Доклад по теме луч
Обновлено: 02.07.2024
СЛАЙД 2 - Актуальность определена следующими факторами:
В последнее время население активно использует энергосберегающие и светодиодные лампы. Но с ростом их использования растет и количество отработанных ламп Насколько это безопасно и экономично для человека и экологии мы хотели бы выяснить в нашей работе.
Кратко о поставленной цели исследования и способах ее достижения (о методах исследования)
-Цель: выявить самые эффективные, экономичные и безопасные источники освещения.
СЛАЙД 3 - Для достижения цели нам необходимо было решить комплекс задач, они представлены на слайде.
СЛАЙД 4 -В ходе исследования мы выдвинули гипотезу: и предположили, что светодиодные лампы являются наиболее выгодным и экологически безопасным ресурсом по сравнению с другими источниками энергии.
В работе мы применили следующие методы, теоретические, эмпирические, математические.
Краткий обзор материалов по теме, различные подходы и точки зрения авторов источников
СЛАЙД 5 - Нами были изучены разные источники литературы, СМИ и ресурсы Интернет. Из них я узнала, что в мире насчитывается не более десяти, основных видов электрических ламп. В работе мы рассмотрим самые популярные из них. лампы накаливания; люминесцентные светодиодные. У каждого из перечисленных видов есть свои достоинства и недостатки, которые мы рассмотрим несколько подробнее.
СЛАЙД 6 - Лампа накаливания - была изобретена в 1874 году русским электротехником Лодыгиным. В качестве нити накаливания он применил сначала угольный стержень, а затем вольфрамовую нить.
СЛАЙД 7 Лампа накаливания состоит из цоколя, проводников, нити накала, и стеклянной колбы, заполненной буферным газом.
СЛАЙД8 Плюсы этой лампы:
· свет привычен для глаз.
СЛАЙД 9 Минусы:
· имеют свойство взрываться
Таким образом, мы поняли, что лампа накаливания используется человеком давно, но постепенно отходит в прошлое. На смену ей пришли более экономичные источники освещения.
СЛАЙД 10 – Далее мы рассмотрим плюсы и минусы Лм лампы. Она была создана в 1901 году инженером-изобретателем из США Хьюиттом, содержала ртуть. Ее свет был голубовато-зеленым, неприятным для глаз, поэтому использовался только фотографами.
СЛАЙД 11 Основные элементы лампы – колба, покрытая люминофором, наполнена парами аргона и ртути; электронный пускатель и цоколь.
· длительный срок службы
СЛАЙД 13 Минусы:
· наличие ультрафиолетового излучения
· содержат пары ртути
Так же мы выяснили, что неправильная утилизация Лм ламп может нанести урон окружающей среде: ртуть может испариться в воздух, попасть в почву и грунтовые воды.
Таким образом, неправильная утилизация может привести к нарушению работы экосистемы и здоровьесбережения.
СЛАЙД 14 Плюсы и минусы светодиодных ламп: первый эксперимент зафиксирован в 1907г. инженером из Англии Генри Раундом. В 1923 году подобный эксперимент поставил советский физик Олег Лосев. Их светодиоды имели красный, желтый и зеленый цвет. Cиний светодиод был создан в 1971году и был очень дорогим. Но в 1990 году японец Суджи Накамура создал дешёвый и яркий синий светодиод.
СЛАЙД 15 Основные элементы светодиодной лампы: рассеиватель; светодиод, радиатор для охлаждения светодиодов; драйвер; цоколь
СЛАЙД 16 Плюсы этой лампы:
СЛАЙД 17 Минусы:
· мощные светодиоды греются в процессе работы;
· при выходе из строя любого из элементов светильник подлежит полной замене.
Таким образом, мы выяснили, что массовое применение светодиодных ламп может привести к снижению энергопотребления, а значит к снижению выбросов вредных веществ и парниковых газов.
Вывод: мы поняли , что лампы накаливания отходят в прошлое, энергосберегающие представляют опасность для человека и окружающей среды. Получается, что светодиодная лампа является самой выгодной в освещении. Именно это мы хотим доказать в практической части работы.
- И провели эксперимент по световой отдаче ламп. Для этого нам понадобились лампа накаливания, Лм, светодиодная. Соотношения их мощностей равны (показать на конструкции с лампами)
СЛАЙД 18 Для измерения светового потока мы применили приборы собственного производства и используемые в кабинете физики – фотоэлемент; и люксметр.
СЛАЙД 19. По показателям люксметра мы судили о мощности светового потока, который создаёт лампочка. В ходе эксперимента получили разъяснения специалиста по вопросам электроэнергии Левченко В.И. и зафиксировали средние показания люксметра по каждой лампочке. Поток света составил от 900 до 1000 люмен.
Эксперимент показал, что применяя светодиодную лампочку меньшей мощности можно получить столько же света, как от энергосберегающей и накаливания – большей мощности.
СЛАЙД 20 Затем мы рассчитали стоимость электроэнергии в квартире каждой лампы за 3 месяца, при 8 часовом горении, включая в расчеты стоимость ламп. Показатели экономии светодиодной лампы для потребителя составил в 3 раза по отношению к лампе накаливания, и в 2 раза к Лм лампе.
Таким образом, ясно, что светодиодная лампа самая эффективная и экономичная, в отличие от двух других.
Но насколько же она безопасна?
В ходе работы, нам стало интересно узнать, какие источники света используются в нашей школе, проследить динамику экономии электроэнергии.
СЛАЙД 21 Разъяснения нам дали директор школы Харина О.Е. и завхоз Долотин Д.Н.
Анализ интервью показал, что в нашей школе с конца 2014 года используются двухцокольные Лм лампы. На данный момент для нас это самый экономичный источник освещения, но небезопасный, т.к в них содержатся пары ртути. Оксана Евгеньевна информирована по этому вопросу и пообещала по истечению срока гарантии Лм ламп, который составляет 7 лет, заложить в бюджет школы средства на светодиодные лампы. Так же ею даны разъяснения по вопросу хранения и утилизации Лм ламп.
СЛАЙД 23 Для прослеживания динамики экономии электроэнергии по школе мы составили диаграмму ее расхода за 4 года. Анализ не выявил энергосбережения за этот период. Наоборот, потребление электричества увеличилось в 2015, 2017гг. Дмитрий Николаевич пояснил, что увеличение произошло в связи с ремонтными работами и эксплуатацией мощного оборудования в летний и осенний периоды этих лет, а так же из-за введения в рацион школьника двойного меню.
Вывод: использование Лм ламп в школе не является безопасным, поэтому администрация школы в дальнейшем должна задуматься над решением этой проблемы.
СЛАЙД 24 Далее мы выяснили вопрос об информированности населения по использованию энергосберегающих ресурсов. Ответы на вопросы интервью нам дали: главный инженер Заярный С.А., и специалисты отдела ЖКХ: Сергеева и Сафронов.
Анализируя информацию мы поняли, что работники ЖКХ знают о плюсах и минусах энергосберегающих и светодиодных ламп, ведут информационную работу с населением, но признаются в том, что делают это крайне редко.
Мы решили обратить внимание на эту проблему и провели социологический опрос среди учащихся школы и взрослого населения.
СЛАЙД 25. В опросе участвовало 72 человека. Из них 34 учащихся и 38 взрослых. В ходе исследования выяснилось, что 65% потребителей электроэнергии знают о содержании ртути в Лм лампах, но, к сожалению, лишь 39% из них знают, как правильно обезвредить отработанную лампочку. Более половины участников опроса считают, что ртутную лампу можно выбросить в мусор и пропылесосить квартиру, а большинство респондентов не знают адреса пункта приема экологически опасных бытовых отходов в нашем селе.
Выводы по результатам проведенного исследования
«На основании проведенного исследования и полученных результатов были сделаны следующее выводы:
Мы подтверждаем гипотезу о том, что светодиодные лампы являются выгодным и экологически безопасным ресурсом по сравнению с другими источниками энергии на сегодняшний день.
Но, несмотря на выгоду, мы выявили ряд экологических проблем. С каждым годом среди населения все активней происходит массовая замена Лм лампочек на светодиод. Это значит, что если не изменить отношения к делу о лампочках, то довольно скоро может наступить ртутное заражение в быту человека и природной среде. Перспектива вполне реальная, ведь только каждый третий из десяти готов потратить время на то, чтобы отнести опасный продукт в соответствующую инстанцию для хранения или утилизации. Остальные вообще не имеют представления о том, что нужно делать и кому отдавать отработанные лампы, либо не считают это дело необходимым.
Кратко о дальнейших шагах по теме проведенного исследования
СЛАЙД 26. Из собранной информации я узнала много интересного об искусственных источниках света, и сделала вывод:
1. необходимо провести пропаганду среди населения, возможно при помощи группы волонтеров.
2. Возможен выпуск видеоролика с рекомендациями о правилах использования отработанных Лм ламп.
3. Внести предложение администрации ЖКХ использовать в подъездах домов специализированные урны для отработанных ламп.
Моя исследовательская работа имеет практическую значимость, так как материалы можно использовать для просвещения населения, при проведении уроков физики, и внеклассных мероприятиях.
В результате я научилась обрабатывать информацию, проводить эксперименты с электричеством, строить диаграммы, подсчитывать экономию средств.
СЛАЙД 27 В заключение, я хочу предложить вам листовки и буклеты с рекомендациями (РАЗДАЕШЬ)
Мир не стоит на месте, прогресс развивается. В доказательство – светодиодная лампочка нового поколения, которая может светить ВСЕГДА и ВЕЗДЕ, и электричество для этого совсем не нужно! (ПОКАЗАТЬ)
Благодарность людям, которые помогли получить результаты исследования,благодарность за внимание к выступлению
Одним из важных открытий конца XIX в., повлиявших на ход всей дальнейшей научной деятельности, оказалось открытие рентгеновских лучей. Познакомимся кратко с этими лучами, с их основными свойствами, с применением в науке и технике.
Открытие рентгеновских лучей
В конце XIX в. многие физики изучали потоки электронов в газоразрядных трубках. Электроны испускались раскаленным катодом, но сам электрон в то время еще не был открыт, поэтому такие потоки назывались катодными лучами.
При исследовании этих лучей в 1895 г. немецкий физик В. Рентген обнаружил, что рядом с катодной трубкой происходит засвечивание фотопластинки, даже если она не была освещена.
Рис. 1. В. Рентген.
Заинтересовавшись этим явлением, Рентген предположил, что катодная трубка — это источник невидимого излучения, которое и является причиной засветки фотоэмульсии (поскольку сами катодные лучи засветку не вызывают).
Одновременно выяснилось, что рядом с катодной трубкой начинают светиться бумажные экраны, пропитанные специальным составом, реагирующим на ультрафиолетовое излучение, — тетрацианоплатинатом бария (химическая формула $Ba[Pt(CN)_4]$).
Но самое удивительное было то, что когда Рентген держал руку между экраном и катодной трубкой, на экране были видны четкие тени не только от руки, но и от костей кисти.
Свойства рентгеновских лучей
Сразу возникло предположение, что рентгеновские лучи представляют собой электромагнитное излучение. В этом случае они должны демонстрировать волновые свойства и в частности способность к дифракции. Однако никакой дифракции на узких щелях обнаружить не удалось. Следовательно, рентгеновские лучи либо имели другую природу, отличную от электромагнитной, либо имели настолько малую длину волны, что расстояние между используемыми щелями было слишком большим.
Предположение о малой длине волны подтвердилось, когда в качестве дифракционной решетки были взяты кристаллы. Узкие пучки лучей, прошедшие сквозь кристаллическую решетку, демонстрировали на экране четкую дифракционную картину. Выяснилось, что длина волны рентгеновских лучей значительно меньше и сравнима с размерами атомов.
В настоящее границы диапазона рентгеновских лучей приняты за $0.005…10$нм (частота излучения — $3×10^…6×10^$Гц). В длинноволновой части рентгеновские лучи граничат с ультрафиолетовым излучением, в коротковолновой — с гамма-лучами.
Рис. 2. Шкала рентгеновского излучения.
Из-за более короткой длины волны энергия рентгеновских лучей выше энергии УФ-излучения, поэтому оно обладает высокой проникающей способностью, что обусловило его применение в медицине и научных исследованиях.
Спектр рентгеновского излучения бывает двух типов: непрерывный и линейчатый. Непрерывный спектр еще называют спектром торможения, поскольку он образуется при резком торможении быстрых электронов веществом. Линейчатый спектр образуется при переходах электронов в атомах с уровня на уровень и характеризует свойства самого вещества.
Применение рентгеновских лучей
Рентгеновские лучи находят широкое применение. Наиболее известно медицинское использование рентгеновских лучей: они позволяют достаточно хорошо рассмотреть внутренние структуры организма, а в сочетании с компьютером — и строить объемную 3D-модель изучаемого органа (КТ-томография).
Также рентгеновские лучи находит применение в науке и технике в рентгеноструктурном анализе. По дифракционной картине можно определять пространственное расположение атомов вещества, состав молекул и их связи.
Еще одна сфера применения рентгеновских лучей — дефектоскопия, с их помощью возможно обнаруживать очень малые дефекты в изделиях, не обнаружимые другими методами.
Рис. 3. Применение рентгеновских лучей.
Что мы узнали?
Рентгеновские лучи были открыты при опытах с катодными трубками В. Рентгеном. Эти лучи представляют собой электромагнитное излучение высокой проникающей способности с очень малой длиной волны. В настоящее время рентгеновские лучи используются в медицине, рентгеноструктурном анализе, дефектоскопии и других областях.
Геометрия занимается изучением разных фигур и их свойств. К ним относятся квадрат, треугольник, круг, овал, цилиндр. Луч в математике — это такая прямая, у которой нет конца. Поэтому она считается бесконечной. С данным понятием впервые сталкиваются ученики начальной школы. Более подробно материал изучается в 5 классе. Для решения задач по заданной тематике изучаются плоскость, отрезок, биссектриса.
Трактовка понятий
На чертеже она обозначается заглавной латинской буквой. Чтобы различить несколько точек, на рисунке используется несколько букв. Можно вводить числовое обозначение. В отличие от луча, отрезок считается частью прямой, ограниченной двумя точками на концах. Множество точек образует линию, у которой нет толщины и ширины. На плоскости можно начертить следующие её виды:
- замкнутая (расположение двух точек в одной, когда совпадает начало и конец);
- разомкнутая (не соединены конечная и начальная точки);
- самопересекающаяся;
- нет пересечения;
- кривая;
- прямая (линия не искривляется, у нее нет начала и конца, она бесконечно продолжается в две стороны на разное расстояние).
Линии пересекаются, если имеют одну общую точку. Чтобы они были перпендикулярны друг другу, между ними должен образовываться угол в 90 градусов. При параллельности части прямой не могут скрещиваться.
К особым формам луча относится ломаная. Она состоит из последовательно соединенных отрезков (звенья) под углом, отличным от 180°. Смежные звенья находятся на разных прямых.
Описание лучей
В геометрических задачах встречаются дополнительные лучи. Чтобы их начертить, потребуется отобразить на плоскости прямую, разделённую точкой на две полупрямые. Каждая часть является дополнительной относительно другой. Свойства лучей:
- общее начало;
- направления в разные стороны;
- расположение на одной прямой.
Дополнительные лучи могут дополнять друг друга до прямой. Отдельно рассматриваются совпадающие лучи. Если их наложить друг на друга, они совпадут. Для них характерна равная длина.
Чтобы отметить лучи на рисунке, используются порядковые номера.
Незамкнутый открытый луч состоит из точек, находящихся по одну сторону относительно проведённой линии. Для его обозначения используется строчная латинская буква либо две заглавные. Одна точка является началом, а вторая размещается на самом луче. В основе такой фигуры находятся полупрямые. Если в условиях задачи дана линия, формула выглядит следующим образом: (АB). Отрезок записывается в квадратных скобках.
Принципы классификации
Так как луч является частью прямой, поэтому через любую его точку проводится множество прямых, но только через две несовпадающие проходит одна прямая. Луч можно изобразить в нескольких вариантах: пересечение, скрещивание и параллельность.
Она будет иметь общее начало с основополагающей, но не будет совпадать с ней. Из т. О проводится прямая, не располагающаяся на дополняющих, но имеющая с ними одно общее начало. На новом луче отмечается т. В. На продолжении лежит отрезок ОВ.
Неразвернутый угол является случаем луча. Если стороны первой фигуры представлены в виде дополнительных полупрямых одной прямой, тогда угол является развёрнутым. Его значение равняется 180 градусов. Если значение угла иное, тогда он неразвернутый.
Следует отличать геометрические лучи от световых.
В математике фигура представлена в виде линии, у которой нет ничего общего с энергией. Для световых лучей характерно несконцентрированное направление, дефракция (переломанный). Но при сильном потоке света наблюдается их чёткое направление.
Аксиомы и доказательства
Свойства лучей определяются аксиомами. Положение 1: на любом луче от начала можно отложить отрезок определённой длины, и только один.
Доказательство: если на линии от начала А отложить 2 равных отрезка АВ и АС, тогда точки С и В совпадут. В и А не лежат на прямой, а находятся с одной стороны от неё. Если отрезок АВ не пересекает эту прямую, тогда множество точек, лежащих с единой стороны от прямой, называется полуплоскостью. При доказательстве положения 1 следует ориентироваться на определение луча.
Аксиома: прямая разделяет плоскость на 2 полуплоскости. Следствие: если D и С находятся в различных полуплоскостях от прямой а, тогда отрезок DC пересекает а. Из этого вытекает теорема: A, B, O, C расположены на прямой а таким образом, что А и В находятся с одной стороны от т. О, т. С и В — с одной стороны от О. При этом А и С размещены с одной стороны от О.
Доказательство: нужно провести через О прямую b, которая отлична от а. Она будет разбивать плоскость на 2 полуплоскости. На одной из них находится т. В. Так как отрезки BC и AB не пересекают прямую b, поэтому точки А и С находятся в одной полуплоскости с В. Отрезок АС не пересекает b. На нём не находится т. О. От неё по одну сторону размещены т. А и С.
Предположение: если O, A, B, C принадлежат прямой а, при этом А находится между В и О, тогда А лежит между О и С. По одну сторону от О находятся три точки А, B и C.
Доказательство: так как по условию т. А находится между О и В, поэтому А и В лежат по одну сторону от О. По второму условию В и С лежат по эту же сторону от О. Исходя из теоремы 1, А, В и С лежат по одну сторону от т. О.
Теорема: если O, A, B, C принадлежат одной линии а, т. А лежит между В и О, а т. В между О и С, тогда В находится между А и С.
Доказательство: выдвигается предположение, что из условия теоремы заключение не следует. Точка В не находится между А и С. По свойству взаиморасположения A, B, C, точки А и С лежат по одну сторону от В. По предположению следует, что они лежат по одну сторону от О, либо A, C, O лежат по одну сторону от B. Это противоречит условию: О и С находятся по разные стороны от В, либо А и С размещены по иную сторону от В, в отличие от т. О.
Подобное противоречит условию принадлежности А отрезку ОВ. Такое противоречие показывает, что предположение о т. В, не лежащей между А и С, неверное. Следовательно, точка В находится между А и С, что доказывает теорему. При решении геометрических задач, связанных с плоскостью и фигурами на ней, учитываются основные теоремы, доказанные учеными за всю историю математики.
Свет… его значение в нашей жизни очень велико. Трудно представить себе жизнь без света. Ведь все живое зарождается и развивается под влиянием света и тепла.
Деятельность человека в начальные периоды его существования – добывание пищи, защита от врагов, охота – была зависима от дневного света. Потом человек научился добывать и поддерживать огонь, стал освещать свое жилище, охотиться с факелами. Но во всех случаях его деятельность не могла протекать без освещения.
Свет, посылаемый небесными телами, позволил определить расположение и движение Солнца, звезд, планет, Луны и других спутников. Исследования световых явлений помогло создать приборы, при помощи которых узнали о строении и даже составе небесных тел, находящихся от Земли на расстоянии многих миллиардов километров. По наблюдениям в телескоп и фотографиям планет изучили их облачный покров, особенности поверхностей, скорости вращения. Можно сказать, что наука астрономия возникла и развивалась благодаря свету и зрению.
На изучении света основано создание искусственного освещения, так необходимого человеку. Свет нужен везде: безопасность движения транспорта связана с применением фар, освещением дорог; в военной технике применяются осветительные ракеты, прожекторы; нормальное освещение рабочего места способствует повышению производительности труда; солнечный свет повышает сопротивляемость организма болезням, улучшает настроение человека.
Что же такое свет? Почему и как мы его воспринимаем?
Раздел науки, посвященный изучению света, называют также оптикой (от греческого optos – видимый, зримый).
Световое (оптическое) излучение создается источниками света.
Существуют естественные и искусственные источники света. К естественным источникам света относятся такие, как Солнце, звезды, полярное сияние, молнии; к искусственным – лампы, свечи, телевизор и другие.
Источник света мы видим потому, что создаваемое имя излучение попадает к нам в глаза. Но мы видим также и тела, не являющиеся источниками света, - деревья, дома, стены комнаты, Луну, планеты и т.п. Однако мы их видим только тогда, когда они освещены источниками света. Излучение, идущее от источников света, упав на поверхность предметов, меняет свое направление и попадает в глаза.
2. Распространение света
Оптика – одна из древнейших наук.
Еще задолго до того, как узнали, что представляет собой свет, некоторые его свойства были обнаружены и использованы в практике.
На основе наблюдений и опытов были установлены законы распространения света, при этом использовалось понятие луча света.
ЛУЧ – эта линия, вдоль которой распространяется свет.
Закон прямолинейного распространения света.
Свет в прозрачной однородной среде распространяется по прямым линиям.
Для данного закона можно рассмотреть пример – образования тени:
Рассмотрим это явление на опыте.
Возьмем лампочку от карманного фонаря. Расположим на некотором расстоянии от нее экран. Лампа освещает экран полностью. Поместим между лампочкой и экраном непрозрачное тело (например металлический шар). Теперь на экране появится темный круг, так как за шаром образовалась тень – пространство, в которое не попадает свет от источника.
Но четко описанную тень, которая получена в описанном опыте, мы видим в жизни не всегда. Если размеры источника света будут гораздо больше, то вокруг тени образуется полутень. Если бы наш глаз находился в области тени, то мы не увидели бы источник света, а из области полутени – видели бы один из его краев. Закон распространения света использовали еще древние египтяне для того, чтобы установить по прямой линии колоны, столбы, стены. Они располагали колоны таким образом, чтобы из-за ближайшей к глазу колоны не были видны все остальные.
3. Отражение света
Направим от источника света на экран пучок света. Экран будет освещен, но между источником и экраном мы ничего не увидим. Если же между источником и экраном поместить листок бумаги, то он будет виден. Происходит это потому, что излучение, достигнув поверхности листка, отражается, изменяет свое направление и попадает в наши глаза. Весь пучок света становится видимым, если запылить воздух между экраном и источником света. В этом случае пылинки отражают свет и направляют его в глаза наблюдателя.
Закон отражения света:
Лучи падающий и отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляром к отражающей поверхности, восставленным в точке падения луча.
Пусть прямая MN – поверхность зеркала, АО – падающий и ОВ – отраженный лучи, ОС – перпендикуляр к поверхности зеркала в точке падения луча.
Передвигая источник света по краю диска, мы изменяем угол падения луча. Повторим опыт, но теперь будем каждый раз отмечать угол падения и соответствующий ему угол отражения.
Наблюдения и измерения показывают, что при всех значениях угла падения сохраняется равенство между ним и углом отражения.
Итак, второй закон отражения света гласит: угол отражения равен углу падения.
4. Плоское зеркало
Зеркало, поверхность которого представляет собой плоскость, называется плоским зеркалом.
Когда предмет находится перед зеркалом, то кажется, что за зеркалом находится такой же предмет, то что мы видим за зеркалом, называется изображением предмета.
Для начала, объясним, кК глаз воспринимает сам предмет, например, свечу. От каждой точки сечи во все стороны расходятся лучи света. Часть из них расходящимся пучком попадает в глаз. Глаз видит (воспринимает) точку в том месте, откуда исходят лучи, т.е. в месте их пересечения, где не самом деле находится точка.
Глядя в зеркало, мы видим мнимое изображение своего лица.
Расположим вертикально кусок плоского стекла – он будет служить зеркалом. Но так как стекло прозрачно, мы увидим и то, что находится за ним. Поставим перед стеклом зажженную свечу. В стекле мы увидим ее изображение. По другую сторону стекла (там, где мы видим изображение) поставим такую же, но незажженную свечу и будем передвигать ее до тех пор, пока она не покажется зажженной. Это будет означать, что изображение зажженной свечи находится там, где стоит незажженная свеча.
Измерим расстояние от свечи до стекла и от стекла до изображения свечи. Эти расстояния окажутся одинаковыми.
Опыт также показывает, что высота изображения свечи равна высоте самой свечи, т.е. размеры изображения в плоском зеркале равны размерам предмета.
Итак, опыт показывает, что изображение предмета в плоском зеркале имеет следующие особенности: это изображение мнимое, прямое, равное по размерам предмету, находится оно на таком же расстоянии за зеркалом, на каком предмет расположен перед зеркалом.
У изображения в плоском зеркале есть еще одна особенность. Посмотрите на изображение вашей правой руки в плоском зеркале, пальцы на изображении расположены так, как будто это левая рука.
5. Зеркальное и рассеянное изображение
В плоском зеркале мы видим изображение, мало отличающееся от самого предмета. Это объясняется тем, что поверхность зеркала плоская и гладкая, и тем, что зеркало отражает большую часть падающего на него света (от 70 до 90%).
Зеркальная поверхность отражает падающий на нее пучок света направленно. Пусть, например, на зеркало падает пучок параллельных лучей от Солнца. Лучи отражаются также параллельным пучком.
Всякая не зеркальная, т.е. шероховатая, негладкая поверхность рассеивает свет: отражает падающий на нее пучок параллельных лучей по всем направлениям. Объясняется это тем, что шероховатая поверхность состоит из большого числа очень маленьких плоских поверхностей, расположенных беспорядочно, под разными углами друг к другу. Каждая маленькая плоская поверхность отражает свет в определенном направлении. Но все вместе они направляют отраженные лучи в разные стороны, т.е. рассеивают свет по разным направлениям.
6. Преломление света
Ложка или карандаш, опущенная в стакан с водой, кажется переломленной на границе между водой и воздухом. Это можно объяснить только тем, что лучи света, идущие т ложки, имеют в воде другое направление, чем в воздухе.
Изменение направления распространения света при его прохождении через границу двух сред называется преломлением света.
При переходе луча из стекла (воды) в воздух угол преломления больше угла падения.
Способность преломлять лучи у разных сред различна. Например, алмаз преломляет лучи света сильнее, чем вода или стекло.
Если на поверхность алмаза луч света падает под углом 60*, то угол преломления луча равен примерно 21*. При таком же угле падения луча на поверхность воды угол преломления составляет около 30*.
При переходе луча из одной среды в другую происходит преломление света по следующим положениям:
1. лучи падающий и преломленный лежат в одной плоскости с перпендикуляром, проведенным в точке падения луча к плоскости раздела двух сред.
2. в зависимости от того, из какой среды в какую переходит луч, угол преломления может быть меньше или больше угла падения.
Отражение и преломление света используется для того, чтобы изменять направление лучей или, как говорят, управлять световыми пучками. На этом основано создание специальных оптическх приборов, таких как прожектор, лупа, микроскоп, фотоаппарат и другие. Главная часть большинства из них – линза.
В оптике чаще всего используются сферические линзы. Такие линзы представляют собой тела, изготовленные из оптического или органического стекла, ограниченные двумя сферическими поверхностями.
Линзы бывают различные, ограниченные с одной стороны сферической, а с другой плоской поверхностью, или вогнуто-выпуклые но наиболее часто применяемые это выпуклые и вогнутые.
Выпуклая линза преобразует пучок параллельных лучей в сходящийся, собирает его в одну точку. Поэтому выпуклую линзу называют собирающей линзой.
Вогнутая линза преобразует пучок параллельных лучей в расходящийся. Поэтому вогнутую линзу называют рассеивающей линзой.
Мы рассмотрели линзы, ограниченные сферическими поверхностями с двух сторон. Но изготавливают и применяют также линзы, ограниченные с одной стороны сферической, а с другой плоской поверхностью, или вогнуто-выпуклые линзы. Однако, несмотря на это, линзы бывают либо собирающими, либо рассеивающими. Если средняя часть линзы толще, чем ее края, то она собирает лучи, а если тоньше, то рассеивает.
8. Изображения, даваемые линзой
При помощи линзы можно управлять световыми лучами. Однако при помощи линзы можно не только собирать и рассеивать лучи света, но и получать разнообразные изображения предметов. Именно благодаря этой способности линз они широко используются в практике. Так линза в кинокамере дает увеличение в сотни раз, а в фотоаппарате также линза дает уменьшенное изображение фотографируемого предмета.
1. Если предмет находится между линзой и ее фокусом, то его изображение – увеличенное, мнимое, прямое, и расположено оно от линзы дальше чем предмет.
Такое изображение получают, когда пользуются лупой при сборке часов, чтении мелкого текста и др.
2. Если предмет находится между фокусом и двойным фокусом линзы, то линза дает его увеличенное, перевернутое, действительное изображение; оно расположено по другую сторону от линзы по отношению к предмету, за двойным фокусным расстоянием.
Такое изображение используется в проекционном аппарате, в киноаппарате.
3. Предмет находится за двойным расстоянием линзы.
В этом случае линза дает уменьшенное, перевернутое, действительное изображение предмета, лежащее по другую сторону линзы между ее Фоксом и двойным фокусом.
Такое изображение используют в фотоаппаратуре.
Линза с более выпуклыми поверхностями преломляет лучи сильнее, чем линза с меньшей кривизной. Поэтому фокусное расстояние более выпуклой линзы меньше чем у менее выпуклой линзы. Линза, у которой короче фокусное расстояние, создает большее увеличение, чем длиннофокусная линза.
Увеличение предмета будет тем больше, чем ближе к фокусу находится предмет. Поэтому при помощи линз можно получать изображения с большим и очень большим увеличением. Точно также, можно получать изображения с разным уменьшением.
Читайте также: