Презентации по оптике
Закон прямолиейного распространения света. Закон отражение света. Зеркала. Область видения. Преломление света. Анимированные решения задач.
Полное внутреннее отражение
Скорость света. Линии, точки и плоскости линзы. Построение изображений в линзах.
Формула тонкой линзы.
Квантовая физика.
Лабораторная работа "Измерение показателя преломления стекла"
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 2.52 МБ |
![]() | 696.6 КБ |
![]() | 2.15 МБ |
![]() | 176.55 КБ |
![]() | 2.3 МБ |
![]() | 70.98 КБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Свет в однородной среде распространяется прямолинейно и равномерно Закон прямолинейного распространения света
На рисунках фотография лазерного луча распространяющегося вдоль границы между пресной и соленой водой. Свет в однородной среде распространяется прямолинейно и равномерно
Нижний мираж
Верхний мираж
Тень и полутень
Солнечные затмения Солнечное затмение может произойти только в момент новолуния.
Камера-обскура
Блики от солнечных лучей, прошедших сквозь крону дерева во время затмения становятся серповидными.
С. 2120
С. 2122
Плоское зеркало
Область видения
Область видения
Область видения
S S 1 S 2 90 о S 3
S O S 2 S 1 OS=10 см 1 5 о 1 5 о 1 5 о 1 5 о OS= OS 1 = OS 2 = S 1 S 2 =10 см S 1 S 2 - ?
Закон преломления волн Опыт с ложкой
Принцип Гюйгенса Кирпич Каждая точка волны является источником сферических волн. Огибающая вторичных волн становится фронтом волны в следующий момент времени.
В 1 M N А 1 А В D А 2 В 2 Закон отражения волн C
C В 1 M N А 1 А В D А 2 В 2 Закон преломления волн
Закон преломления волн показатель преломления второй среды относительно первой показатель преломления первой среды относительно второй Абсолютный показатель преломления
Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред под углом 30°, проходя из среды 1 в среду 2. 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 сотых долей. Закон преломления волн 1 2 3 Задание 15 № 9152
С. 2153, 2154, 2155, 2156, 2157….
d h H (1) : (2) Задание 32 № 3020 Бассейн глубиной 4 м заполнен водой, относительный показатель преломления на границе воздух-вода 1,33. Какой кажется глубина бассейна наблюдателю, смотрящему в воду вертикально вниз?
С. 2229, 2230….
3901 Два плоских зеркала образуют прямой двугранный угол, перпендикулярно биссектрисе которого расположена небольшая собирающая линза Л, а её фокус F находится в вершине угла (см. рисунок). В плоскости линзы рядом с ней находится небольшой предмет П. Постройте изображение предмета, которое получится в результате двух отражений от зеркал и последующего преломления света линзой. На каком расстоянии от предмета будет находиться его изображение?
Измерение показателя преломления стекла Лабораторная работа
30 0 45 0
45 0
60 0
х d
- х d 1 2
х d
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Оптическая сила линзы D О О F 2 F 1
О Построение изображений в линзе F гоо поо Фокальная плоскость F ' Побочный Если источник находится в фокальной плоскости, то после линзы лучи параллельны.
Построение изображений в линзе О F 2 F F 1) П Ум Д 2) П Ув Д 3) Прямое Ув М 2 F
d H Увеличение линзы: О F А f F f - F В h А 1 В 1 Δ АОВ Δ А 1 ОВ 1 Δ C О F Δ А 1 F В 1 C : f Формула тонкой линзы h
О Построение изображений в линзе F F 2 F 2 F
О Построение изображений в линзе F F 2 F
О F Построение изображений в линзе
О F Построение изображений в линзе 1) Прямое Ум М
О F А F В h H В 1 А 1 C d f Построение изображений в линзе
F ' F F Построение изображений в линзе
F ' F Построение изображений в линзе
О F S S ' Построение изображений в линзе
О F S S '
F ' F
F ' F S S ' Построение изображений в линзе
F ' F F Построение изображений в линзе В В 1
F ' F F Построение изображений в линзе
F ' F О
3685 Источник света находится в передней фокальной плоскости собирающей линзы. За линзой в ее задней фокальной плоскости находится плоское зеркало. Построить действительное изображение источника в данной оптической системе и найти увеличение.
11 А С.2230, 2231, 2241, 2240….
Увеличение линзы: О F А F f +F В h H В 1 А 1 C d f Δ АОВ Δ А 1 ОВ 1 Δ C О F Δ А 1 F В 1 : f Формула тонкой линзы
О F А В h C d F - f F f А 1 В 1 H Δ АОВ Δ А 1 ОВ 1 Δ C О F Δ А 1 F В 1 Увеличение линзы: : f Формула тонкой линзы
О F А В h C d F - f F f А 1 В 1 H Δ АОВ Δ А 1 ОВ 1 Δ C О F Δ А 1 F В 1 Увеличение линзы: : f Формула тонкой линзы
- линза собирающая, изображение действительное - линза собирающая, изображение мнимое - линза рассеивающая, изображение мнимое Обобщим: Формула тонкой линзы
Измерение фокусного расстояния и оптической силы линзы Ответ: Фамилия, Имя _______________________ Вариант № ____
Р. 1070, 1071
F F Глубина резкости экран
С ' В ' А ' С ' В ' А ' А А В В С С Диафрагма
3034 Условимся считать изображение на пленке фотоаппарата резким, если вместо идеального изображения в виде точки на пленке получается изображение пятна диаметром не более некоторого предельного значения. Поэтому, если объектив находится на фокусном расстоянии от пленки, то резкими считаются не только бесконечно удаленные предметы, но и все предметы, находящиеся дальше некоторого расстояния d. Оцените предельный размер пятна, если при фокусном расстоянии объектива 50 мм и диаметре входного отверстия 5 мм резкими оказались все предметы, находившиеся на расстояниях более 5 м от объектива. Сделайте рисунок, поясняющий образование пятна.
экран F f d f - F 3034
Глубина резкости 4757 Объективы современных фотоаппаратов имеют переменное фокусное расстояние. При изменении фокусного расстояния «наводка на резкость» не сбивается. Условимся считать изображение на плёнке фотоаппарата резким, если вместо идеального изображения в виде точки на плёнке получается изображение пятна диаметром не более 0,05 мм. Поэтому если объектив находится на фокусном расстоянии от плёнки, то резкими считаются не только бесконечно удалённые предметы, но и все предметы, находящиеся дальше некоторого расстояния d. Оказалось, что это расстояние равно 5 м, если фокусное расстояние объектива 50 мм. Как изменится это расстояние, если, не меняя «относительного отверстия» изменить фокусное расстояние объектива до 25 мм? («Относительное отверстие» — это отношение фокусного расстояния к диаметру входного отверстия объектива. ) При расчётах считать объектив тонкой линзой. Сделайте рисунок, поясняющий образование пятна. «Относительное отверстие » : Выведем:
F F Схема работы проектора конденсор объектив Инфракрасный фильтр диапозитив
F F . . . F F . . . F F . . . . F . . F . . . F F В В 1 А А 1 F F . . . F F 1. Построить изображение стрелки в собирающей линзе: 2. MN – главная оптическая ось. АВ – предмет. А 1 В 1 – его изображение. Определить графически положение оптического центра и фокуса линзы. Собирающая или рассеивающая эта линза? 3. Построить изображение стрелки в рассеивающей линзе 4. Построить изображение стрелки в собирающей линзе: 5. Построить изображение стрелки в рассеивающей линзе: N M
№ 5317. Равнобедренный прямоугольный треугольник ABC расположен перед тонкой собирающей линзой оптической силой 2,5 дптр так, что его катет АС лежит на главной оптической оси линзы. Вершина прямого угла С лежит дальше от центра линзы, чем вершина острого угла А. Расстояние от центра линзы до точки А равно удвоенному фокусному расстоянию линзы, АС = 4 см. Постройте изображение треугольника и найдите площадь получившейся фигуры О F F 2 F
№ 5317 О F F 2 F 2 F d f = 84 см
Между источником света и экраном расположена тонкая собирающая линза. Экран располагают так, чтобы на нём получалось чёткое изображение источника. Зависимость расстояния от экрана до линзы ( b ) от расстояния от линзы до источника ( a ). Каково фокусное расстояние линзы, если a = 70 см, b = 30 см?
О О F 2 F 1
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Р. 1054
1 1 2 1 2 2 2 0 3 =90 0 2 1 1 Если n 1 >n 2 , то при > 0 наблюдается ПВО
№ 3022 Бассейн глубиной 3 м заполнен водой, относительный показатель преломления на границе воздух — вода 1,33. Каков радиус светового круга на поверхности воды от электрической лампы на дне бассейна?
№ 3022 H= 3 м n= 1,33 R - ? H R 1 2
№ 3488 Чему равен синус предельного угла полного внутреннего отражения при переходе света из вещества с n =1,5 в вещество с n =1,2 ? № 8719 Точечный источник света находится в ёмкости с жидкостью и опускается вертикально вниз от поверхности жидкости. При этом на поверхности жидкости возникает пятно, в пределах которого лучи света от источника выходят из жидкости в воздух. Глубина погружения источника (расстояние от поверхности жидкости до источника света), измеренная через равные промежутки времени, а также соответствующий радиус светлого пятна представлены в таблице. Чему равен показатель преломления жидкости? (Ответ дайте с точностью до сотых.) 8719 1 H R
Что происходит при этом с частотой электромагнитных колебаний в световой волне, скоростью их распространения, длиной волны? № 2705 Световой пучок выходит из стекла в воздух 1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не изменяется. 3 1 1
КАТАФОТЫ
ВОЛОКОННЫЕ СВЕТОВОДЫ могут передавать лазерное излучение по венечным артериям для разрушения бляшек. Один из приборов включает в себя фиброскоп, надуваемую манжету и силовой световод. Его можно вводить через плечевую артерию в венечную артерию. Фиброскоп позволяет медикам визуально обнаруживать бляшки или другие закупорки сосудов. Затем манжету можно надуть для временной остановки кровотока, а переданное по силовому световоду лазерное излучение разрушит бляшку. После выпуска воздуха из манжеты поток крови восстанавливается.
С тент
ФИБРОСКОП может передать изображение желудка и многих других органов. Линза фокусирует свет от лампы на вход жгута из волоконных световодов. Прошедший по световодам свет освещает полип в желудке. Отраженный от полипа свет фокусируется линзой на торец жгута световодов. Каждый световод в жгуте передает часть полного изображения. Когда свет выходит из наружного конца жгута, изображение полипа восстанавливается и его можно увидеть в окуляр. Фотографии полипов (вставленные на верхнем рисунке) получены с помощью фибро-скопа в клинике Мэйо.
Фиброскопы часто входят в более сложные приборы, называемые эндоскопами , которые также имеют каналы для введения других приспособлений.
Фиброскоп, диаметр которого меньше одного миллиметра, разработан в фирме Olympus Согрога tion в Токио. ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК СЕРДЦА человека сфотографирован через сверхтонкий фиброскоп, введенный в плечевую артерию.
ФОТОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ позволяет удалить опухоль, закупорившую трахею (слева). Пациенту вводят краситель, который опухолью поглощается быстрее, чем здоровой тканью. Введенный в опухоль волоконный световод (в центре) подводит лазерное излучение, воздействующее на краситель. Через два дня, как видно на фотографии (справа), опухоль после облучения омертвилась, и теперь ее можно удалить.
С. 2162, 2163, 2168 …
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Исаак Ньютон корпускулярная теория (свет – поток частиц) Христиан Гюйгенс волновая теория (свет – волна) 17 век 19 век Джеймс Кларк Максвелл – электромагнитная природа света 20 век Макс Планк – квантовая природа света
Т з = 1 год Δ d= d з Земля Юпитер Ио Т ю = 11,9 лет Скорость света (1676 Оле Рёмер )
Скорость света ( 1849 Ипполит Физо) L= 8633м источник зеркало зубчатое колесо N = 720 , 1 = 12,67 c -1 полупрозрачная пластина
С=299 792 458 ± 1,2 м/с С ЕГЭ =3 · 10 8 м/с Скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета ! Опыт Майкельсона, 1927 г.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
1 R- h k h k R O 2 r k 1 2 d 1 d 2
ИК УФ Опыт Гершеля 1800 год
λ , нм 400 760 580 490 670 ИК УФ Е, Дж Распределение энергии в спектре испускания 3000 К 6000 К 30000 К
Р аспределение э нергии в с пектре и спускания 400 760 λ , нм Е, Дж 0 О В А F G K M Т 10 3 К 30 6 3 10
М акс П ланк Е = h В 1900 году Макс Планк дал теорию графика, предположив, что тела испускают свет порциями- квантами: h =6,63 ∙ 10 -34 Дж ∙ с Постоянная Планка Е – энергия фотона ν – частота света
Фотон 1 2 3 4
Фотон Электрон <
Какова относительная скорость фотонов, движущихся в одном направлении? Фотон не может служить системой отсчета, поскольку в любой системе отсчета его скорость одна и та же. Понятие относительной скорости фотонов не имеет смысла Какова относительная скорость электронов, движущихся в одном направлении с одинаковой скоростью?
Изменяется ли энергия фотона при переходе из одной среды в другую? Нет
Фотоэффект Зверев В.А. школа № 258 Санкт-Петербург 2011 г.
ФОТОЭФФЕКТ - явление выхода электронов из вещества под действием света УФ Фотоэлектроны Г енрих Г ерц 1888 г.
Законы фотоэффекта (1888 - 1889) Установлены русским физиком А.Г. Столетовым.
О пыты С толетова - + V mA
V mA - + О пыты С толетова U I I н1 W 1 2W 1 2I н1 Первый закон фотоэффекта Число электронов, выбиваемых из вещества, пропорционально энергии света, падающего на это вещество. ~W
V V m А - + О пыты С толетова + - U I W 1 2W 1 U I
I U U I W 1 2W 1 Второй закон фотоэффекта 0 Кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а зависит от его частоты.
7933 Добавить в вариант В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается жёлтым светом, в результате чего в цепи возникает ток (рисунок 1). Зависимость показаний амперметра I от напряжения U между анодом и катодом приведена на рисунке 2. Используя законы фотоэффекта и предполагая, что отношение числа фотоэлектронов к числу поглощённых фотонов не зависит от частоты света, объясните, как изменится представленная зависимость I(U), если освещать катод зелёным светом, оставив мощность поглощённого катодом света неизменной.
Теория фотоэффекта ( 1905) А льберт Э йнштейн Развил идею Планка : Свет не только излучается , но и поглощается отдельными квантами:
Длинноволновая граница фотоэффекта min А льберт Э йнштейн 0
Третий закон фотоэффекта Для каждого вещества существует наименьшая частота ( min ) , при которой еще возможен фотоэффект . 0 E min -A Для каждого вещества существует наименьшая частота ( min ) , при которой еще возможен фотоэффект .
400 760 λ , нм 580 490 670 ИК УФ Фотоэффект не наблюдается Длинноволновая граница фотоэффекта Фотоэффект наблюдается max = hc A
Как изменится энергия вырванных с поверхности фотокатода электронов, если увеличить частоту облучающего света в 2 раза? А) Увеличится в 2 раза. Б) Увеличится в 4 раза. В) Уменьшится в 2 раза. Г) Уменьшится в 4 раза. Д) Среди ответов А – Г нет правильного. 0 E 1 2 1 E 1 5 E 1 Д) Среди ответов А – Г нет правильного. -A
8 -8 -16 -40 -32
Постоянная Планка V V m А + -
3261 Ядро, летевшее с некоторой скоростью, разрывается на две части. Первый осколок летит под углом 90 0 к первоначальному направлению со скоростью 20 м/с, а второй – под углом 30 0 со скоростью 80 м/с. Найдите отношение массы первого осколка к массе второго осколка. x y
30 0 30 0 y x
1900 г. Петр Николаевич Лебедев n – концентрация фотонов «Будем делать живое дело в Мертвом переулке» Найдем давление света на поглощающую поверхность
Уединенный космический корабль массой 3000кг разгоняется с помощью прожектора мощностью 10 кВт. Какую скорость приобретет корабль в течение одного земного года? Дано: m= 3000 кг x 1. Проекция закона сохранения импульса квант квант
Какова должна быть площадь космического паруса, чтобы сила давления света скомпенсировала силу притяжения к Солнцу. Масса корабля с парусом 3830 кг. Поверхность паруса идеально отражает свет и перпендикулярна солнечным лучам. Дано: m= 3830 кг M=2 ·10 30 кг
1. Вычислим силу давления света 2. Вычислим энергию света Е полная мощность излучения Солнца 3. (2) (1)
4. Сила всемирного тяготения 5. (4) (3)
1. Вычислим силу давления света 2. Вычислим энергию света Е C = 1,0 кВт/м 2
1. Вычислим силу давления света В фантастических романах космические корабли перемещаются при помощи фотонных двигателей, принцип действия которых заключается в создании реактивной тяги при испускании света. Сколько фотонов должен каждую секунду испускать такой двигатель для того, чтобы сообщать кораблю массой 10 тонн ускорение 1 м/с 2 , если длина волны испускаемых фотонов равна 528 нм ? Ответ дайте в виде целого числа, которое должно быть записано перед множителем «10 30 ».
1. Вычислим силу давления света на зеркало 2. Вычислим силу давления света на сажу 3. Вычислим общую силу давления 4. Давление
О пыты С толетова - + V mA +
Предварительный просмотр:
ИЗМЕРЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ СТЕКЛА
Пластину располагают на листе миллиметровой бумаги так, чтобы одна из ее параллельных граней совпала с предварительно отмеченной линией на бумаге. Эта линия укажет границу раздела сред воздух - стекло. Тонко очинённым карандашом проводят линию вдоль второй параллельной грани. Эта линия изображает границу раздела сред стекло—воздух. После этого, сняв пластину, на ее первую параллельную грань чертят луч АВ под каким-либо углом к грани. Пластину ставят на место и, глядя через призму, кладут линейку на стол таким образом, чтобы луч АВ и линейка казались видимыми на одной прямой. Теперь проводим луч FN. Пластину снимают и с помощью линейки прочерчивают луч ВF. Через точку В границы раздела сред воздух — стекло проводят перпендикуляр к границе, отмечают углы падения α и преломления β. Далее с помощью циркуля проводят окружность с центром в точке В и строят прямоугольные треугольники ABE и CBD
Так как , и АВ=ВС, то формула для определения показателя преломления стекла примет вид:
Длины отрезков АЕ и DC измеряют по миллиметровой бумаге. При этом инструментальную погрешность можно считать равной 1 мм.
Относительную погрешность ε измерения показателя преломления определяют по формуле:
Абсолютная погрешность определяется по формуле:
Результат записывается с точностью до сотых:
Контрольный вопрос