной частоты колебательных контуров в молекулярной структуре вещества, при отражении, излучается волна определённой частоты (определённого цвета). Так предметы приобретают цвет.

4. Виды отражения

Отражение света может быть зеркальным (то есть таким, как наблюдается при использовании зеркал) или диффузным (в этом случае при отражении не сохраняется путь лучей от объекта, а только энергетическая составляющая светового потока) в зависимости от природы поверхности.

4.1. Зеркальное отражение

Зеркальное отражение света отличает определённая связь положений падающего и отражённого лучей: 1) отражённый луч лежит в плоскости, проходящей через падающий луч и нормаль к отражающей поверхности, восстановленную в точке падения; 2) угол отражения равен углу падения j. Интенсивность отражённого света (характеризуемая коэффициентом отражения) зависит от j и поляризации падающего пучка лучей (см. Поляризация света), а также от соотношения показателей преломления n 2 и n 1 2-й и 1-й сред. Количественно эту зависимость (для отражающей среды - диэлектрика) выражают формулы Френеля. Из них, в частности, следует, что при падении света по нормали к поверхности коэффициент отражения не зависит от поляризации падающего пучка и равен

В важном частном случае нормального падения из воздуха или стекла на границу их раздела (показатель преломления воздуха = 1,0; стекла = 1,5) он составляет 4 %.

4.2. Полное внутреннее отражение

Наблюдается для электромагнитных или звуковых волн на границе раздела двух сред, когда волна падает из среды с меньшей скоростью распространения (в случае световых лучей это соответствует бо́льшему показателю преломления).

С увеличением угла падения i , угол преломления также возрастает, при этом интенсивность отражённого луча растет, а преломленного - падает (их сумма равна интенсивности падающего луча). При некотором критическом значении i = i k интенсивность преломленного луча становится равной нулю и происходит полное отражение света. Значение критического угла падения можно найти, положив в законе преломления угол преломления равным 90°:

sini k = n 2 / n 1

4.3. Диффузное отражение света

При отражении света от неровной поверхности отраженные лучи расходятся в разные стороны. По этой причине нельзя увидеть свое отражение, глядя на шероховатую (матовую) поверхность. Диффузным отражение становится при неровностях поверхности порядка длины волны и более. Таким образом, одна и та же поверхность может быть матовой, диффузно-отражающей для видимого или ультрафиолетового излучения, но гладкой и зеркально-отражающей для инфракрасного излучения.

Данный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии . Синхронизация выполнена 10.07.11 00:58:42
Похожие рефераты: