Інформація для вчителів
Застосування
Схема досліду:
Закон заломлення
Промені світла не лише відбиваються - на переході між різними середовищами вони заломлюються.
На кожному новому переході між двома середовищами ( повітря / скло ) або ( повітря / вода ) промінь світла трохи відхиляється.
Цей дослід має на меті вивести закон заломлення за допомогою плексигласу.
Перехід повітря/плексиглас має показник заломлення n=1,5.
Показник заломлення описує відношення кутів до переходу і після переходу.
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Учні потребують теоретичних попередніх знань про прямолінійне, променеве поширення світла. Крім того, вони мають уже набути досвіду з відбивання та заломлення світла.
Принцип
Закон заломлення слід вивести, використовуючи півкругле модельне тіло з плексигласу.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Учні мають зрозуміти закон заломлення.
Завдання
Учні мають спостерігати за вимірюванням променів світла і зрозуміти, що заломлення світла залежить від середовищ, між якими відбувається перехід.
Додаткова інформація для вчителів
Зауваження
| 15° | 10° | 0,26 | 0,17 | 1,49 |
| 30° | 20° | 0,5 | 0,34 | 1,46 |
| 45° | 28° | 0,71 | 0,5 | 1,51 |
| 60° | 35° | 0,87 | 0,57 | 1,51 |
| 75° | 40° | 0,97 | 0,64 | 1,50 |
Правила безпеки
- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Це перше невелике завершення серії дослідів. В останніх дослідах ви багато дізналися про поведінку світла.
Стисло підсумуємо:
- світло поширюється у вигляді променів
- коли світло потрапляє на непрозоре тіло, виникає тінь
- поверхні відбивають промені світла залежно від їхнього кольору та властивостей
- промені світла, що падають скісно, заломлюються на переході між двома середовищами
Дослід, який лежить в основі, має на меті вивести закон заломлення.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Магнітна демонстраційна дошка PHYWE зі штативом, демо з фізики | 02150-00 | 1 |
| 2 | Магнітний освітлювач, галогенний 12 В/50 Вт | 08270-20 | 1 |
| 3 | Модельне тіло, півкругле, магнітне кріплення | 08270-01 | 1 |
| 4 | Кутовий диск, магнітний | 08270-09 | 1 |
| 5 | PHYWE Ступінчастий трансформатор з випрямлячем пост. струм: 2/4/6/8/10/12 В, 5 A / змін. струм: 2/4/6/8/10/12/14 В, 5 A | 13533-93 | 1 |
Складання та виконання (1/2)
Однощілинна діафрагма, спрямована на кутовий диск
- Поклади кутовий диск на магнітну дошку
- Прикріпи півкругле модельне тіло так, щоб його пласка грань лежала на висоті горизонтального діаметра кутового диска, а центр його кривини був у центрі кутового диска
- Магнітний освітлювач з однощілинною діафрагмою постав спочатку так, щоб промінь світла (за довільного кута падіння) не потрапляв у центр кривини півкруглого тіла і щоб таким чином стало помітним дворазове заломлення світла
Складання та виконання (2/2)
Однощілинна діафрагма, спрямована на кутовий диск
- Зміни хід променів так, щоб промінь світла потрапляв у центр кутового диска, тоді заломлення відбувається лише на переході повітря–скло
- Змінюй кут падіння, зчитуй при цьому кут падіння й кут заломлення і заноси їх у таблицю
Протокол
Завдання 1
Запиши свої спостереження щодо поведінки променя світла при заломленні.
Завдання 2
Занеси в таблицю свої виміряні значення кута \beta, що відповідають установленому куту \alpha
\beta
\alpha
\beta
15°
\beta
30°
\beta
45°
\beta
60°
75°
Завдання 3
Дай відповіді на запитання
Питання
Питання
Питання
Завдання 4
Запам'ятай!
Якщо світло скісно переходить з оптично менш густого середовища в оптично густіше, воно заломлюється. При цьому справджується:
Для a = 0° β = 0°.
Падаючий промінь, заломлений промінь і перпендикуляр падіння лежать в одній площині.
Вимірювання дають: на переході світла з повітря в плексиглас n = 1,49