Sujet de la leçon : « Miroir plat. Obtention d'une image dans un miroir plat."

Équipement: deux miroirs, un rapporteur, des allumettes, un projet d'un élève de 8e sur le thème « Etude de la réflexion de la lumière sur un miroir plan » et une présentation pour la leçon.

Cible:

2.Développer des compétences en observation et en construction d'images dans un miroir plat.

3.Éduquer créativitéÀ activités éducatives, envie d’expérimenter.

Motivation:

Les impressions visuelles s'avèrent souvent erronées. Il est parfois difficile de faire la distinction entre les apparences phénomènes lumineux du vrai. Un exemple d’impression visuelle trompeuse est l’image apparente d’un objet dans un miroir plan. Notre tâche aujourd'hui est d'apprendre à construire l'image d'un objet dans un ou deux miroirs situés à un angle l'un par rapport à l'autre.

Cela signifie que le sujet de notre leçon sera « Construire une image dans des miroirs plans ».

Mise à jour primaire des connaissances.

Dans la dernière leçon, nous avons étudié l'une des lois fondamentales de la propagation de la lumière : la loi de la réflexion de la lumière.

a) angle d'incidence< 30 0

b) angle de réflexion > angle d'incidence

c) le rayon réfléchi se trouve dans le plan du dessin

Angle entre le faisceau incident et le miroir plan égal à l'angle entre le faisceau incident et celui réfléchi. Quel est l'angle d'incidence ? (réponse 30 0 )

Apprendre du nouveau matériel.

L’une des propriétés de notre vision est que nous ne pouvons voir un objet que dans la direction droite dans laquelle la lumière de l’objet pénètre dans nos yeux. Lorsque nous regardons un miroir plat, nous regardons un objet devant le miroir, et donc la lumière de l'objet ne pénètre pas directement dans les yeux, mais seulement après réflexion. Par conséquent, nous voyons l’objet derrière le miroir, et non là où il se trouve réellement. Cela signifie que nous voyons une image imaginaire et directe dans le miroir.

Imprimez votre nom. Lisez-le à l’aide d’un miroir. Ce qui s'est passé? Il s’avère que l’image est tournée vers le miroir. Dis-moi lesquels lettres majuscules ne change pas lorsqu'il est réfléchi dans un miroir plan ?

ET
Ainsi, nous voyons une image imaginaire et droite dans le miroir, face au miroir. Par exemple, élevé main droite nous semble être à gauche et vice versa.

P.
un miroir plat est le seul instrument optique, dans lequel l’image et l’objet sont congrus l’un à l’autre. Cet appareil est largement utilisé dans nos vies et pas seulement pour lisser les cheveux.

Diapositive n°5

Quelle conclusion tirerons-nous de la construction ? (La distance du miroir à l'image est la même que celle du miroir à l'objet, l'image est située perpendiculairement au miroir, la distance à l'image change dans le même temps qu'à l'objet.)

Diapositive n°6

Consolidation du nouveau matériel

B1. Une personne s'approche d'un miroir plan à une vitesse de 1 m/s. À quelle vitesse évolue-t-il vers son image ? (2 m/s)

B2. Une personne se tient devant un miroir vertical à une distance de 1 m de celui-ci. Quelle est la distance de la personne à son image ? (2m)

Q3 Construire une image triangle aigu ABC dans un miroir plan.

Il est très intéressant de regarder dans deux miroirs à la fois, situés à un angle l'un par rapport à l'autre. Placez les miroirs à un angle de 90 0 , placez une allumette entre eux, observez ce qui arrivera aux images si l'angle entre les miroirs est réduit ?

Comment construire une telle image ?

C'est la conclusion qu'Anna Spitsova a tirée lors de l'élaboration de son projet. Êtes-vous d'accord avec elle? Déterminez combien d'images seront dans le miroir si l'angle entre les miroirs est de 45 0 , 20 0 ?

Diapositive n°8

À
comment construire une telle image ?

Où pensez-vous pouvoir utiliser plusieurs images d’un objet dans plusieurs miroirs plans ?

Motivation pour demain

Aujourd'hui, dans la leçon, nous avons répondu à la question de savoir comment construire une image dans un miroir plat et dans deux, situés à un angle l'un par rapport à l'autre, et combien de mystères supplémentaires contient un miroir ordinaire ? une chose courante: miroir. Ce n'est pas la fin de notre étude sur un miroir plat ; vous pourriez avoir envie, par exemple, de calculer quelle doit être la taille du miroir pour vous voir. pleine hauteur, comment l'image dépend de l'angle d'inclinaison, etc. N'oubliez pas que les nouvelles choses ne sont pas découvertes par ceux qui en savent beaucoup, mais par ceux qui recherchent beaucoup.

J/Z :

§64, exercice 31(1,2), pour ceux qui le souhaitent : fabriquer un kaléidoscope ou un périscope.

Construction d'images dans des miroirs sphériques

Afin de construire une image de n'importe quelle source lumineuse ponctuelle dans un miroir sphérique, il suffit de construire un chemin deux rayons quelconquesémanant de cette source et réfléchi par le miroir. Le point d'intersection des rayons réfléchis eux-mêmes donnera une image réelle de la source, et le point d'intersection des extensions des rayons réfléchis donnera une image imaginaire.

Rayons caractéristiques. Pour construire des images dans des miroirs sphériques, il convient d'utiliser certains caractéristiques rayons dont le tracé est facile à construire.

1. Faisceau 1 , incident sur le miroir parallèle à l'axe optique principal, réfléchi, passe par le foyer principal du miroir à miroir concave(Fig. 3.6, UN); dans un miroir convexe, une continuation du rayon réfléchi passe par le foyer principal 1 ¢ (Fig. 3.6, b).

2. Faisceau 2 , passant par le foyer principal d'un miroir concave, après avoir été réfléchi, va parallèlement à l'axe optique principal - un rayon 2 ¢ (Fig. 3.7, UN). Faisceau 2 , incident sur un miroir convexe de sorte que sa continuation passe par le foyer principal du miroir, après avoir été réfléchi, il va également parallèlement à l'axe optique principal - un rayon 2 ¢ (Fig. 3.7, b).

Riz. 3.7

3. Considérez un rayon 3 , en passant par centre miroir concave - pointe À PROPOS(Fig. 3.8, UN) et poutre 3 , incident sur un miroir convexe pour que sa continuation passe par le centre du miroir - le point À PROPOS(Fig. 3.8, b). Comme nous le savons grâce à la géométrie, le rayon d'un cercle est perpendiculaire à la tangente au cercle au point de contact, donc les rayons 3 sur la fig. 3.8 tomber sur les miroirs en dessous angle droit, c'est-à-dire que les angles d'incidence de ces rayons sont nuls. Cela signifie que les rayons réfléchis 3 ¢ dans les deux cas coïncide avec ceux en baisse.

Riz. 3.8

4. Faisceau 4 , en passant par pôle miroirs - point R., est réfléchi symétriquement par rapport à l'axe optique principal (rayons 4 ¢ sur la fig. 3.9), puisque l’angle d’incidence est égal à l’angle de réflexion.

Riz. 3.9

ARRÊT! Décidez vous-même : A2, A5.

Lecteur: Une fois, j'ai pris une cuillère à soupe ordinaire et j'ai essayé d'y voir mon image. J'ai vu l'image, mais il s'est avéré que si vous regardez convexe une partie d'une cuillère, puis l'image direct, et si allumé concave, Que inversé. Je me demande pourquoi il en est ainsi ? Après tout, je pense qu’une cuillère peut être considérée comme une sorte de miroir sphérique.

Tâche 3.1. Construisez des images de petits segments verticaux de même longueur dans un miroir concave (Fig. 3.10). Distance focale donné. On considère comme connu que les images de petits segments droits perpendiculaires à l'axe optique principal dans un miroir sphérique représentent également de petits segments droits perpendiculaires à l'axe optique principal.

Solution.

1. Cas A. Notez que dans dans ce cas tous les objets se trouvent devant le foyer principal d’un miroir concave.

Riz. 3.11

Nous construirons des images uniquement des points supérieurs de nos segments. Pour ce faire, tracez tous les points supérieurs : UN, DANS Et AVEC un faisceau commun 1 , parallèle à l'axe optique principal (Fig. 3.11). Faisceau réfléchi 1 F 1 .

Maintenant à partir des points UN, DANS Et AVEC envoyons des rayons 2 , 3 Et 4 à travers le foyer principal du miroir. Rayons réfléchis 2 ¢, 3 ¢ et 4 ¢ ira parallèlement à l’axe optique principal.

Points d'intersection des rayons 2 ¢, 3 ¢ et 4 ¢ avec poutre 1 ¢ sont des images de points UN, DANS Et AVEC. Ce sont les points UN¢, DANS¢ et AVEC¢ sur la fig. 3.11.

Pour obtenir des images segments il suffit d'omettre des points UN¢, DANS¢ et AVEC¢ perpendiculaires à l’axe optique principal.

Comme on peut le voir sur la Fig. 3.11, toutes les images se sont avérées valide Et à l'envers.

Lecteur: Que veux-tu dire – valide ?

Auteur: L'image des objets arrive valide Et imaginaire. Nous avons déjà fait connaissance avec l'image virtuelle en étudiant un miroir plan : l'image virtuelle d'une source ponctuelle est le point où elles se croisent. continuation rayons réfléchis par le miroir. L'image réelle d'une source ponctuelle est le point auquel eux-mêmes rayons réfléchis par le miroir.

Notez que quoi plus loin il y avait un objet dans le miroir, donc plus petit il s'est avéré que son image et ça plus près c'est l'image à mise au point miroir. Notons également que l'image d'un segment dont le point le plus bas coïncidait avec centre miroirs - point À PROPOS, ça a marché symétrique objet par rapport à l’axe optique principal.

J'espère que vous comprenez maintenant pourquoi, en regardant votre reflet dans la surface concave d'une cuillère à soupe, vous vous êtes vu réduit et inversé : après tout, l'objet (votre visage) était clairement avant le foyer principal d’un miroir concave.

2. Cas B. Dans ce cas, les objets sont entre le foyer principal et la surface du miroir.

Le premier rayon est le rayon 1 , comme dans le cas UN, passons par les points supérieurs des segments - points UN Et DANS 1 ¢ passera par le foyer principal du miroir - le point F 1 (Fig. 3.12).

Maintenant utilisons les rayons 2 Et 3 émanant de points UN Et DANS et en passant par pôle miroirs - point R.. Rayons réfléchis 2 ¢ et 3 ¢ faire les mêmes angles avec l'axe optique principal que les rayons incidents.

Comme on peut le voir sur la Fig. 3.12, rayons réfléchis 2 ¢ et 3 ¢ ne pas se croiser avec faisceau réfléchi 1 ¢. Moyens, valide des images dans ce cas Non. Mais continuation rayons réfléchis 2 ¢ et 3 ¢ croise continuation faisceau réfléchi 1 ¢ aux points UN¢ et DANS¢ derrière le miroir, formant imaginaire images de points UN Et DANS.

Supprimer des perpendiculaires à partir de points UN¢ et DANS¢ à l'axe optique principal, nous obtenons des images de nos segments.

Comme on peut le voir sur la Fig. 3.12, les images des segments se sont avérées droit Et agrandi, et quoi plus près soumis à l'objectif principal, le plus son image et son thème plus loin C'est l'image du miroir.

ARRÊT! Décidez vous-même : A3, A4.

Problème 3.2. Construisez des images de deux petits segments verticaux identiques dans un miroir convexe (Fig. 3.13).

Riz. 3.13 Fig. 3.14

Solution. Envoyons un faisceau 1 à travers les points supérieurs des segments UN Et DANS parallèle à l’axe optique principal. Faisceau réfléchi 1 ¢ ira de telle sorte que sa continuation croise le foyer principal du miroir - le point F 2 (Fig. 3.14).

Maintenant, envoyons des rayons sur le miroir 2 Et 3 à partir de points UN Et DANS pour que les suites de ces rayons traversent centre miroirs - point À PROPOS. Ces rayons seront réfléchis de sorte que les rayons réfléchis 2 ¢ et 3 ¢ coïncider avec les rayons incidents.

Comme nous le voyons sur la Fig. 3.14, faisceau réfléchi 1 ¢ ne se croise pas avec des rayons réfléchis 2 ¢ et 3 ¢. Moyens, valide images de points UN Et B non. Mais continuation faisceau réfléchi 1 ¢ croise suites rayons réfléchis 2 ¢ et 3 ¢ aux points UN¢ et DANS¢. Par conséquent, les points UN¢ et DANS¢ – imaginaire images de points UN Et DANS.

Pour construire des images segments déposer les perpendiculaires des points UN¢ et DANS¢ à l'axe optique principal. Comme on peut le voir sur la Fig. 3.14, les images des segments se sont avérées droit Et réduit. Et quoi ? plus près l'objet au miroir, le plus son image et son thème plus près c'est vers le miroir. Cependant, même un objet très éloigné ne peut pas produire une image éloignée du miroir. au-delà du foyer principal du miroir.

J'espère que vous comprenez maintenant pourquoi, en regardant votre reflet dans la surface convexe de la cuillère, vous vous êtes vu réduit, mais pas inversé.

ARRÊT! Décidez vous-même : A6.

Miroir plat- Ce surface plane, réfléchissant spéculairement la lumière.

La construction d'images dans des miroirs est basée sur les lois propagation rectiligne et des reflets lumineux.

Construisons une image d'une source ponctuelle S(Fig. 16.10). De la source la lumière arrive dans toutes les directions. Un faisceau de lumière tombe sur le miroir SAB, et l'image est créée par l'ensemble du faisceau. Mais pour construire une image, il suffit de prélever deux rayons quelconques de ce faisceau, par exemple DONC Et S.C..  DONC Faisceau tombe perpendiculairement à la surface du miroir AB (l'angle d'incidence est de 0), donc celui réfléchi ira dans la direction opposée Système d'exploitation S.C.. Faisceau (l'angle d'incidence est de 0), donc celui réfléchi ira dans la direction opposée Et sera réfléchi sous un angle \(~\gamma=\alpha\). Rayons réfléchis Sask. continuation divergent et ne se coupent pas, mais s’ils tombent dans l’œil d’une personne, alors la personne verra l’image S 1 qui représente le point d’intersection.

rayons réfléchis. L'image obtenue à l'intersection des rayons réfléchis (ou réfractés) est appelée.

image réelle L'image obtenue par l'intersection non pas des rayons réfléchis (ou réfractés) eux-mêmes, mais de leurs continuations, est appelée.

image virtuelle

Ainsi, dans un miroir plan l'image est toujours virtuelle. Peut être prouvé (considérez les triangles SOC DONC et S 1 OC), qui est la distance

= S 1 O, c'est-à-dire l'image du point S 1 est située du miroir à la même distance que le point S lui-même. Il s'ensuit que pour construire l'image d'un point dans un miroir plan, il suffit d'abaisser une perpendiculaire au miroir plan à partir de ce point. et étendez-le à la même distance derrière le miroir ( Fig. 16.11). Lors de la construction d'une image d'un objet, celui-ci est représenté comme un ensemble de sources lumineuses ponctuelles. Il suffit donc de retrouver l'image points extrêmes

L'image A 1 B 1 (Fig. 16.12) de l'objet AB dans un miroir plan est toujours virtuelle, droite, de mêmes dimensions que l'objet et symétrique par rapport au miroir.

Tutoriel vidéo 2 : Miroir plat - Physique dans les expériences et expériences

Conférence:

Miroir plat- Il s'agit d'une surface brillante. Si des faisceaux de lumière parallèles tombent sur une telle surface, ils sont alors réfléchis parallèlement les uns aux autres. En examinant ce sujet, nous pouvons comprendre pourquoi nous nous voyons lorsque nous nous regardons dans le miroir.

Rappelons donc d'abord les lois de la réflexion et comment les prouver. Jetez un oeil à la photo.

Supposons que S- un point qui brille ou reflète la lumière. Considérons deux rayons arbitraires tombant sur une surface brillante. Reprogrammons ce point symétriquement, par rapport à la séparation des médias. Une fois réfléchis par la surface, ces deux rayons pénètrent dans notre œil. Notre cerveau est conçu de telle manière qu’il perçoit tout reflet comme une image dépassant les limites de la séparation médiatique. La chose la plus importante dans cette explication c'est que cela nous semble vraiment à cause de notre propre perception.

L'image que nous voyons dans le miroir s'appelle imaginaire, c'est-à-dire qu'il n'existe pas vraiment.

On peut même voir une image qui n'est pas directement au-dessus du miroir, ou si leurs tailles ne sont pas comparables. Le plus important est que les rayons de cet objet pénètrent dans nos yeux. C’est pourquoi nous pouvons voir le visage du conducteur dans le bus et il est le nôtre, même s’il n’est pas devant le rétroviseur.

Nous construisons l'image d'un objet dans le miroir.