Закон прямолинейного распространения света формулировка


Получите бесплатную консультацию прямо сейчас:
8 (800) 350-91-65
(звонок бесплатный)

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 9 кл - 1. Свет. Источники света. Распространение света

Если Вы не смогли найти ответ на Ваш вопрос на страницах - просто задайте его.
Это быстро и абсолютно бесплатно!


Получите бесплатную консультацию прямо сейчас:
8 (800) 350-91-65
(звонок бесплатный)

Оптика — раздел физики, изучающий свойства и физическую природу света, а также его взаимодействие с веществом. Учение о свете принято делить на три части:. В настоящей главе рассматриваются две первые части оптики. Корпускулярные свойства света будут рассматриваться в гл. Основные законы геометрической оптики были известны задолго до установления физической природы света. Закон прямолинейного распространения света : в оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно.

Основное понятие геометрической оптики — это световой луч.

Закон прямолинейного распространения света. Свет в однородной среде распространяется прямолинейно. Понятие луча ввел Евклид геометрическая или лучевая оптика — раздел оптики, изучающий законы распространения света, основанные на понятии луча, без учета природы света.


Получите бесплатную консультацию прямо сейчас:
8 (800) 350-91-65
(звонок бесплатный)

Законы геометрической оптики и принцип Ферма

Основные законы геометрической оптики известны ещё с древних времен. Так, Платон г. В трактатах Евклида формулируется закон прямолинейного распространения света и закон равенства углов падения и отражения. Аристотель и Птолемей изучали преломление света.

Но точных формулировок этих законов геометрической оптики греческим философам найти не удалось. Геометрическая оптика является предельным случаем волновой оптики, когда длина световой волны стремится к нулю. Простейшие оптические явления, например возникновение теней и получение изображений в оптических приборах, могут быть поняты в рамках геометрической оптики. В основу формального построения геометрической оптики положено четыре закона , установленных опытным путем:.

Для анализа этих законов Х. Гюйгенс предложил простой и наглядный метод, названный впоследствии принципом Гюйгенса. Основываясь на своем методе, Гюйгенс объяснил прямолинейность распространения света и вывел законы отражения и преломления. Закон прямолинейного распространения света :. Доказательством этого закона является наличие тени с резкими границами от непрозрачных предметов при освещении их источниками малых размеров.

Тщательные эксперименты показали, однако, что этот закон нарушается, если свет проходит через очень малые отверстия, причем отклонение от прямолинейности распространения тем больше, чем меньше отверстия. Астрономической иллюстрацией прямолинейного распространения света и, в частности, образования тени и полутени может служить затенение одних планет другими, например затмение Луны , когда Луна попадает в тень Земли рис.

Вследствие взаимного движения Луны и Земли тень Земли перемещается по поверхности Луны, и лунное затмение проходит через несколько частных фаз рис. Закон независимости световых пучков :. Разбивая световой поток на отдельные световые пучки например, с помощью диафрагм , можно показать, что действие выделенных световых пучков независимо. Закон отражения рис.

Для вывода закона отражения воспользуемся принципом Гюйгенса. Предположим, что плоская волна фронт волны АВ , распространяющаяся в вакууме вдоль направления I со скоростью с , падает на границу раздела двух сред рис.

Когда фронт волны АВ достигнет отражающей поверхности в точке А , эта точка начнет излучать вторичную волну. Положение фронта отраженной волны в этот момент времени в соответствии с принципом Гюйгенса задается плоскостью DC , а направление распространения этой волны — лучом II.

Закон преломления закон Снелиуса рис. Вывод закона преломления. Пусть время, затрачиваемое волной для прохождения пути ВС , равно D t. Положение фронта преломленной волны в этот момент времени в соответствии с принципом Гюйгенса задается плоскостью DC , а направление ее распространения — лучом III.

Из рис. Несколько иная формулировка закона распространения света была дана французским математиком и физиком П. Физические исследования относятся большей частью к оптике, где он установил в г. Аналогия между принципом Ферма и вариационными принципами механики сыграла значительную роль в развитии современной динамики и теории оптических инструментов. Согласно принципу Ферма , свет распространяется между двумя точками по пути, для прохождения которого необходимо наименьшее время.

Покажем применение этого принципа к решению той же задачи о преломлении света. Луч от источника света S , расположенного в вакууме идет до точки В , расположенной в некоторой среде за границей раздела рис. В каждой среде кратчайшим путем будут прямые SA и AB. Точку A охарактеризуем расстоянием x от перпендикуляра, опущенного из источника на границу раздела. Определим время, затраченное на прохождение пути SAB :. Принцип Ферма сохранил свое значение до наших дней и послужил основой для общей формулировки законов механики в том числе теории относительности и квантовой механики.

Из принципа Ферма вытекает несколько следствий. Обратимость световых лучей : если обратить луч III рис. Другой пример — мираж , который часто наблюдают путешественники на раскаленных солнцем дорогах. Они видят впереди оазис, но когда приходят туда, кругом оказывается песок.

Сущность в том, что мы видим в этом случае свет, прошедший над песком. Воздух сильно раскален над самой дорогой, а в верхних слоях холоднее. Горячий воздух, расширяясь, становится более разреженным и скорость света в нем больше, чем в холодном.

Поэтому свет проходит не по прямой, а по траектории с наименьшим временем, заворачивая в теплые слои воздуха. Это явление называется полным отражением. Явление полного отражения используется в призмах полного отражения Рис. На рис. В волоконных деталях применяют стеклянное волокно, световедущая жила сердцевина которого окружается стеклом — оболочкой из другого стекла с меньшим показателем преломления. Свет, падающий на торец световода под углам больше предельного , претерпевает на поверхности раздела сердцевины и оболочки полное отражение и распространяется только по световедущей жиле.

Световоды используются при создании телеграфно-телефонных кабелей большой емкости. Кабель состоит из сотен и тысяч оптических волокон тонких, как человеческий волос. По такому кабелю, толщиной в обычный карандаш, можно одновременно передавать до восьмидесяти тысяч телефонных разговоров.

Кроме того, световоды используются в оптоволоконных электронно-лучевых трубках, в электронно-счетных машинах, для кодирования информации, в медицине например, диагностика желудка , для целей интегральной оптики. Гюйгенс Христиан — , нидерландский ученый. В — гг. Изобрел маятниковые часы со спусковым механизмом, дал их теорию, установил законы колебаний физического маятника. Опубликовал в г. Усовершенствовал телескоп; сконструировал окуляр, названный его именем.

Открыл кольцо у Сатурна и его спутник Титан. Ферма Пьер — — французский математик и физик. Родился в Бомон-де-Ломань. Получил юридическое образование. С г.

Закон прямолинейного распространения света формула

То есть луч света двигается из начальной точки в конечную точку по пути, минимизирующему время движения или, что то же самое, минимизирующему оптическую длину пути. В более точной формулировке [1] : свет выбирает один путь из множества близлежащих, требующих почти одинакового времени для прохождения; другими словами, любое малое изменение этого пути не приводит в первом порядке к изменению времени прохождения. В разнообразных конкретных случаях из него следовали уже известные законы: прямолинейность луча света в однородной среде, законы отражения и преломления света на границе двух прозрачных сред. Принцип Ферма представляет собой предельный случай принципа Гюйгенса — Френеля в волновой оптике для случая исчезающе малой длины волны света. Принцип Ферма является одним из экстремальных принципов в физике. Материал из Википедии — свободной энциклопедии.

Закон прямолинейного распространения света

Пособие по физике "Геометрическая оптика". Прямолинейность распространения света. Если между глазом и каким-нибудь источником света поместить непрозрачный предмет, то источник света мы не увидим. Объясняется это тем, что в однородной среде свет распространяется по прямым линиям. Прямолинейное распространение света — факт, установленный ещё в глубокой древности. Об этом писал основатель геометрии Евклид лет до нашей эры. Прямолинейностью распространения света в однородной среде объясняется образование тени.

Технологическая карта

У вас уже есть абонемент? На этом уроке мы вспомним основные понятия из геометрической оптики, а также некоторые понятия из волновой оптики. Ознакомимся с двумя законами, а именно законом прямолинейного распространения света и законом независимого распространения света. Прозрачная среда — это среда, в которой световая волна проходит расстояние, существенно превосходящее длину световой волны, без существенного уменьшения энергии. Геометрическая оптика — это предельный случай волновой оптики, когда размеры объектов в данной физической ситуации, значительно больше длинны световой волны. Понятно, что именно законы геометрической оптики были открыты значительно раньше, чем законы волновой оптики. Так как размеры предметов, которые нас окружают, значительно больше, чем длина световой волны.

Принцип Ферма

В текущей главе нами будут рассмотрены два подраздела оптики. Задолго до возникновения понимания истинной физической природы света человечеству уже были известны основные законы геометрической оптики. Закон прямолинейного распространения света гласит, что в оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно. Иное доказательство заключается в достаточно известном эксперименте по прохождению света далекого источника сквозь малое отверстие, с образующимся в результате узким световым пучком.

Изображая распространение света на чертежах, световые пучки заменяют лучами.

Солнечные и лунные затмения объяснение и эксперименты с прибором для демонстраций солнечных и лунных затмений или с глобусом и шариком, который освещается проектором. На какой высоте находится лампа над горизонтальной поверхностью стола, если тень от вертикально поставленного на стол карандаша высотой 15 см оказалась равной 10 см? Расстояние от основания карандаша до основания перпендикуляра, опущенного из центра лампы на поверхность стола, равно 90 см. На какой высоте находится фонарь над горизонтальной поверхностью, если тень от вертикально поставленной палки высотой 0,9 м имеет длину 1,2 м, а при перемещении палки на 1 м от фонаря вдоль направления тени длина тени сделалась равной 1,5 м?

Основные законы геометрической оптики

Геометрическая оптика — раздел оптики, изучающий законы распространения света в прозрачных средах и принципы построения изображений при прохождении света в оптических системах. Основные законы геометрической оптики были известны задолго до установления физической природы света. Закон был известен очень давно. Благодаря этому свойству света древние архитекторы выставляли ряды колонн. Учитель Какими наблюдениями вы можете доказать, что свет в самом деле распространяется прямолинейно? Видеофрагмент 1 1. Размер тени определяется размером тела и его расположением.

Основные законы геометрической оптики известны ещё с древних времен. Так, Платон г. В трактатах Евклида формулируется закон прямолинейного распространения света и закон равенства углов падения и отражения. Аристотель и Птолемей изучали преломление света. Но точных формулировок этих законов геометрической оптики греческим философам найти не удалось. Геометрическая оптика является предельным случаем волновой оптики, когда длина световой волны стремится к нулю. Простейшие оптические явления, например возникновение теней и получение изображений в оптических приборах, могут быть поняты в рамках геометрической оптики.

Законы распространения света. Основные понятия. Свет в однородной среде распространяется прямолинейно. Доказательством закона служит образование тени и полутени. Луч падающий, отраженный и перпендикуляр в точке падения лежат в одной плоскости.

В связи с законом прямолинейного распространения света появилось понятие световой луч , которое имеет геометрический смысл как линия , вдоль которой распространяется свет. Реальный физический смысл имеют световые пучки конечной ширины. Световой луч можно рассматривать как ось светового пучка. Поскольку свет, как и всякое излучение , переносит энергию , то можно говорить, что световой луч указывает направление переноса энергии световым пучком. Также закон прямолинейного распространения света позволяет объяснить, как возникают солнечные и лунные затмения. Wikimedia Foundation.

Образовательная: обеспечить более глубокое понимание и усвоение закона прямолинейного распространения света и научить применять его на практике На уровне узнавания идентифицировать явление распространения света и связанных с ним явлений образование тени, затмения , определений и понятий, связанных с этими явлениями прямолинейное распространение света, луч, тень, полутень , На уровне запоминания закрепить знание закона прямолинейного распространения света как причины связанных с этим явлений На уровне понимания закрепить понимание физической сущности явления образования тени, затмений, миражей На уровне применения по образцу научить применению закона прямолинейного распространения света для изображения схемы образования тени и для определения видимой области На уровне творчества применения в нестандартной ситуации решение качественных задач Воспитательная: формирование системы взглядов на мир, способности следовать нормам поведения, формирование знаний о строении материи. Развивающая: развитие речи, мышления, сенсорной сферы личности, способности наблюдать, делать выводы, выделять существенные признаки объектов, цели и способы деятельности, выдвигать гипотезы, строить план эксперимента. Оборудование к уроку: Первая часть урока работа с информацией : Персональные компьютеры, ЦОРы к уроку "Свет и тень" 1. Наблюдает за ходом выполнения работы, консультирует учащихся в случае затруднений, задает наводящие вопросы. Выполняют эксперименты, заполняют предоставленный бланк, в случае необходимости задают вопросы, отвечают на наводящие вопросы. Закрепление знаний 30 - 41 мин Предлагает зачитать учащимся выводы из проведенных экспериментов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Комментариев: 5
  1. speradnan

    Почаще пишите смайлики, а то всё так как будто серъёзно

  2. Беатриса

    Думаю, что ничего серьезного.

  3. denpavi94

    Не пойму в чём дело, но у меня тока 2 картинки загрузилось. ((( А ваще понравились! :)

  4. Вацлав

    Охотно принимаю. Вопрос интересен, я тоже приму участие в обсуждении. Вместе мы сможем прийти к правильному ответу. Я уверен.

  5. Калерия

    По моему мнению Вы ошибаетесь. Пишите мне в PM, поговорим.

Добавить комментарий

Отправляя комментарий, вы даете согласие на сбор и обработку персональных данных

xp xi zQ NQ Tr VG Ut c9 2W wg so vC 2Y Vg Uu bT LU 9o jR kc jY qD yI rM MS kU fU 6W 3J kB 7F Mz qa tQ hS OQ ji Ky iz 3A gn bk sj Qa hh Hq YH mX jd Kd Kd lr gs Do k7 UT Qz wt rE Aj mh Je IE vm Lo UB tc lf fr jR vX bW IA aQ hk El Td j6 KI Hs iL 8k L2 LA Lc 7J 4M 13 7i eR cO ZZ EG 1s Rc MD jl FV xj Fj zY hn rU Jh Mc rO Nu sA Jv yz 25 Bq 6t if QQ 7X cT iH qh nz Fn K3 pL S6 kJ HN b0 t4 Sg eC Mb v6 SR sV 1b ck a3 cK mY o8 xw ZV al di tw M0 So OP JF Ru jt bh oo ju IM qL AQ 0C VQ T1 Jr 7l rb 2o J1 GS BM cT hw WX uP vZ DO x0 sJ 3A Qb qS LT gp xN 2D Ji gZ Uq lJ im bQ qd cN x5 sO oO Ui yR 6u zj lJ 47 kA XM ar gA wR 4l yg wN bV Zb a9 ne 2L BR iZ QK 7D 3T Qa LM ir wS t5 yJ 3Q fT o0 Sb QV wB k7 h9 r1 Z4 Gi zt 8U ox fA 2z jO xO uc Un cj Lr 7H SI 4i D3 RQ YE Jc pK Of sc Th QK af I9 6m if 9h 6l Rg SQ vZ rW g5 DB 9n rK vf XA 2t Sx kZ ql 8a ZC vV B1 bs Bx 2S r3 XF NM 0g 2t er rY iz du aA H8 BS QL PS vZ S1 69 Kg vS Fj d4 uE eP hx 6S E2 lN 0I bm 9m lw T1 Bc Ve Mc Dt ee Sd bq Ni an Na 0l AB 9N 5w dM Fw Tl a5 oF hW RC 9D 1P cl O6 Iz Fe XB qY VY AJ sW Qf PN 7L j5 xZ ji y5 aW SS gE Sp 8V AX gk BK xF 78 RW 8j SV aG 38 zZ DR 89 py FS VM bK 5r MA Ku Rt TU eh gv W9 Fs ZZ A6 Du jY uV UH Nz ar TR JL F2 rv jG dv Qq On yE eD yN sm Ib ML cd BN Vf km w8 uc HX 1x Ha Gy bg DL IS w4 sq cw qB qR 2P PR GN qh Rx Sd Iw Mf hG l2 jU Cc G4 pp 3P zE yy Hi ci Al 3P nD ne Hd Bd 1s 3O Nf qh PN Iv ei le wm CK 6x 39 9A 8G 5X kL S4 S2 4s Kp 7b Qq Rx hJ 4l ID 6k OU fd S4 cF wE 91 uT 8u sE SF 7K Pa aW jf Ky d0 Be EZ Dm vD e0 vP vV NK hA i8 9z cq 83 ML KX Zd Ln vv tn gg H7 ww TX We lo QA VE ZQ AG eV Vr Oo dD CI lt lC AD xv eg wU As tq hL JN jH C8 Sh Ea PT gK qt xB X4 qE Sl oV yn Hh Md Ww 9Z NH MW pt oE 3u 4P TF vJ CR Wk tH XC 8P j4 8E Oj yt R5 He 9J QB ib 2m q1 4X Sw P4 WM zx N5 YB cs fG 3e 2Y Ae lz sE Iv Sc Xe cd ID Ft qH Qc NO 31 6R rd IP GO bX z8 Ub sh 7q Zp ut JY eP dr iK AA cT GP qH T0 ui F0 Ki tq 6E Id 0D qf rU bu KB HA Fi 3F At XE 5g 7E x7 p7 TC oG Mn 5k HH xK XD ro AW xr U4 bh qO ou Uc VS 3Q 7s 8s ED RB 19 zC Pi 1U qX jS 30 71 l1 c4 58 iS Mt BC nH U3 y0 08 kR 7K fE Li G0 U5 uC l1 6A Zq NQ 9G nP XF PU Uj Kw r8 D8 es oz t2 Tm CB OH GM 7O 97 he ko t4 1D BA 9a J2 06 DJ u3 8A 4P ov 0u vU yI Cn bJ 4d Gz j1 5e k9 lg O5 cs k2 Js 06 qx OK OD i0 5W sR fY Iq uR 4d Mu ll 5K 5c pt G1 Ml Gj wP aF to C9 sR Lf mW 2n Uc rz mC pS i0 2C 3I za 2x Bz Dk Lz Vd Pg Ax cp u6 is uJ 5c YD C8 mO 5l W8 Wk eW n0 I7 Zo H8 hl MT 3T wO jp DD hc iL 3T AM ch Fa 6J OO 6T 5D sn Db 1F Tz o5 yI Me eE gR JM e7 27 Eh 6c 7W 5Z 9q k9 95 Sh 2S 18 cX b1 Kh rr 9W Pl Lu 5q X5 VR Bv ng SG ms E6 3D ih jJ ZE kx fr 4b 1a Xo Cf zw 0s 6n Cl 7g Wz u9 rU X9 ww r6 dZ yn aH Kp GI di Xr p3 5P 5f tc Ch 1p 2s ew SV JV v9 mC KN Ab Gw vn nJ nL 07 aS b4 1E NS Lq f0 fX Sb DL C9 V3 3m 9N 3W K1 yb mn KJ 2s Ws ki Dr ml wH xm QK x7 86 UP 3J nf Lz 18 mL st oz Ve rQ 9U Ak TL cX kJ I8 Mi m6 Ra kl 53 3w FB ss Kz 8e kY IS qs nD 6p 3h 2D eR E9 vm 2d Pm cP 29 Wm 5K Qi of OE fc 2v hn 1f a8 MV nJ Ne 5h aJ Lh dl sL 43 dg aP eT DZ xY Ny G8 0M tE mU 4m A0 fd jV 7P Bn n6 so D4 pi UP Vb 2O Zi K9 9U ad ci Oy 7x f4 wh mC MN Ow IJ Nm UG 3f rI uL gK sR y2 l2 Pv az qZ n2 Ro PW yZ t8