Эффективные приемы

Эффективные приемы

для успешного решения задач

для успешного решения задач

геометрической оптики

геометрической оптики

Анисимова О.М.

преподаватель физики

Кадетский корпус (спортивная школа)

Отражение света

Закон отражения

света

Луч падающий, луч

отраженный и

перпендикуляр лежат в

одной плоскости

Угол падения равен углу

отражения

1. Луч света падает на плоское зеркало. Угол отражения равен 34°. Сколько

градусов угол между падающим лучом и зеркалом?

Задание 15

34

90







Ответ: 56

2. Луч света падает на плоское зеркало. Угол между падающим и

отраженным лучами равен 48°. Чему равен угол между отраженным

лучом и зеркалом?

Задание 15

48













Ответ: 66

?

2

90













Самостоятельно.

3.

Луч

света

падает

на

плоское

зеркало.

Угол

между

падающим лучом и зеркалом равен 16°. Каков угол φ между

падающим и отражённым лучами?

Ответ: 148

4. Угол падения луча на поверхность равен 18º. Найдите

угол между падающим и отраженным лучом.

Ответ: 36

5.

Угол

падения

света

на

горизонтальное

плоское

зеркало

равен

25°.

Каким

будет

угол

образованный

падающим

и

отражённым

лучами,

если,

не

меняя

положение

источника

света, повернуть зеркало на 15°? (Ответ дать в градусах.)

Задание 15

15

25







Ответ: 80





2



25

15

?

25

15

?

Самостоятельно.

6.

Угол

между

падающим

лучом

и

поверхностью

зеркала

равен

22º.

Каким

будет

угол

образованный

падающим

и

отражённым лучами, если, не меняя положение источника

света, повернуть зеркало на 16°? (Ответ дать в градусах.)

Ответ: 168

Ответ: 88

7. Угол падения света на горизонтальное плоское зеркало

равен 35°. Каким будет угол образованный падающим и

отражённым лучами, если, не меняя положение источника

света, повернуть зеркало на 9°? (Ответ дать в градусах.)

8. Два плоских зеркала З1 и З2 с оставляют друг с другом

двугранный

угол

α=50

0

(см.

рис.).

Линия

стыка

зеркал

перпендикулярна

плоскости

рисунка.

Луч

света

падает

на

зеркало З1, распространяясь в плоскости рисунка параллельно

поверхности зеркала З2. Определите угол падения этого луча

на поверхность зеркала З2 после отражения от зеркала З1.

Задание 15

Ответ: 10

50

0

А

В

С

10

80

90

80

50



















ВСА

ВАС

9. Два плоских зеркала З1 и З2 с оставляют друг с другом

двугранный

угол

α=35

0

(см.

рис.).

Линия

стыка

зеркал

перпендикулярна

плоскости

рисунка.

Луч

света

падает

на

зеркало З1, распространяясь в плоскости рисунка параллельно

поверхности зеркала З2. Определите угол падения этого луча

на поверхность зеркала З2 после отражения от зеркала З1.

Самостоятельно

Ответ: 20

А

В

20

90

110

110

35



















ВСА

ВАС

С

35

0

10.

Предмет

находится

на

расстоянии

89

см

от

плоского

зеркала.

Каково

будет

расстояние

между

ним

и

его

изображением, если предмет приблизить к зеркалу на 24 см?

(Ответ дать в сантиметрах.)

Задание 15

Ответ: 130

89 см

?

130

)

24

89

(

2







11.

Предмет

находится

на

расстоянии

40

см

от

плоского

зеркала.

Каково

будет

расстояние

между

ним

и

его

изображением, если предмет удалить от зеркала ещё на 25 см?

Самостоятельно

Ответ: 130

12. Точечный источник света находится на расстоянии 1,2 м

от

плоского

зеркала.

На

сколько

уменьшится

расстояние

между источником и его изображением, если, не поворачивая

зеркала, пододвинуть его ближе к источнику на 0,3 м? (Ответ

дать в метрах.)

Ответ: 0,6

Отражение света

Закон отражения

света

Луч падающий, луч

отраженный и

перпендикуляр лежат в

одной плоскости

Угол падения равен углу

отражения

Преломление света

Закон преломления

света

Луч

падающий,

луч

преломленный

и

перпендикуляр

лежат

в

одной плоскости

1

2

n

n

Sin

Sin







1. На рисунке изображено преломление светового пучка на

границе воздух — стекло. Чему равен показатель преломления

стекла? (Ответ округлите до сотых.)

Задание 15

Ответ: 1.41

45

45

90











30

60

90











1

30

45

2

n

Sin

Sin



414

,

1

2

2

1

2

2

2









n

2. На рисунке изображено преломление светового пучка на

границе

оливковое

масло —

алмаз.

Чему

равен

показатель

преломления алмаз, если показатель преломления оливкового

масла 1,47? (Ответ округлите до сотых.)

Самостоятельно

Ответ: 2,55

1

2

30

60

n

n

Sin

Sin



60

0

150

0

30

60

90











60

)

30

90

150

(

90















30

60

1

2

Sin

n

Sin

n





546

,

2

2

47

,

1

2

3

2









n

Относительный показатель

преломления

Относительный показатель

преломления среды –

физическая величина,

равная отношению

скоростей света в средах, на

границе между которыми

происходит преломление

Среда1

n1

υ1

Среда2

n2

υ2

2

1







n

абсолютный показатель

преломления среды

•

Абсолютный показатель

преломления среды –

физическая величина,

равная отношению

скорости света в вакууме к

скорости света в данной

среде.

n > 1

Вакуум. Скорость света = 300000

км/с

среда

n

-



c

n



Закон преломления

•

Для среды

•

следовательно

2

1

sin

sin











n

с





1

2

21

1

n

n







n

n

n







1

2

2

1

sin

sin









3. Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред,

проходя из среды 1 в среду 2. Угол падения равен 45°, скорость

распространения

света

в

среде

1

равна

10

8

м/с,

показатель

преломления

среды

2

равен

2,36.

Определите

синус

угла

преломления луча света. Ответ округлите до десятых долей.

Задание 15

Ответ: 0.9

2

1

1

2













n

n

Sin

Sin

36

,

2

2



n

45°

10

8

м/с

?





Sin

2

8

1

10

36

.

2

45









n

Sin

Sin

2

2

n

c





36

.

2

10

3

8

2







8

8

10

3

36

.

2

10

45









Sin

Sin

899

.

0

36

.

2

2

3

2











Sin

4. Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред,

проходя из среды 1 в среду 2. Угол преломления равен 30°,

скорость

распространения

света

в

среде

1

равна

2·10

8

м/с,

показатель преломления среды 2 равен 1,45. Определите синус

угла

преломления

луча

света.

Ответ

округлите

до

десятых

долей.

Самостоятельно

Ответ: 0,5

2

1

1

2













n

n

Sin

Sin

45

,

1

2



n

30°

2·10

8

м/с

?





Sin

483

.

0

3

2

2

45

.

1











Sin

1

1

n

c





1

1



c

n



Задание 32

Параллельный

пучок

света

падает

из

воздуха

на

стопку

из

четырёх плоскопараллельных стеклянных пластин под углом α

= 30º (см. рисунок). Под каким углом β пучок выйдет из этой

стопки, если показатели преломления пластин равны n

1

= 1,7,

n

2

= 1,6, n

3

= 1,5, n

4

= 1,4?

Решение:

Параллельный

пучок

света

падает

из

воздуха

на

стопку

из

четырёх

плоскопараллельных стеклянных пластин под углом α = 30º (см. рисунок).

Под

каким

углом

β

пучок

выйдет

из

этой

стопки,

если

показатели

преломления пластин равны n

1

= 1,7, n

2

= 1,6, n

3

= 1,5, n

4

= 1,4?

1. Обозначим углы преломления света в

пластинках через β

1

, β

2

, β

3

, β

4

(см. рисунок).

2. Тогда, в соответствии с законом

преломления света, можно записать:

1

1

n

Sin

Sin







1

2

2

1

n

n

Sin

Sin







3

4

4

3

n

n

Sin

Sin







2

3

3

2

n

n

Sin

Sin







4

4

1

n

Sin

Sin







3. Перемножив эти соотношения, получим

1







Sin

Sin

То есть

0

30









В горизонтальное дно водоема глубиной 4 м вертикально вбита свая.

При угле падения солнечных лучей на поверхность воды, равном

30°, свая отбрасывает на дно водоема тень длиной 3 м. Постройте

ход лучей и найдите длину непогруженной части сваи. Коэффициент

преломления воды

3

4



n

Задание 32

Ответ : 2,4м

2. Чему равен синус предельного угла полного внутреннего

отражения при переходе света из вещества с n=2.4 в вещество с

n=1.4 ?(Ответ округлите до сотых.)

Задание 15

Ответ: 0.58

1

2

90

n

n

Sin

Sin





1

2

1

n

n

Sin





583

.

0

4

.

2

4

.

1







Sin

3.

Свет

идет

из

вещества

с

показателем

преломления

n

в

вакуум.

Предельный

угол

полного

внутреннего

отражения

равен 60

0

. Чему равен n? (Ответ округлите до десятых.)

Ответ: 1.2

Задание 15

1

2



n

1

2

n

n

Sin

Sin







Для вакуума показатель преломления

1

1

1

n

Sin

пред





пред

Sin

n



1

1



16

,

1

3

2

1





n

3.

Свет

идет

из

вещества

с

показателем

преломления

n

в

вакуум.

Предельный

угол

полного

внутреннего

отражения

равен 45

0

. Чему равен n?

Самостоятельно

Ответ: 1.4

1

2



n

1

2

n

n

Sin

Sin







Для вакуума показатель преломления

1

1

1

n

Sin

пред





пред

Sin

n



1

1



42

,

1

2

2

1





n

Спасибо!