Источники света. Прямолинейное распространение света
— способствовать осознанию существенных признаков понятия о явлении прямолинейного распространения света в однородной среде, тень полутень отражения (включая полное) и преломления света; линзы и оптические системы;
— сформировать умение использовать законы отражения и преломления света для объяснения простейших оптических явлений;
— сформировать практические навыки по построению изображений в плоском зеркале и линзах
Развивающая:
— способствовать умению устанавливать взаимосвязи в изучаемых явлениях;
— выдвигать гипотезы и проверять их, используя физический эксперимент; наблюдения
Воспитательная:
— воспитание организованности, уверенности в себе, честности, самостоятельности, взаимопроверки, ответственности.
Оборудование: компьютер, проектор, презентация
Дидактический материал и наглядные пособия: карточки с индивидуальными заданиями
1.Организационный момент
а) Оптика-это раздел физики, в котором изучают световые явления
Свет – это самое темное пятно в физике.
Постараемся сделать так, чтобы после нашего урока осталось как можно меньше пятен в теме «Оптика».
Свет с одной стороны волна (электромагнитная) при распространении с другой стороны поток частиц –квантов при поглощении и испускании.(Слайд 2)
Свет от Луны до Земли идёт 1,25 с, от Солнца – 8 мин, от Сатурна Около часа
б) Источники света- это тела от которых исходит свет. По происхождению источники света можно разделить на естественные и исскуственные. Кроме источников света, мы видим тела, которые сами по себе источниками света не являются.
Естественными источниками света являются Солнце, звёзды, молнии, полярные сияния, светящиеся насекомые, глубоководные рыбы и др.
Первым искусственным источником света было пламя костра, лучины и факела. С течением времени люди обнаружили что при сжигании смолистых пород дерева, природных смол и масел и воска больше света
Искусственными источниками света являются электрические лампочки, расплавленный металл, экран телевизора, свеча, бенгальские огни
Расположить правильно источники света (Слайд 3)
Самым тёмным из существующих материалов является вещество, изготовленное из чистого углерода
в) Самостоятельная работа №1. Подписать типы источников света и виды их (тепловой, люминесцирующий, источник отражённого света) (Слайд 4).
В люминесцирующих источниках свет возникает в результате превращения энергии в видимое излучение.
На слайде 5 дан результат этой самостоятельной работы.
а) Закон прямолинейного распространения света
Свет в однородной прозрачной среде распространяется прямолинейно. (Слайд 6)
О прямолинейном распространении световых лучей люди узнали ещё в глубокой древности, наблюдая за тенями от предметов. Древние греки и египтяне использовали закон прямолинейного распространения света для установления колонн по одной прямой.
О том, что свет прямолинейно распространяется, доказывает опыт с источником света и препятствиями.
Прямолинейным распространением света объясняется хорошо всем знакомые явления тени и полутени от предметов.
б) Источники света можно разделить на точечные и протяжённые. (Слайд 7)
Точечный источник света – это источник света, размеры которого намного меньше расстояния, на котором оценивается его действие.
Я к ней — она от меня, я от нее — она за мной (Тень)
Тень – это область, в которую не попадают лучи от источника.
Тени от различных тел различны (Слайд 8)
При приближении тела к точечному источнику тень увеличивается при удалении от источника тень уменьшается
Изменение тени при приближении и удалении тела (Слайд 9)
в) Протяжённый источник света даёт тень и полутень от предметов.
Протяжённые источники света используются для освещения операционных
Полутень — это область, в которую попадает свет от части источника света
При приближении тела к протяжённому источнику тень уменьшается а полутень увеличивается. При удалении тела от протяжённого источника тень увеличивается а полутень уменьшается
Изменение размера тени и полутени при приближении и удалении тела (Слайд 10)
Тени и полутени от различных тел различны. (Слайд 11)
г) Самостоятельная работа №2. Соотнести источник света, учитывая его положение относительно предмета с получаемой тенью предмета. Тень и полутень от предметов в зависимости от вида источника света (Слайд 12)
Закон отражения света, так же как и закон распространения света, был известен ещё Евклиду и Архимеду, а во II в. Клавдий Птолемей проверил его экспериментально.
В природе существуют прямые доказательства прямолинейного распространения света это солнечные и лунные затмения. В зависимости от расположения солнца, земли, луны возможны эти затмения. Слайд 13 отражает это расположение. Можно наблюдать полное солнечное затмение или частичное. (Слайд 14)
д) Самостоятельная работа №3 Найти в каком случае произойдёт солнечное затмение. (Слайд 15)
е) Самостоятельная работа №4 Найти в каком случае произойдёт лунное затмение. (Слайд 16)
Задача №1 (Слайд 17)
Предмет, освещённый маленькой лампочкой, отбрасывает тень на стену. Высота предмета 0,03м, высота его тени 0,15 м. Во сколько раз расстояние от лампочки до предмета меньше, чем от лампочки до стены
Задача №2(Слайд 18)
Чтобы определить высоту дерева, человек измерил длину своей тени и длину тени дерева и получил 3,2 и 22,4 м соответственно. Рост человека равен 1,7 м. Чему равна высота дерева?
- Домашнее задание (Слайд 19)
Тень на экране от предмета, освещённого точечным источником света, имеет размер в 3 раза больше, чем сам предмет. Расстояние от источника света до предмета равно 1 м. Определите расстояние от предмета до экрана.
Полярное сияние
Полярное сияние возникает в результате взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли. Солнечный ветер обычно усиливается при максимальной солнечной активности, которая циклически наблюдается каждые 10–12 лет. На стадии роста солнечной активности пятна на Солнце обозначают зоны магнитной солнечной активности, связанные с солнечными вспышками и коронарными массовыми выбросами. На стадии снижения возрастающая скорость солнечного ветра часто связана с коронарными дырами, которые позволяют заряженным частицам улетать вдоль линий магнитного поля.
Полярное сияние вызвано электрически заряженными частицами, излучаемыми Солнцем (солнечный ветер), воздействующими на разреженные газы в верхней атмосфере. Эти частицы, в основном электроны и протоны, захватываются магнитным полем Земли и сталкиваются с атомами и молекулами газов в верхней атмосфере (термосфере и экзосфере). В результате столкновений электроны атомов азота и кислорода на время переходят в «возбужденное» энергетическое состояние. После их возвращения в нормальное энергетическое состояние некоторая часть высвобожденной энергии излучается в виде фотонов света с разной длиной волны. Полярное сияние чаще всего наблюдается в дугах вокруг магнитных полюсов («авроральных овалах»).
Коронарные массовые выбросы или солнечные вспышки могут на время усиливать солнечный ветер, достигающий магнитосферы Земли, иногда вызывая геомагнитные бури. В это время авроральные овалы на время увеличиваются, и полярное сияние можно наблюдать в более низких широтах. В Северном полушарии полярное сияние обысно называется «северное сияние» (aurora borealis). В Южном полушарии оно называется «южное сияние» (aurora australis). Полярное сияние в основном наблюдается на высотах от примерно 90 км до 150 км, но иногда опускается до 60 км, а в некоторых случаях поднимается до 1000 км и более.
Текст, который дается в рамках серого цвета, как в этом случае, представляет собой дополнение I к Техническому регламенту (ВМО-№ 49) и имеет правовой статус стандартной практики и процедур.
Что доказывает прямолинейное распространение света полярное сияние
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 (300 лет до нашей эры).
Прямолинейностью распространения света в однородной среде объясняется образование тени. Тени людей, деревьев, зданий и других предметов хорошо наблюдаются на земле в солнечный день.
Предметы, освещаемые точечными источниками света, например солнцем, отбрасывают четко очерченные тени. Карманный фонарик даёт узкий пучек света. Фактически о положении окружающих нас предметов в пространстве мы судим, подразумевая, что свет от обьекта попадает в наш глаз по прямолинейным траекториям. Наша ориентация во внешнем мире целиком основана на предположении о прямолинейном распространении света.
Именно это допущение привело к представлению о световых лучах.
Световой луч — это прямая, вдоль которой распространяется свет. Условно лучом 
называют узкий пучок света. Если мы видим предмет, то это означает, что нам в глаз попадает свет от каждой точки предмета. Хотя световые лучи выходят из каждой точки по всем направлениям, лишь узкий пучек этих лучей попадает в глаз наблюдателя . Если наблюдатель сдвинет голову чут
ь в сторону, то в его глаз от каждой точки предмета будет попадать уже другой пучек лучей.
На рисунке показана тень, полученная на экране при освещении точечным источником света S непрозрачного шара М. Так как шар непрозрачен, то он не пропускает свет, падающий на него; в результате на экране образуется тень. Такую тень можно получить в тёмной комнате, освещая шар карманным фонарём.
Если шар осветить двумя фонарями, то можно получить две тени и менее тёмные, чем тень от одного фонаря, так как тень освещена одним фонарём, а другая тень— вторым фонарем . Частично освещенные участки экрана и называются полутенями.
Можно так расположить два источника света, что обе полутени будут частично перекрывать друг друга и часть поверхности экрана окажется совершенно неосвещённой. Это полная тень. 
Закон прямолинейного распространения света : в однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно.
Доказательством этого закона является образование тени и полутени.
В домашних условиях можно выполнить несколько опытов — доказательств этого закона.
Если мы хотим, чтобы свет от лампы не попадал в глаза, мы можем поместить между лампой и глазами лист бумаги, руку или надеть на лампу абажур. Если бы свет распространялся не по прямым линиям, то он мог бы обогнуть препятствие и попасть к нам в глаза. Например от звука нельзя «загородиться» рукой, он обогнёт это препятствие и мы будем его слышать.
Таким образом, описанный пример показывает, что свет не огибает препятствие, а распространяется прямолинейно.
Теперь возьмём маленький источник света, например карманный фонарик S. Расположим на некотором расстоянии от неё экран, то есть в каждую его точку попадает свет. Если между точечным источником света S и экраном 
разместить непрозрачное тело, например мячик, то на экране увидим темное изображение очертаний этого тела — тёмный круг, поскольку за ним образовалась тень — пространство, куда не попадается свет от источника S. Если бы свет распространялся не прямолинейно и луч не был бы прямой линией, то тень могла бы не образоваться или имела бы другую форму и размеры.
Но чётко ограниченную тень, которая получена в описанном опыте, мы видим в жизни не всегда. Такая тень образовалась, потому что в качестве источника света мы использовали лампочку, размеры спирали которой намного меньше, чем расстояние от неё до экрана.
Если в качестве источника света взять большую, сравнительно с препятствием, лампу, размеры спирали которой сравнимы с расстоянием от неё до экрана, то вокруг тени на экране образуется еще и частично освещенное пространство — полутень .
Образование полутени не противоречит закону прямолинейного распространения света, а, наоборот, подтверждает его. Ведь в данном случае источник света нельзя считать точечным. Он состоит из множества точек и каждая из них испускает лучи. Поэтому на экране имеются области, в которые свет от одних точек источника попадает, а от других не попадает. Таким образом эти области экрана освещены лишь частично, там и образуется полутень. В центральную область экрана не попадает свет ни от одной точки лампы, там наблюдается полная тень.
Очевидно, что если наш глаз находился бы в области тени, то мы не увидели бы источник света. Из области полутени мы видели бы часть лампы. Это мы и наблюдаем при солнечном или лунном затмении.
И последний опыт. Положите на стол кусок картона и воткните в него две булавки в нескольких сантиметрах друг от друга. Между этими булавками воткните ещё две-три булавки так, чтобы, глядя на одну из крайних, вы увидели только её, а остальные булавки были бы закрыты от нашего взгляда ею . Выньте булавки, приложите линейку к следам в картоне от двух крайних булавок и проведите прямую. Как расположены следы от других булавок по отношению к этой прямой?
Прямолинейностью распространения света пользуются при провешивании прямых линий на поверхности земли и под землей в метро, при определении расстояний на земле, на море и в воздухе. Когда контролируют прямолинейность изделий по лучу зрения, то опять-таки используют прямолинейность распространения света.
Весьма вероятно, что и само понятие о прямой линии возникло из представления о прямолинейном распространении света.
Физика 9 класс Тест
2.Чему равен угол падения луча на плоское зеркало, если угол отражения равен 60°?
А. 30°. Б. 60°. В. 90°. Г. 120°.
3.Угол падения увеличили на 15 °. Угол между падающим и отраженным лучами.
А. увеличился на 15°. Б. увеличился на 30°. В. не изменился. Г. уменьшился на 30°.
4.Девочка стоит на расстоянии 2 м от плоского зеркала. На каком расстоянии от девочки находится ее
изображение? А. 1 м Б. 2 м В. 4 м Г. нет верного ответа
5.Жучок подполз ближе к плоскому зеркалу на 5 см. Расстояние между ним и его изображением. А.
Не изменилось. Б. Уменьшилось на 5 см. В. Уменьшилось на 10 см.
6.Если свет переходит из среды менее оптически плотной в оптически более плотную среду, то угол
преломления светового луча А. равен углу падения
Б. больше угла падения В. меньше угла падения
7.На рисунке показан ход луча на границе раздела воды и воздуха.
Среда под номером II является
В. невозможно определить
8.У рассеивающей линзы фокусы.
А. оба действительные. Б. оба мнимые. В. один действительный, другой мнимый.
9.Всякая линза имеет точку, проходя через которую, луч света не изменяет своего направления. Эта
А. мнимым фокусом линзы. Б. оптическим центром линзы. В. главным фокусом линзы.
10.Фокусное расстояние линзы равно 20 см. Какова ее оптическая сила?
А. 5 дптр. Б. 1 дптр. В. 2 дптр. Г. 20 дптр.
11.Оптическая сила линзы равна 2 дптр. Чему равно фокусное расстояние этой линзы?
А. 0,5 см. Б. 0,5 м. В. 2 м Г. 20 см
Голосование за лучший ответ
5. А. Не изменилось.
6. В. Меньше угла падения.
7. Б. Воздухом.
8. Б. Оба мнимые.
9. Б. Оптическим центром линзы.
10. А. 5 дптр.
11. Б. 0,5 м.
А. вспышка молнии.
Б. 60°.
В. не изменился.
Б. 2 м.
А. Не изменилось.
В. меньше угла падения.
Б. воздухом.
В. один действительный, другой мнимый.
Б. оптическим центром линзы.
В. 2 дптр.
А. 0,5 см.
Г. полярное сияние.
Б. 60°.
Г. уменьшился на 30°.
В. 4 м.
В. Уменьшилось на 10 см.
В. меньше угла падения.
Б. воздухом.
А. оба действительные.
Б. оптическим центром линзы.
Б. 1 дптр.
Г. 20 см.