نصائح مفيدة

انتشار الضوء

Pin
Send
Share
Send
Send


§ 14 ب. توزيع الضوء المستقيم

تمثل توزيع الضوء في الرسومات ، يتم استبدال أشعة الضوء بالأشعة. أشعة الضوء هو خط يشير إلى الاتجاه السائد لانتشار طاقة الموجة الكهرومغناطيسية في شعاع الضوء. شعاع الضوء هو نموذج هندسي لشعاع ضوء.

سمة مميزة لشعاع الضوء هو استقامةإذا كان الضوء يسافر في بيئة متجانسة. دعونا نفعل التجربة. صب الماء في الحوض ، أضف قطرة من الحليب وامزج الماء حتى يصبح غائما. نحن نهدف شعاع الليزر في الحوض. سوف نرى أن الشعاع واضح ومباشر أثناء انتشاره. في بيئة متجانسة - في الهواء أو في الماء (انظر الشكل. "A").

الآن ، باستخدام خرطوم خفضت في أسفل الحوض ، إضافة محلول من الملح. كثافته أكبر من كثافة الماء ، وبالتالي فإن المحلول سوف يملأ قاع الحوض. ومع ذلك ، فإن السوائل تختلط جزئيا مع بعضها البعض ، والأشكال في الحوض بيئة غير متجانسة: ستزداد كثافة محتوياته من أعلى إلى أسفل.

قم بتشغيل الليزر مرة أخرى. سوف نجد أنه في الوقت الذي يمر فيه الشعاع في الهواء ، وهذا هو ، وسيلة متجانسة ، فإنه ينتشر مباشر. في واجهة بين وسائل الإعلام (الهواء وحوض السمك) شعاع ينكسر. في وسط غير متجانسة ، تنتشر الحزمة منحني الأضلاع، وكلما اقتربنا من أسفل الحوض ، كلما كان انحناء الشعاع أكثر وضوحا. ومع ذلك ، بعد دخول وسيط متجانس ، الهواء ، تصبح الحزمة مرة أخرى واضحة (انظر الشكل "B").

وهكذا، قانون التوزيع المستقيم للضوء يجادل بأن أشعة الضوء التي تنتشر في وسط شفاف متجانس هي خطوط مستقيمة.

تشكيل الظل والظل الجزئي. للتعرف على هذه الظواهر ، دعونا نجري تجارب. يتم تعليق مصباح كهربائي مع زجاج شفاف ، والكرة والشاشة على نفس الخط. تشغيل المصباح ، سوف نرى على الشاشة الظل كرة (شكل "أ"). في هذه الحالة ، على يمين الكرة بينه وبين الشاشة منطقة الظل التي لا تخترقها أشعة الضوء على الإطلاق.

لنأخذ مصباحًا مع زجاج بلوري. سنرى أنه الآن على الشاشة ليس هناك فقط ظل ، ولكن أيضًا الظل الجزئي (شكل "ب"). وبالمثل ، بين الكرة والشاشة توجد منطقة ظل لا تخترق فيها الأشعة على الإطلاق منطقة الظل الجزئي حيث تخترق بعض أشعة الضوء فقط.

لماذا تنشأ penumbra؟ في التجربة الأولى ، كان دوامة المصباح بمثابة مصدر للضوء. كانت صغيرة بالمقارنة مع المسافة إلى الكرة وحجمها. لذلك ، يمكن اعتبار دوامة مصدر نقطة. في التجربة الثانية ، لم يعد الضوء ينبعث من دوامة ، ولكن بالون من المصباح. حجمها مقارنة مع المسافة إلى الكرة وحجمها لم يعد بالإمكان إهمالها. لذلك ، ينبغي النظر في الاسطوانة مصدر طويل. تنبعث الأشعة من كل نقطة من نقاطها ، بعضها يقع في المنطقة السابقة من الظل ، مما يبرز حوافها ويتحول إلى ظل جزئي. تقع بين الخطوط الحمراء والزرقاء (الشكل "C").

كما ترون ، كلا الظواهر التي تم اعتبارها: تشكل الظلال وتشكيل الظل الجزئي دليل تجريبي على قانون الانتشار الخطي للضوء.

دليل على انتشار الضوء المستقيم

والدليل على الانتشار المستقيم للضوء هو تشكيل الظل. إذا أخذت مصدرًا للضوء وشاشة غير شفافة ، فسيظهر ظل كامل. من مصدرين أو أكثر من مصادر الضوء ، ينشأ ظل كامل وظل جزئي.

انتشار الضوء - الظل الكامل انتشار الضوء - الظل الجزئي

عرض الدرس

تحذير! يتم استخدام معاينة الشريحة للأغراض المعلوماتية فقط وقد لا تعطي فكرة عن جميع ميزات العرض التقديمي. إذا كنت مهتمًا بهذا العمل ، فيرجى تنزيل النسخة الكاملة.

هدف الدرس: لتشكيل فكرة عن الظواهر الضوئية ، الضوء كإشعاع مرئي ، لمصادر الضوء الطبيعية والاصطناعية ، للكشف عن مفهوم مصدر الضوء نقطة ، للنظر في قوانين توزيع الضوء المستقيم ، لإظهار مع أمثلة ملموسة دور الضوء وقانون توزيع الضوء المستقيم في الحياة البشرية ، لإظهار اتصال الفيزياء مع العناصر الأخرى.

نوع الدرس: اكتشاف المعرفة الجديدة

1. انبعاث الضوء من مصادر مختلفة.

2. انتشار مستقيمي للضوء.

3. الحصول على الظل والظل الجزئي.

المعدات: مصادر الضوء المختلفة ، شمعة وورقة من الورق (على المكتب) ، شاشة ، قرص مبهمة.

تحقق من الاستعداد للدرس ، وموقف العمل.

الدافع وتحديد الأهداف.

انظر الى الشاشة ما الظواهر الطبيعية التي تراها؟ (يسمي الطلاب الظواهر الطبيعيةإلى أي مجموعة من الظواهر الفيزيائية ينتمون؟ (هذه هي الظواهر الخفيفةما الذي يوحدهم؟ (النور)

لذلك ، نبدأ في دراسة قسم الفيزياء "البصريات".

البصريات هي قسم من الفيزياء دراسة ضوء الظاهرة.

ما رأيك سوف تناقش اليوم في الدرس؟ (يعبر الطلاب عن افتراضاتهم: ما هو الضوء ، ومصادر الإضاءة وأنواعها ، وكيف يتم توزيع الضوء ، حيث يمكن استخدامه).

  • ما هي الأهداف التي سنضعها؟
  • اكتشف ما هو الضوء وما هي مصادره ،
  • تعرف على أنواع مصادر الإضاءة الموجودة ،
  • شرح وإثبات قانون انتشار الضوء المستقيم.
  • اذكر موضوع الدرس: "الضوء. مصادر الضوء. انتشار الضوء ".

تعلم مواد جديدة.

تجربة 1: اشعل شمعة. ما الذي سوف نشعر به إذا ما أحضرنا الشمعة؟ (حرارة). لذلك ينقل الضوء الطاقة. ما هي أنواع نقل الطاقة التي تعرفها؟ (الموصلية الحرارية ، الحمل الحراري ، الإشعاع).

إذن ما هو الضوء؟ (يحاول الطلاب تحديد)

الضوء مشع من العين.

ما هو معنى الضوء؟

الضوء مهم للغاية لكل شخص. شكرا له ، نرى العالم من حولنا. يتم إدراك الضوء بواسطة عضو الرؤية - العين ، التي تم تصميمها بحيث الكائنات من حولنا نرى في اللون. بفضل الضوء ، وضع علماء الفلك قوانين حركة الكواكب والنجوم. اكتشف علماء الأحياء بنية خلايا الكائنات الحية. لايت هو أحد المشاركين في التمثيل الضوئي والتصوير الفوتوغرافي ، ومراقبة جودة المنتج ، وآلة ضبط إنارة الشوارع.

يتم إنشاء إشعاع الضوء بواسطة مصادر الضوء:

مصادر الضوء - الهيئات التي تشع الضوء.

أ) بعضهم ينبعث الضوء - يطلق عليهم المصادر الطبيعية.

ب) الآخرين خلق مصطنعة ضوء - مصادر مصطنعة.

حسب نوع الإشعاع:

حراري - يعطينا الدفء. فلوري - توهج بارد.

نظرًا إلى النجوم الضخمة ، التي تفوق الشمس مرات عديدة ، على أنها نقاط صغيرة ، لأنه هي على مسافة هائلة من الأرض. وسيتم استدعاء هذه المصادر الخفيفة مصادر نقطة. حاول صياغة تعريف لمصدر نقطة الضوء.

مصدر النقطة هو هيئة مضيئة ، وأبعاد التي هي مسافة أقل بكثير في أي وقت يتم تقدير العمل.

سوف يطلق على مصادر الضوء التي لا يمكن اعتبارها نقاطًا ، مصادر الضوء الممتدة.

JOB(العمل في مجموعات). من الضروري قراءة قصيدة أو مقطع وتحديد مصدر الضوء وتحديد مظهره. (مجموعة واحدة تخصص مصادر الضوء حسب الأصل ، 2 مجموعة - حسب نوع الإشعاع ، 3 مجموعة - حسب الحجم). املأ الجدول. (الملحق 1)

علامات القسمة إلى مجموعاتمصادر الضوءأمثلة
1. حسب الأصلأ) طبيعي
ب) مصطنع
2. حسب نوع الإشعاعأ) الحرارية
ب) الانارة
3. في الحجمأ) النقطة
ب) ممتدة

في أي اتجاه ينتشر الضوء المنبعث من الشموع المضاءة؟ (قبل كل شيء).

من أجل استبعاد أحد الاتجاهات العديدة ، سنستخدم مفهوم شعاع الضوء.

الإضاءة الخفيفة هي الخط على طول الطاقة من مصدر الضوء.

في مصر القديمة ، تم بناء المنازل مع العديد من الأعمدة. كيف تمكنوا من بناء أعمدة في خط مستقيم؟ (يصوغ الطلاب افتراضاتهم)

تجربة 2: ضع ورقة أمامك ، هل ترى شمعة؟ لماذا؟

في القرن الثالث. BC صاغ عالم الرياضيات اليوناني إقليدس قانون انتشار الضوء المستقيم.

قانون التوزيع الخطي المباشر للضوء: الضوء في وسائل الإعلام المتجانسة الشفافة التي توزع الخطوط المباشرة.

هناك الكثير من الأدلة الخبيرة لهذا القانون.

تجربة 3: بين مصدر ضوء نقطة وشاشة ، ضع قرصًا معتمًا. ماذا نرى على الشاشة؟ (بقعة مظلمة ، الظل). تحديد الظل.

الظلال هي حقل فضاء لا يحصل فيه الضوء من المصدر.

دعونا رسم رسم تخطيطي الظل.

تجربة 4: حرك مصدر الضوء ببطء نحو القرص ، ثم أخرجه منه. انتبه لحجم وشكل الظل. ماذا يمكنك أن تقول؟ (يعتمد حجم الظل على المسافة إلى مصدر الضوء. مع اقتراب مصدر الضوء ، يزداد حجم الظل. كلما زادت المسافة بين المصدر والكائن ، ينخفض ​​الظل.)

تجربة 5: استبدل مصدر ضوء النقطة بمصدر ممتد. ضع قرصًا غير شفاف بينه وبين الشاشة. ماذا نرى على الشاشة؟ (بقعة مظلمة ونقطة أفتح ، تصبح حدود الظل غير واضحة ، الظل والظل الجزئي). تحديد الظل الجزئي.

دعونا رسم مخطط تشكيل الظل و penumbra.

TASK: كيفية التحقق من أن ثلاثة أعمدة متباعدة عن بعضها البعض تقف على طول خط مستقيم واحد؟ ما هي الطريقة المقترحة على أساس؟

TASK: أثناء العمليات الجراحية ، يغلق الظل من أيدي الجراح المجال الجراحي. كيفية القضاء على هذا الإزعاج؟

- هكذا يا شباب ، أخبرني ، من فضلك ، ماذا تعلمت اليوم في الدرس؟ ماذا تريد أن تتعلم في الدروس اللاحقة؟

مستوى الفقرة 62 ، ممارسة 29.

مستوى الفقرة 62 ، ممارسة 29. العثور على الأمثال والأقوال حول مصادر الضوء.

مستوى الفقرة 62 ، ممارسة 29.

التجربة المنزلية: تأخذ عصا متر (الحاكم) وعلى الشارع قياس حجم ظلها. ثم حدد الارتفاع الحقيقي للشجرة أو العمود أو المنزل أو أي كائن آخر ، بقياس ظلالها.

خريطة الدرس التكنولوجي

البرنامج التعليمي الأساسي AV Pyoryshkin "فيزياء 8"

الغرض من هذا الدرس: تكوين فكرة عن الظواهر البصرية ، الضوء كإشعاع مرئي ، لمصادر الضوء الطبيعية والاصطناعية ، للكشف عن مفهوم مصدر الضوء ، للنظر في قوانين توزيع الضوء المستقيم ، لإظهار أمثلة الضوء ودور قانون توزيع الضوء المستقيم في حياة الإنسان ، إظهار علاقة الفيزياء مع الموضوعات الأخرى.

أهداف الدرس: التعليمية - تنمية الاهتمام المعرفي والتفكير المنطقي لدى الطلاب. التدريب - لتعريف الطلاب على مفاهيم: الضوء ، مصادر الضوء ، أنواعهم ، شعاع الضوء ، مصدر نقطة الضوء ، الظل ، القلمين ، مع قانون التوزيع المستقيم للضوء ، وتعليم استخدام القانون لشرح الظواهر البصرية: تشكيل الظل والبنجر ، الكسوف. التفكير الخوارزمي للطلاب والذاكرة والانتباه.

نوع الدرس: اكتشاف المعرفة الجديدة

المعدات المطلوبة: جهاز عرض وسائط متعددة ، لوحة ، ومصادر إضاءة مختلفة ، وشمعة وورقة من الورق (على المكتب) ، وشاشة ، وقرص غير شفاف.

تأكيد تجريبي لمبدأ الانتشار الخطي

أحد هذه التأكيدات التي ذكرناها أعلاه. هناك آخرون ، على سبيل المثال:

  • تشكيل Penumbra.
  • كسوف فلكية.
  • تجارب على دراسة استقلال أشعة الضوء عن بعضها البعض.
  • تجارب لتأكيد انعكاس الظواهر في البصريات الهندسية.
  • تجارب تهدف إلى قياس سرعة الضوء.

باختصار ، كل الحقائق المرصودة تجريبياً هي تأكيد جيد لمسلمات البصريات الهندسية. ودراسات أكثر دقة تدحض هذه الصورة البدائية للعالم وتدخل مفهوم الموجة في علم البصريات. النظر ، على سبيل المثال ، تشكيل الظل الجزئي. إذا كانت الأبعاد والمصدر النسبي لمصدر الضوء والكائن في نسبة معينة ، فإننا نلاحظ الظاهرة الموضحة في الشكل:

يتم تشكيل ثلاث مناطق على الشاشة: منطقة لا يدخل فيها الضوء على الإطلاق ، ومنطقة يسقط فيها جزء فقط من الأشعة من المصدر (منطقة penumbra) ، ومنطقة يمكن الوصول إليها من جميع الأشعة.

شاهد الفيديو: السنة الثانية ثانوي إعدادي : أوساط انتشار الضوء درس كامل + تجارب + تمرين مصحح (يونيو 2020).

Pin
Send
Share
Send
Send