Туралы ілім тұрғысынан бірі болып табылады ең маңызды қазіргі заманғы физика. Ол негізделген, толқындық және кванттық көріністері. Техникалық қосымшалар оптика орасан зор. Оптикалық әдістері кеңінен енгізілуде ғылыми зерттеу және техниканы (өлшеу кезінде мөлшерін тел, спектральном және люминисцентном талдау, зерттеулерде серпімді материалдардың қасиеттерін және т. б.). Заңдар оптика кеңінен қолданылады оптотехнике алумен байланысты кескіндерді оптикалық аспаптарда, светотехнике, айналысатын жарықтандыру және жарық көзі және фототехнике, онда пайдаланылады кванттық қасиеттері жарық. Қарамастан мұндай үлкен мәні оптика және оның техникалық қосымшаларының мазмұны осы маңызды бөлімнің физика курсының орта мектебінің көрсетпейді қажетті шамада оның жетістіктері. Тіпті деп аталатын дәстүрлі курсының геометриялық (сәулелік) оптика оқыту практикасында жиі алмайды дұрыс ұғындыру. Сөз жоқ толықтыру туралы «физика» мәліметтерімен, бар сипаты, ал жеке тұлға туралы түсіндіру ұғымдар мен заңдар оптика. Көптеген жағдайларда еске оқушы қалады білімі тұрғысынан, өкінішке орай, тек қалай туралы сәуледе және қатынау нүктелерінде. Сонымен қатар, өздеріңізге де белгілі, соңғы болып табылады абстракциями, сияқты, мысалы, абсолют қатты дене, нүктелі электр заряди т. б. Сондықтан, оқушылар тырысады қолдануға абстрактілі түсінігі туралы жарық сәуледе қалай геометриялық желілер мен ұғымдар туралы жарқырайтын нүктелерінде ретінде математикалық нүктелерінде отырып, облыстар оптикалық құбылыстар, бұл ұғымдар өз жоғалтады мәні. Баяндау кезінде геометриялық оптика физика курсында орта мектебінің жиі пайдаланылады сақталу заңы және энергияның айналу, ұғымдар басқару туралы жарық ағынымен көмегімен айналар және линзалар туралы жарық шоқтарда, олар тек мен тәжірибелер жүргізілуде, мектеп; қаралмайды рөлі диафрагмалар алуға суреттер, көздің олардың қалыптастыру; сурет емес жеткізіледі тор көз, яғни көз емес, бірге қаралады оптикалық жүйесі бар, мысалы микроскоп және телескоппен. Сондықтан, мұндай маңызды ұғым мнимое бейнесі емес түсіндіріледі жеткілікті түрде толық. Әдетте көңіл аударылады, сондай-ақ облысы көру суреттерді көру. Бағдарлама физика пәнінен орта мектеп үшін құрамында жеткілікті көлемі бойынша білімді оптика. Оған сондай-ақ, кейбір сұрақтар физикалық оптика жарық интерференциясы және дифракциясы, фотоэффект, химиялық қолданысқа жарық және олардың әр түрлі қолдану (автоматика және фотосурет), сәуле шығару және жұту жарық атомдарынан және т. б. осылайша, оптика бойынша мәліметтер көлемі бағдарламада жеткілікті. Алайда, айтарлықтай жетілдіру мұқтаж әдістемесі, оның мазмұнын, оның ішінде геометриялық оның бір бөлігін (сәулелік оптика).
Қалыптастыру қажет дұрыс түсіну оқушылар арасындағы арақатынасты толқындық және геометриялық оптикой, түсіндіруге қолдану шектері соңғы. Елемей сол волновыми қасиеттері бар жарық әкеледі қалады белгісіз бар, неге шегін ұлғайту оптикалық аспаптар. Әдетте алдым ортақ геометриялық және физикалық. Геометриялық оптика болып табылатын теориялық негізі оптотехники, терт заңдар: түзу сызықты таралу жарық біртекті ортада; тәуелсіздік жарық пучков бір-бірінен; жарықтың шағылу және сыну. Геометриялық оптика емес түсіндіреді табиғат оптикалық құбылыстар, ал негізделеді геометриялық көріністері. Жоғарыда аталған заңдар жатады тек бағыты жарықтың таралу мүмкіндігі бар, демек, тезірек геометриялық мағынасы, ол физикалық мағынасы. Әдістемесі «тақырыбын көрініс преломление света» Отражения света. Айналар. Кіріспеде тақырыпқа атап өтілген бөлімінің шекарасында екі ортаның жүреді көрініс преломление света. Бөлу кезінде жарық ағынының сақталады энергияның сақталу заңы. Көрсетіледі, сондай-ақ, бұл зеркальном көрсеткен кемшіліктерін көрсететін бетінің болуы тиіс айтарлықтай аз 1мк. Осындай шамамен біртекті емес болуы мүмкін немутной преломляющей ортаға. Бөлу жарық ағынның шағылысқан және преломленный көрсетіледі көмегімен осындай тәжірибелер: 1.Пайдаланылады аквариум бастап флюоресцирующей сұйықтықпен. Параллельді сәулелер байламы жылғы проекциялық шам жіберіледі экран (металл немесе әйнек айна), берілген бұрышқа қарай жарыққа, ауаға ағын. Соңғы көрсетіледі, сондай-ақ бұрышпен бетіне су көшеттерін отырғызуға қатысты. Преломленный байламы жарық анық көрінетін барлық флюоресцирующей сұйықтық. Көрсетілген байлам қабылдауға болады ақ экран немесе көруге ауада түтін болған. 2. Оптикалық шайбе белгіленеді шыны полуцилиндр.
От осветителя тар байламы жарық жіберіледі жалпақ беті цилиндр. Соңғы байламы көрінеді преломленного жарық, сондай-ақ дискідегі шайбалар – шағылысқан байламы. Өзгерген кезде құлау бұрышының буданы көруге болады өзгерту жарықтық преломленного және шағылысқан сәулесі – жарықтық бір өсіп, басқа да азаяды. Тексеру үшін заңның көрсету қойылады параллель екі тәжірибе – өнеркәсіпті бетіндегі сұйықтықты (мүмкіндігінше сәйкес стробоскопом) және оптикалық хоккей. Саусақпен ударяют бойынша желілік вибратору. Всплеск дейін жетеді экран (металл бруска), жеткізілген бір рет перпендикуляр сызықтар тарату толқындар, ал екінші рет – бұрышпен оған. Байқалады, қандай бағытта таралады толқын. Содан кейін қаралады үздіксіз таралуы және көрсетуге арналған және жазық толқындар. Назар құлау бұрышы және шағылу сәулелері. Беріледі-сурет байқалатын суреттер. Нормал майданға толқын орай сызылады, түрлі-түсті мелком. Тәжірибесіне байланысты оптикалық хоккей тар байламы жарық жіберіледі плоское зеркало алдымен оған перпендикуляр, содан кейін барлық увеличивающемся бұрышпен өлшенеді және құлау бұрыштары және көрсету.
Назар аударылады, бұл өз тәжірибесін сулы-өнеркәсіпті өзгереді бағыты нормал майданға толқындар (сур. 1, а), ал оптикалық тәжірибесіне жолдама осьтік сәуленің в световом пучке (сур. 2, а). Ұқсас қаралады көрсету, шеңберлі су толқындарының және расходящихся пучков. Арасындағы бұрыш желілерімен, шектейтін жарық байламы, өзгермейді. Үшін оқушылар дұрыс отсчитывали құлау бұрыштары және көрсетуге жарық ұсынуға болады вести есептеу осы бұрыштары әрқашан перпендикулярдан қалпына келтірілген нүктесінде сәуленің құлау. Кезінде тұжырымдалуы заңының көрсету керек астын сызу тек қана теңдік осы бұрыштарды, бірақ олар жатыр бір жазықтықта. Салыстырылып сипаты айналы және диффузного көрсету. Ішінде иллюстрирующих мысалдар көрсетуге болады пайдалану айналы гальванометра (қойылады тәжірибесі ауытқып, жарық дақтары шкала қыздырғанда термопаралар қолмен). Жеткілікті болған кезде уақыт мүмкіндігінше таныстыру, бейнелеу қабілеті кейбір материалдар – түсінігімен, өте маңызды светотехнике (1 таб.) материал Коэффициенттері көрсету Полированное күміс 0,88 – 0,93 Посеребренное әйнек айна 0,7 – 0,85 Жылтылдатылған хром 0,6 – 0,7 Белая жесть 0,69 Жылтылдатылған никель 0,55 – 0,63 бұл жерде курстың мүмкін жаттығулар мазмұндағы: 1. Тар байламы жарық құрады отырып жазықтықпен айналар бұрышы 300. Қандай арасындағы бұрыш падающим және көрсетілген пучком?
2. Қандай бұрышы параллельді пучку жарық керек айна, бұл байламы байламы бұру 900? 3. Показать сапқа көмегімен транспортира, — деп атап көрсеткен кезде от жазық айналар түрі сәулесі жарық өзгермейді. Қарастыру екі жағдай – параллельді және расходящийся жарық байламы. 4. Тар байламы жарық німділігі плоское зеркало бұрышпен. Қай бұрышы сместится көрсетілген байлам жарық, егер айна бұру 150? Айналар. Алу бейнелерді (жарқырайтын нүктелер мен орналасса, басым тартылған заттың) плоском айнасында қаралады тәжірибесі, және көмек геометриялық құрылымдардың. Үшін тәжірибесін лучше взять терезеге арналған шыны емес, кәдімгі айна. Назар мынадай: расходящегося сәулесі жарық алынады тек екі шеткі сәуленің шектейтін байламы және құлайтын айнаға; Барлық сәулелері көрсетілгеннен кейін түйісетін кезінде кері оларды жалғастыру нүктеде (мнимое сурет). Пайдалы салу, оның екеуі сызбада; сурет пәнінің болады симметриялы қатысты айналар, тікелей тең және мнимое; көз қасиеті бар қабылдауға расходящиеся түйіндер жарық, нәтижесінде адам көреді тұрғысынан, дегенмен, оның бейнесі мнимое( бұдан әрі зерделегеннен кейін қасиеттері, көз, сурет, иллюстрирующий алу бейнесін плоском айнасында болады толықтырылсын сапқа нақты сурет пәнінің көздің тор қабығындағы). Қандай облысы көру сурет (сур.1 және 2) Күріш.2.
Сурет заттың плоском айнадағы 11-41-пайымын барлығы сурет пәнінің 11-21-облысы көру сурет өткірлігінің бағыттамалар 31-41-облысы көрінісін бейнелеудің басқа соңына бағыттамалар Үшін түсініктемелер соңғы мәселені қалай бұру плоское зеркало болатындай бейнесі, мысалы, шамдар көрдім тек бір жартысы сынып, содан кейін бұрылу айналасында тік ось – екінші жартысы. Түсіндіріледі әр түрлі қолдану жазық айна техникасы. Ұсынылады келесі жаттығулар: 1.Алдындағы жалпақ айнасы, бірнеше шетте оған орналасқан нүктелі жарық көзі S. Анықтауға болады оның бейнесі мен облысы көру. Бұл міндетті шешуге болады двояко. Бірінші жол – салу жарық байламы, падающий айнаға, және пайдалана отырып, заңда көрсету, табу бейнесі нүктесі және облысы оның аян. Басқа жолы – ылғал шашқа жағып, сызбада нүкте S1 екенін біле тұра, кескін орналасқан бір алғанда — айнасы-бабына жарқырайтын нүктенің және осындай қашықтықта оған қандай көзі S орналасқан айнаның алдында. Нүктеден S1 жүргізеді шектейтін байламы айнаға; жалғасы болып бейнеленген пучком, орналасқан облысы көру сурет. Сайып келгенде, анықталады, қандай бағыт кез келген үшінші сәуленің ішінде жарық сәулесі кейін көрсету. Зерттеуге болады, ол қайда жылжып барады, бейнесі, егер S жылжиды (оңға, солға, айнасы ол. 2. Осы нүктелік жарық көзі айнаның алдында және шамасы қарашықтың көз, находящегося по сол жағына айна: а) салу байламы сәулесінен мүмкіндік беретін бақылаушыға көру бейнесі көзі; б) анықтау барлық облысы көру сурет. 3. Сәулелену зат орналасқан айнаның алдында бірнеше шетте оған. Салу және суретті айқындай көру бүкіл сурет. Мұнда пайдалы қарастыру екі жағдай: пән ұзын жағымен орналасқан параллель айнасы және бұрышпен оның жазықтықта.
4. Тексеру (үй) заңы көрсету кезінде жарық көмек булавок және жазық айналар (жақсы пайдалану жолақты және қаңылтыр). Сипаттама жазылады сфералық айналардың – полюс айналар, фокус, оптикалық орталығы беріледі туралы түсінік приосевых сәуледе. Кезінде геометриялық построениях суреттер ұсынылады: · әр жағдай құру көркемдей тәжірибе; · екенін көрсету кез келген луч байламда, падающий айнаға кейін көрсету арқылы өтеді ту нүкте, түйісетін екі сәуленің таңдалған құру үшін сурет; · көрсету, сәулесі, шыққан кез-келген некрайней нүктелері затты пересекутся тиісті жерлерде арасындағы арасының нүктелер сурет; · обрывать пучков жарық алу орындарында суреттер — оның бірнеше жалғастыру кесіп өткеннен кейін сәулелер; · әрбір жағдайда сурет салу зрачок глаза және атап көрсетудің, расходящиеся жарық түйіндер жиналады көзде, көздің тор қабығындағы оның қорабындағы; Жүгінеді оқушылар назарын бұл суреттерді құру мүмкін емес көмегімен сол екі сәулесінің көрсетілген оқулықта суреттерде, ал кез келген екі сәулесінің айнаға құлайтын. Ең ыңғайлы бұл пайдалана отырып, жұп сәулелерінің мынадай үш: параллель басты оптикалық осьтері арқылы өтетін оптикалық орталығы айналар (бойымен радиусы қисықтық). Бұдан әрі қолдануы қарастырылады сфералық айна прожекторах және фарах (автомашиналарында, мотоциклмен, велосипедпен), айна оториноларингология (ойыс айна тесік ортасында) және т. б. назар аударылады, яғни жарық техникалық құрылғылар перераспределяют жарық ағыны кеңістікте жібере отырып, оның шегінде шағын бұрышы. Сондықтан жарық күші белгілі бір бағытта ұлғаяды. Преломление света. Линзалар. Преломление света. екі тәжірибе: көрініс преломление (бір мезгілде) жазық толқындардың бетінде сұйықтық (мүмкіндігінше стробоскопически) және көрініс преломление параллель жарық сәулесі оптикалық шайбе. Зарисовываются байқалатын құбылыстар екі тәжірибелерде. (3-сурет. ) Толқындық ваннадағы преломление толқындар орын алады, егер оның табаны қыз шыны пластинка. Азаюымен қабатының қалыңдығын сұйықтық толқындардың таралу жылдамдығы азаяды, бұл негіздейді преломление.
Оптикалық тәжірибесі ұсынылады көрсете отырып, одноцветным пучком жарық (пайдаланылады светофильтр). Ұқсас көрсету қойылады, с круговыми сулы-өнеркәсіпті және расходящимся пучком жарық. Бұрыштары мен құлау және сыну ұсынылады медиуциналық жылғы норманың восставленной бетіне бөлімнің екі орталар; сызылады, бұл бұрыштары жатыр бір жазықтықта. Құлау бұрышы sina Бұрышы сыну,g Sin g 10 0,174 7 0,122 1,43 20 0,342 13 0,225 1,52 30 0,500 20 0,342 1,46 40 0,613 26 0,438 1,47 50 0,766 31 0,515 1,49 60 0,866 36 0,588 1,47 70 0,940 39 0,629 1,49 Осыдан орта мәні n=1,48 тәжірибесіне оптикалық хоккей көрсетіледі мынадай: қалыпты құлап, тар жарық сәулесі » жалпақ беті полуцилиндра сыну жоқ; ұлғаюымен құлау бұрышын өсуде және сыну бұрышы; тұрақты болып қалады қатысы жоқ бұрыштарының, ал олардың синустардың. Төменде бірқатар өлшеулер (1 таб.) Беріледі сыну көрсеткішін анықтау. Білдіру үшін оның шамасын қарым-қатынас арқылы тарату жылдамдықтарын жарықтың болады талдау (сурет ), онда көрсетілген преломление су толқындар. Өйткені BC=, Онда а назар аудару Қажет екі факт: 1.Біле жарық жылдамдығы вакуумда c, анықтауға болады оның жылдамдығы ортада, белгілі сыну көрсеткіші n: Мысалы, шынының сыну көрсеткіші 1,5: ал су үшін, n=1,33, 2. Сәйкес теориясы, электромагниттік өрістің таралу жылдамдығы электромагниттік толқындар: мұнда жылдамдығы тарату толқындар вакуумда, e және m — сәйкесінше диэлектрическая және магниттік өтімділік. Бұл теңдік керек, Бірақ мұндағы n – сыну көрсеткіші. Демек, бірқатар газ тәрізді және сұйық диэлектриктердің Бұл көрсетеді байланыс оптикалық және электромагниттік сипаттамаларды заттар.