Trouvons le lien entre la caractéristique optique et les distances qui déterminent la position de l'objet et son image.

Soit l'objet un certain point A situé sur l'axe optique. En utilisant les lois de la réflexion de la lumière, nous construirons une image de ce point (Fig. 2.13).

Notons la distance de l'objet au pôle du miroir (AO), et du pôle à l’image (OA).

Considérons le triangle APC, on trouve que

Du triangle APA, on obtient que
. Excluons l'angle de ces expressions
, puisque c'est le seul qui ne s'appuie pas sur OR.

,
ou

(2.3)

Les angles ,,sont basés sur OR. Supposons que les faisceaux considérés soient paraxiaux, alors ces angles sont petits et, par conséquent, leurs valeurs en mesure de radian sont égales à la tangente de ces angles :

;
;
, où R=OC, est le rayon de courbure du miroir.

Remplaçons les expressions résultantes dans l'équation (2.3)

Puisque nous avons découvert précédemment que la distance focale est liée au rayon de courbure du miroir, alors

(2.4)

L'expression (2.4) est appelée formule miroir, qui s'utilise uniquement avec la règle des signes :

Distances ,,
sont considérés comme positifs s’ils sont comptés le long du rayon, et négatifs dans le cas contraire.

Miroir convexe.

Examinons plusieurs exemples de construction d'images dans des miroirs convexes.

Le foyer d’un miroir convexe est imaginaire. Formule de miroir convexe

.

La règle de signe pour d et f reste la même que pour un miroir concave.

Le grossissement linéaire d'un objet est déterminé par le rapport entre la hauteur de l'image et la hauteur de l'objet lui-même.

. (2.5)

Ainsi, quelle que soit la localisation de l'objet par rapport au miroir convexe, l'image s'avère toujours virtuelle, droite, réduite et située derrière le miroir. Si les images dans un miroir concave sont plus variées, elles dépendent de l'emplacement de l'objet par rapport au miroir. Par conséquent, les miroirs concaves sont utilisés plus souvent.

Après avoir examiné les principes de construction d'images dans divers miroirs, nous avons compris le fonctionnement de divers instruments tels que les télescopes astronomiques et les miroirs grossissants dans les appareils cosmétiques et dans la pratique médicale, nous sommes capables de concevoir nous-mêmes certains appareils.

image miroir, réflexion diffuse

Miroir plat.

Le système optique le plus simple est un miroir plat. Si un faisceau parallèle de rayons incident sur une surface plane entre deux milieux reste parallèle après réflexion, alors la réflexion est appelée miroir et la surface elle-même est appelée miroir plan (Fig. 2.16).

Si la surface réfléchissante est rugueuse, alors la réflexion faux et la lumière se disperse, ou de manière diffuse réfléchi (Fig. 2.19)

La réflexion diffuse est beaucoup plus agréable à l'œil que la réflexion sur des surfaces lisses, appelée correct réflexion.

Lentilles.

Les lentilles, comme les miroirs, sont des systèmes optiques, c'est-à-dire capable de changer de cap faisceau lumineux. Les lentilles peuvent être de forme différente : sphérique, cylindrique. Nous nous concentrerons uniquement sur les lentilles sphériques.

Un corps transparent délimité par deux surfaces sphériques est appelé lentille.

Lentilles convergentes . Se concentrer Une lentille convergente est le point où les rayons parallèles à l'axe optique se croisent après réfraction dans la lentille. Le foyer de la lentille convergente est réel. Le foyer situé sur l'axe optique principal est appelé foyer principal. Toute lentille a deux foyers principaux : l'avant (du côté des rayons incidents) et l'arrière (du côté des rayons réfractés). Le plan dans lequel se trouvent les foyers est appelé plan focal. Le plan focal est toujours perpendiculaire à l'axe optique principal et passe par le foyer principal. La distance entre le centre de l'objectif et le foyer principal est appelée distance focale principale F (Fig. 2.21).

Pour construire des images de n'importe quel point lumineux, il faut tracer le parcours de deux rayons quelconques incidents sur la lentille et réfractés dans celle-ci jusqu'à ce qu'ils se croisent (ou croisent leur continuation). L'image d'objets lumineux étendus est une collection d'images de ses points individuels. Les rayons les plus pratiques utilisés pour construire des images dans les lentilles sont les rayons caractéristiques suivants :

La figure 2.25 montre la construction d'une image du point A de l'objet AB.

En plus des rayons répertoriés, lors de la construction d'images dans des lentilles minces, des rayons parallèles à tout axe optique secondaire sont utilisés. Il convient de garder à l'esprit que les rayons incidents sur une lentille collectrice dans un faisceau parallèle à l'axe optique secondaire coupent la surface focale arrière au même point que l'axe secondaire.

Formule de lentilles fines :

, (2.6)

où F - distance focale lentilles; D est la puissance optique de la lentille ; d est la distance de l'objet au centre de la lentille ; f est la distance entre le centre de l'objectif et l'image. La règle du signe sera la même que pour un miroir : toutes les distances aux points réels sont considérées comme positives, toutes les distances aux points imaginaires sont considérées comme négatives.

Le grossissement linéaire donné par l'objectif est

, (2.7)

où H est la hauteur de l'image ; h est la hauteur de l'objet.

Lentilles diffusantes . Les rayons incidents sur une lentille divergente dans un faisceau parallèle divergent de sorte que leurs extensions se croisent en un point appelé foyer imaginaire.

Règles pour le trajet des rayons dans une lentille divergente :

2) le faisceau se déplaçant le long de l’axe optique ne change pas de direction.

Formule de lentille divergente :

(la règle des signes reste la même).

La figure 2.27 montre un exemple d'imagerie dans des lentilles divergentes.

Lors de la construction d’une image d’un point source, il n’est pas nécessaire de prendre en compte de nombreux rayons. Pour ce faire, il suffit de construire deux poutres ; le point où ils se croisent déterminera l’emplacement de l’image. Il est plus pratique de construire des rayons dont le parcours est facile à suivre. Le trajet de ces rayons dans le cas d'une réflexion sur un miroir est représenté sur la Fig. 213.

Riz. 213. Diverses techniques construire une image dans un concave miroir sphérique

Le rayon 1 passe par le centre du miroir et est donc normal à la surface du miroir. Ce faisceau revient après réflexion exactement le long de l'axe optique secondaire ou principal.

Le faisceau 2 est parallèle à l'axe optique principal du miroir. Ce rayon, après réflexion, traverse le foyer du miroir.

Rayon 3, qui depuis le point objet passe par le foyer du miroir. Après réflexion sur le miroir, il se déplace parallèlement à l'axe optique principal.

Le faisceau 4 incident sur le miroir en son pôle sera réfléchi symétriquement par rapport à l'axe optique principal. Pour construire une image, vous pouvez utiliser n’importe quelle paire de ces rayons.

En construisant des images d'un nombre suffisant de points d'un objet étendu, on peut se faire une idée de la position de l'image de l'objet entier. Dans le cas d'une forme d'objet simple illustrée à la Fig. 213 (un segment de droite perpendiculaire à l'axe principal), il suffit de construire un seul point image. Des cas un peu plus complexes sont abordés dans les exercices.

Sur la fig. 210 ont été donnés constructions géométriques images pour différentes positions de l'objet devant le miroir. Riz. 210, c - l'objet est placé entre le miroir et le foyer - illustre la construction d'une image virtuelle utilisant la continuation des rayons derrière le miroir.

Riz. 214. Construire une image dans un miroir sphérique convexe.

Sur la fig. 214 donne un exemple de construction d'une image dans un miroir convexe. Comme indiqué précédemment, dans ce cas, des images virtuelles sont toujours obtenues.

Pour construire une image dans une lentille de n'importe quel point d'un objet, tout comme pour construire une image dans un miroir, il suffit de trouver le point d'intersection de deux rayons quelconques émanant de ce point. La construction la plus simple est réalisée à l'aide des rayons illustrés à la Fig. 215.

Riz. 215. Diverses techniques pour construire une image dans un objectif

Le faisceau 1 suit l'axe optique secondaire sans changer de direction.

Le faisceau 2 tombe sur la lentille parallèlement à l'axe optique principal ; lorsqu'il est réfracté, ce rayon traverse le foyer arrière.

Le faisceau 3 traverse le foyer avant ; Lorsqu'il est réfracté, ce rayon se déplace parallèlement à l'axe optique principal.

La construction de ces rayons s'effectue sans aucune difficulté. Tout autre rayon venant de ce point serait beaucoup plus difficile à construire – il faudrait utiliser directement la loi de la réfraction. Mais cela n'est pas nécessaire, car une fois la construction terminée, tout rayon réfracté passera par le point.

Il convient de noter que lors de la résolution du problème de la construction d'une image de points hors axe, il n'est pas du tout nécessaire que les paires de rayons les plus simples sélectionnées traversent réellement la lentille (ou le miroir). Dans de nombreux cas, par exemple lors d'une photographie, l'objet est beaucoup plus grand que l'objectif et les rayons 2 et 3 (Fig. 216) ne traversent pas l'objectif. Cependant, ces rayons peuvent être utilisés pour construire une image. Faisceau réel et, participant à la formation de l'image, sont limités par le cadre de la lentille (cônes ombrés), mais convergent bien entendu en un même point, puisqu'il a été prouvé que lorsqu'elle est réfractée dans une lentille, l'image d'un la source ponctuelle est à nouveau un point.

Riz. 216. Construire une image dans le cas où l'objet est nettement plus grand que l'objectif

Considérons quelques cas typiques d'image dans un objectif. Nous considérerons la lentille comme convergente.

1. L’objet est situé à une distance de l’objectif supérieure à deux fois la distance focale. C'est généralement la position du sujet lors de la photographie.

Riz. 217. Construire une image dans un objectif lorsque l'objet est situé au-delà de la double focale

La construction de l'image est présentée sur la Fig. 217. Depuis , alors selon la formule du verre (89.6)

,

c'est-à-dire que l'image se situe entre la mise au point arrière et une lentille mince située à deux fois la distance focale du centre optique. L'image est inversée (inverse) et réduite, car selon la formule de grossissement

2. Notons quelque chose d'important cas particulier lorsqu'un faisceau de rayons parallèles à un axe optique secondaire tombe sur la lentille. Cas similaire se produit, par exemple, lors de la photographie d'objets étendus très éloignés. La construction de l'image est présentée sur la Fig. 218.

Dans ce cas, l'image se situe sur l'axe optique secondaire correspondant, au point de son intersection avec le plan focal arrière (appelé plan perpendiculaire à axe principal et passant par le foyer arrière de l'objectif).

Riz. 218. Construire une image dans le cas où un faisceau de rayons parallèles à l'axe optique secondaire tombe sur la lentille

Les points du plan focal sont souvent appelés foyers des axes secondaires correspondants, réservant le nom de foyer principal au point correspondant à l'axe principal.

La distance focale de l'axe optique principal de l'objectif et l'angle entre l'axe secondaire en question et axe principal sont évidemment reliés par la formule (Fig. 218)

3. L'objet se situe entre le point situé à deux fois la distance focale et le foyer avant - la position habituelle de l'objet lors d'une projection avec une lampe de projection. Pour étudier ce cas, il suffit d’utiliser la propriété de réversibilité de l’image dans une lentille. Nous le considérerons comme une source (voir Fig. 217), alors ce sera une image. Il est aisé de constater que dans le cas considéré l'image est inversée, agrandie et se trouve de l'objectif à une distance supérieure au double de la distance focale.

Il est utile de noter le cas particulier où l'objet est situé de l'objectif à une distance égale au double de la focale, c'est-à-dire Puis selon la formule du verre

,

c'est-à-dire que l'image provient de l'objectif également à une distance double de la distance focale. L'image dans ce cas est inversée. Pour augmenter on trouve

c'est-à-dire que l'image a les mêmes dimensions que l'objet.

4. Le cas particulier où la source se trouve dans un plan perpendiculaire à l'axe principal de l'objectif et passant par le foyer avant est d'une grande importance.

Ce plan est aussi le plan focal ; c'est ce qu'on appelle le plan focal avant. Si la source ponctuelle est située à l'un des points du plan focal, c'est-à-dire à l'un des foyers avant, alors un faisceau parallèle de rayons émerge de la lentille, dirigé le long de l'axe optique correspondant (Fig. 219). L'angle entre cet axe et l'axe principal et la distance de la source à l'axe sont liés par la formule

5. L'objet se situe entre la mise au point avant et l'objectif, c'est-à-dire Dans ce cas, l'image est directe et virtuelle.

La construction de l'image dans ce cas est illustrée à la Fig. 220. Depuis, pour augmenter nous avons

c'est-à-dire que l'image est agrandie. Nous reviendrons à ce cas en examinant à la loupe.

Riz. 219. Les sources et se trouvent dans le plan focal avant. (Des faisceaux de rayons émergent de la lentille, parallèlement aux axes latéraux passant par les points sources)

Riz. 220. Construire une image lorsqu'un objet se trouve entre le foyer avant et l'objectif

6. Construire une image pour une lentille divergente (Fig. 221).

L'image dans une lentille divergente est toujours virtuelle et directe. Enfin, depuis , l'image est toujours réduite.

Riz. 221. Construire une image dans une lentille divergente

Notez que pour toutes les constructions de rayons traversant une lentille mince, nous ne pouvons pas considérer leur chemin à l’intérieur de la lentille elle-même. Il est seulement important de connaître l'emplacement du centre optique et des principaux foyers. Ainsi, une lentille mince peut être représentée par un plan passant par le centre optique perpendiculaire à l'axe optique principal, sur lequel doivent être repérées les positions des foyers principaux. Ce plan est appelé plan principal. Il est évident que le rayon entrant et sortant de la lentille passe par le même point du plan principal (Fig. 222, a). Si nous enregistrons les contours d'une lentille dans les dessins, alors uniquement pour la distinction visuelle d'une lentille convergente et divergente ; pour toutes les constructions, ces contours sont inutiles. Parfois, pour simplifier le dessin, des lentilles sont utilisées à la place des contours. image symbolique, montré sur la fig. 222, b.

Riz. 222. a) Remplacement de la lentille par le plan principal ; b) image symbolique d'une lentille convergente (à gauche) et divergente (à droite) ; c) remplacement du miroir par le plan principal

De même, un miroir sphérique peut être représenté par un plan principal qui touche la surface de la sphère au pôle du miroir, indiquant sur l'axe principal la position du centre de la sphère et du foyer principal. La position indique s'il s'agit d'un miroir concave (collecteur) ou convexe (diffusion) (Fig. 222, c).

Construction d'images dans des miroirs et leurs caractéristiques.

Une image de n'importe quel point A d'un objet dans un miroir sphérique peut être construite en utilisant n'importe quelle paire de rayons standards : Pour construire une image de n'importe quel point A d'un objet, il est nécessaire de trouver le point d'intersection de deux rayons réfléchis ou leurs extensions ; les plus pratiques sont les rayons allant comme indiqué dans les figures 2.6 – 2.9.

2) un rayon passant par le foyer, après réflexion, ira parallèlement à l'axe optique sur lequel se trouve ce foyer ;

4) le faisceau incident sur le pôle du miroir, après réflexion par le miroir, se dirige symétriquement par rapport à l'axe optique principal (AB=BM)

Regardons quelques exemples de construction d'images dans des miroirs concaves :

2) L'objet est situé à une distance égale au rayon de courbure du miroir. L'image est réelle, de taille égale à la taille de l'objet, inversée, située strictement sous l'objet (Fig. 2.11).

Riz. 2.12

3) L'objet est situé entre le foyer et le pôle du miroir. Image – virtuelle, agrandie, directe (Fig. 2.12)

Formule miroir

Trouvons un lien entre caractéristiques optiques et les distances qui déterminent la position de l'objet et son image.

Soit l'objet un certain point A situé sur l'axe optique. En utilisant les lois de la réflexion de la lumière, nous construirons une image de ce point (Fig. 2.13).

Notons la distance de l'objet au pôle du miroir (AO), et du pôle à l'image (OA¢).

Considérons le triangle APC, on trouve que

Du triangle APA¢, on obtient que . Excluons l'angle de ces expressions, puisque c'est le seul qui ne fait pas appel au OU.

, ou

(2.3)

Les angles b, q, g reposent sur OU. Supposons que les faisceaux considérés soient paraxiaux, alors ces angles sont petits et, par conséquent, leurs valeurs en mesure de radian sont égales à la tangente de ces angles :

; ; , où R=OC, est le rayon de courbure du miroir.

Remplaçons les expressions résultantes dans l'équation (2.3)

Puisque nous avons découvert précédemment que la distance focale est liée au rayon de courbure du miroir, alors

(2.4)

L'expression (2.4) est appelée formule miroir, qui s'utilise uniquement avec la règle des signes :

Les distances , , sont considérées comme positives si elles sont mesurées le long du trajet du rayon, et négatives dans le cas contraire.

Miroir convexe.

Examinons plusieurs exemples de construction d'images dans des miroirs convexes.

2) L'objet est situé à une distance égale au rayon de courbure. Image imaginaire, réduite, directe (Fig. 2.15)

Le foyer d’un miroir convexe est imaginaire. Formule de miroir convexe

.

La règle de signe pour d et f reste la même que pour un miroir concave.

Le grossissement linéaire d'un objet est déterminé par le rapport entre la hauteur de l'image et la hauteur de l'objet lui-même.

. (2.5)

Ainsi, quelle que soit la localisation de l'objet par rapport au miroir convexe, l'image s'avère toujours virtuelle, droite, réduite et située derrière le miroir. Si les images dans un miroir concave sont plus variées, elles dépendent de l'emplacement de l'objet par rapport au miroir. Par conséquent, les miroirs concaves sont utilisés plus souvent.

Après avoir examiné les principes de construction d'images dans divers miroirs, nous sommes parvenus à comprendre le fonctionnement d'instruments aussi divers que les télescopes astronomiques et les miroirs grossissants dans les appareils cosmétiques et pratique médicale, nous sommes en mesure de concevoir nous-mêmes certains appareils.

Leçon ouverte. Physique

Professeur: Lakizo I.A.

Sujet de la leçon : Miroirs. Construire des images dans un miroir plan

Objectif de la leçon: se familiariser avec la notion de « miroir plat » ; avec un algorithme de construction d'une image dans un miroir plat ; avec les propriétés de l'image d'un objet dans un miroir plat ; utiliser des miroirs plats dans la vie quotidienne et dans la technologie.

Tâches :
- pédagogique:

former les notions de miroir plan et d'image dans un miroir plan, la notion d'image imaginaire ; étudier des méthodes de construction d'images dans un miroir plan à différentes positions relatives de l'objet et du miroir ; apprendre à établir des relations dans les phénomènes étudiés ; développer des compétences pratiques dans la construction

- développer :

développer la capacité de tirer des conclusions et des généralisations, développer l'œil, la capacité de naviguer dans l'espace et le temps, développer la capacité d'appliquer les connaissances dans situations spécifiques, inclure les enfants dans l'autorisation des établissements d'enseignement situations problématiques, développer une pensée logique ; développer et maintenir l’attention des élèves à travers des activités éducatives changeantes

- pédagogique :

faire monter intérêt cognitif, motivation positive pour l'apprentissage, précision dans l'accomplissement des tâches .

Type de cours : combiné

Formes de travail étudiant : décision orale problèmes pratiques, travaux pratiques avec un miroir, abstrait, travail créatifétudiants (messages étudiants « De l’histoire des miroirs » et "L'histoire du kaléidoscope")

Outils d'apprentissage : Miroir, règle, gomme, projecteur multimédia, ordinateur, présentation

Progression de la leçon :

1. Actualisation des connaissances de base.

Moment d'organisation

Types d'enquête :

1. Test informatique(4 personnes)

2. Enquête frontale

3. Enquête générale (1 personne)

4. Travail au tableau : formation (1 personne au tableau)

Enquête frontale :

1. L'optique est...

2. Sources lumineuses -…..

3. Les sources lumineuses sont...

4. Faisceau lumineux-...

5. Source ponctuelle-…

6. La réflexion de la lumière est...

7. Presque toutes les surfaces réfléchissent la lumière. Quels types de reflets existe-t-il ? Quel est le point commun entre ces deux types de réflexion ?

8. Réfléchissez et dites-moi, grâce à quel reflet voit-on les corps environnants ?

9. Nommez les principaux rayons et lignes utilisés pour image graphique reflets de lumière.

10. Formuler les lois de la réflexion de la lumière.

11. Par une journée d'hiver claire et ensoleillée, les arbres fournissent des ombres claires sur la neige, mais par une journée nuageuse, il n'y a pas d'ombre. Pourquoi?

7. Tâches. (Nous décidons oralement)

a) L'angle d'incidence est de 30 degrés. Pourquoi égal à l'angle des reflets ?

b) L'angle d'incidence du faisceau est de 15 degrés. Quel est l'angle entre les rayons incidents et réfléchis ?

c) L'angle d'incidence a été augmenté de 10 degrés. Comment l’angle entre les rayons incidents et réfléchis a-t-il changé ?

d) L'angle entre les rayons incidents et réfléchis est de 90 degrés.

Sous quel angleLa lumière tombe-t-elle sur le miroir ?

D) La lumière tombe perpendiculairement sur l’interface entre deux milieux. Quels sont l’angle d’incidence et l’angle de réflexion de la lumière ?

9. Déterminez quelle image (1 ou 2) montre une réflexion diffuse et laquelle montre image miroir.

Enquête récapitulative : un élève au tableau répond aux questions de ses camarades de classe. Un repère est posé.

Travail au tableau :

• L'exactitude de la construction de l'ombre et de la pénombre est vérifiée.
• Vérifier l'exactitude des mots croisés

Questions pour les mots croisés :

1) un objet céleste tombant dans l'ombre d'un autre objet

2) une région de l'espace où la lumière ne tombe pas d'une source lumineuse

3) un phénomène à l'aide duquel nous pouvons voir des objets qui eux-mêmes ne brillent pas

4) scientifique, fondateur de la géométrie, qui a écrit sur propagation linéaire Sveta

5) science (section de physique) sur la nature et les propriétés de la lumière

6) la ligne le long de laquelle l'énergie de la source lumineuse se propage

7) une propriété des rayons dans laquelle le rayon incident et réfléchi peut changer de place

2. Apprendre du nouveau matériel

Lequel mot-clé avons-nous eu ? Miroir.

Oui, sujet de la leçon : Miroir. Construire une image dans un miroir plan. Notez la date et le sujet de la leçon dans un cahier.

Aujourd'hui, nous devrions faire connaissance avec :

1. la notion de « miroir plat » ;

2. avec un algorithme de construction d'une image dans un miroir plat ;

3. avec les propriétés de l'image d'un objet dans un miroir plat ;

4. utiliser des miroirs plats dans la vie quotidienne et dans la technologie

Les élèves se voient présenter trois miroirs : à surface plane, à surface convexe et à surface concave. Question : en quoi ces miroirs sont-ils différents ? Nous formons le concept du type de miroirs disponibles

Aujourd'hui, nous parlerons plus en détail des miroirs plats.

Parlons de l'histoire de la création du miroir. Écoutons le message.

L'histoire de la création des miroirs.

La première mention des miroirs remonte à 1200 avant JC. e. Il y a 150 ans, des archéologues ont découvert dans l'un des Tombes égyptiennes un petit disque métallique recouvert d'une épaisse couche de rouille. Le disque était monté sur la tête d'une figurine de jeune femme. Il n’y avait aucune idée de son objectif. Lorsqu'une épaisse couche de dépôts noirs a été éliminée avec du papier de verre en laboratoire, une surface lisse et polie est apparue, dans laquelle le chimiste a vu son reflet. Objet mystérieux s'est avéré être un miroir. Après examen, il s’est avéré que le disque était en bronze.

Un miroir en bronze s'assombrit rapidement à cause de l'humidité, c'est pourquoi dans les temps anciens, ils essayaient de fabriquer miroirs argentés. Mais l’argent s’assombrit aussi avec le temps. Ils l'ont fait en Russie miroirs en acier et les appelait « acier damassé ». Mais ils ont rapidement assombri et se sont recouverts d’une couche de rouille.

Par conséquent, la question s'est posée de savoir comment protéger le métal de l'exposition environnement externe: couvrir avec quelque chose de transparent.

Le verre a été produit pour la première fois au XVe siècle sur l'île italienne de Murano, non loin de Venise. Les maîtres de Murano ont été les premiers à apprendre à fabriquer du verre transparent. Ils ont trouvé un moyen de fabriquer une feuille plate à partir d'une bulle de verre. Se pose désormais la question de savoir comment combiner le métal et le verre : après tout, le verre est très fragile. Pour éviter que le verre ne se fissure, il faut y appliquer une très fine pellicule de métal liquide. Ce tâche difficile autorisé. Une feuille d'étain était étalée sur une feuille de marbre lisse et du mercure était versé dessus. Étain dissous dans le mercure. Cette solution s'appelait amalgame. Une feuille de verre était placée dessus, et un film d'amalgame argenté et brillant, aussi épais qu'un papier de soie, adhérait étroitement au verre. C'est ainsi qu'a été réalisé le premier véritable miroir.

Le verre était très cher à cette époque. Pour acheter un petit miroir, par exemple, en France, la comtesse de Fiesque a vendu son domaine. Par conséquent, les Vénitiens gardaient très strictement le secret de la fabrication d'un miroir. Mais au XVIIe siècle ministre français Colbert, sous Louis XIV, réussit à soudoyer trois artisans de Murano et à les transporter secrètement en France. Les Français se sont révélés être des élèves compétents et ont rapidement surpassé leurs professeurs. À Versailles, ils ont même construit une galerie de grands miroirs de 73 mètres de long, qui a fait une superbe impression sur les invités du roi de France.

Regardons maintenant le miroir d'un point de vue physique.

Miroir plat – une surface spéculairement réfléchissante si le faisceau incident sur elle rayons parallèles reste parallèle.

Quel type d’image est obtenu dans un miroir plat ? Nous le découvrirons expérimentalement.

Remplissons le tableau (imprimé pour chaque élève, la couleur bleue représente les blancs - les élèves remplissent) :

D'après un conte de fées de A. S. Pouchkine

"Ma lumière, miroir, dis-moi

Dis-moi toute la vérité,

Suis-je le plus doux du monde,

tout rougissait et était plus blanc..."

Un miroir plat dit-il toujours la vérité ?

Faisons une expérience :

Faisons une expérience avec une bougie et un verre. Plaçons une bougie allumée devant le verre. On observe le reflet d'une bougie. Maintenant, prenons une bougie éteinte et déplaçons-la de l'autre côté jusqu'à ce qu'elle « s'allume ».

Mesurons maintenant :

• la distance à une bougie donnée (distance à la réflexion) et est comparable à la distance à une bougie allumée (distance à un objet). Que peut-on conclure ? La distance de l'objet au miroir est égale à la distance du miroir au reflet.
• Mesurons la bougie et le reflet. Les dimensions de l'objet et du reflet sont égales.
• Il y a un dicton japonais : "La fleur dans le miroir est bonne, mais tu ne la prendras pas." Est-ce correct d'un point de vue physique ?

Nous avons un morceau de papier. Comment peux-tu prouver cela réflexion – imaginaire? (Nous l'apportons à l'écran - il ne s'allume pas).

Conclusion : un miroir plat donne une image de taille égale, à même distance, mais symétrique.

Attention à l'écran. (fragment du film « Eh bien, attendez une minute ! » / Épisode 2, Heure : 6-00-7-00 /

Pourquoi le lièvre et le loup ont-ils vu des images déformées dans les miroirs ?
Répondre: Des miroirs concaves et convexes sont utilisés dans la salle de rire.

Faisons une expérience physique(nous invitons deux étudiants).
Etude des propriétés des miroirs concaves et convexes.
Équipements et matériaux : miroirs concaves et convexes (cuillères en métal polies).
Avancement des travaux
1. La cuillère a deux côtés : convexe et concave. Tenez la cuillère (miroir) verticalement devant vous et regardez la partie convexe de la cuillère. A quoi ressemble votre image ? Vous voyez-vous debout ou à l'envers ? Le reflet est-il étiré ou non ?
2. Tournez la cuillère horizontalement. Comment l’image a-t-elle changé ?
3. Encore une fois, prenez la cuillère (miroir) verticalement, retournez-la pour regarder le côté concave de la cuillère. À quoi ressemble votre image maintenant ? Est-ce à l'envers ? Vos fonctionnalités ont-elles changé ?
4. Tournez la cuillère horizontalement. Comment l’image a-t-elle changé ?
5. Amenez lentement la cuillère (miroir) à vos yeux. L’image a-t-elle été bouleversée ou tout est toujours pareil ?

Tirez une conclusion.

Tâches pratiques

1. 1. Construire une image dans un miroir plan.

Méthode 1

1) Tracez une perpendiculaire du point A à la surface du miroir et continuez-la. O est le point d'intersection de la perpendiculaire et de la surface du miroir.

2) Du point O on écarte la distance OA 1, égale à la distance OA (basé sur la propriété 1).

3) De même, nous construirons une image du point B 1.

Méthode 2

Construisons l'image d'un objet dans un miroir plat en utilisant la loi de la réflexion de la lumière. Vous savez tous très bien que l’image d’un objet dans un miroir se forme derrière le miroir, là où elle n’existe pas réellement.

Comment cela marche-t-il? ( Le professeur présente la théorie, les élèves participent activement, l'un d'entre eux travaille au tableau.)

1. Combien d’images peut-on obtenir dans deux miroirs plans ?, situés à un angle l'un par rapport à l'autre.

Il existe une formule par laquelle vous pouvez calculer le nombre d'images obtenues à partir de deux miroirs situés à des angles différents l'un par rapport à l'autre :

n est le nombre d'images, est l'angle entre les miroirs.

A l'aide de cette formule, on détermine :

à =90 0 n=3

à =45 0 n=7

à =30 0 n=11

Vérifions cela expérimentalement.

Application pratique: pour la publicité commerciale, dans une fenêtre entre des miroirs situés à un angle les uns par rapport aux autres, par exemple, un flacon de parfum est placé, mais l'impression de plusieurs de ces flacons est créée. Un bouquet de fleurs placé dans un vase parmi ces miroirs crée l'illusion de tout un champ de fleurs.

Si tu mets des miroirs parallèle les uns aux autres et placez une bougie allumée entre eux, puis à travers le trou de l'amalgame vous pourrez observer tout un couloir avec des bougies.

La réflexion multiple des miroirs est utilisée dans kaléidoscope, qui a été inventé en Angleterre en 1816. Trois miroirs forment la surface du prisme. Des morceaux de verre colorés sont placés entre eux. En tournant le kaléidoscope, vous pourrez observer des milliers de magnifiques tableaux.

Focus "Tête coupée". Un miroir est placé entre les pieds de la table afin que le public ne s'y reflète pas, et les murs et le sol sont de la même couleur dans toute la pièce.

"Utilisation de miroirs"

1. 1. Dans la vie de tous les jours.

Les premiers miroirs ont été créés pour surveiller sa propre apparence.

De nos jours, les miroirs, surtout les plus grands, sont largement utilisés dans la décoration intérieure pour créer l'illusion d'espace, de grand volume dans de petits espaces. Cette idée est née en France au XVIIe siècle sous le règne de Louis XIV, le « Roi Soleil ».

2. Comme réflecteurs Les miroirs paraboliques permettent de créer un faisceau de rayons parallèles (phares, spots).

3. Instruments scientifiques: télescopes, lasers, appareils photo reflex

4. Dispositifs de sécurité, rétroviseurs de voiture et de route

• miroir sur la route dans un virage serré
• dans les cas où la visibilité est limitée, des miroirs légèrement convexes sont utilisés pour élargir le champ de vision (dans chaque voiture, bus).
• Sur les routes et dans les parkings exigus, les rétroviseurs convexes fixes aident à éviter les collisions et les accidents.
• dans les systèmes de vidéosurveillance, les miroirs offrent une visibilité dans plus directions à partir d’une caméra vidéo.

5. En médecine :

-gastroscope(périscope médical) permet d'examiner l'estomac : identifier les ulcères, les tumeurs, etc.

Miroirs chez le dentiste

6. Affaires militaires :

Périscope militaire ;

Périscope sur un sous-marin

- V armes thermonucléaires focaliser le rayonnement du fusible et créer les conditions nécessaires au démarrage du processus de fusion thermonucléaire.

Consolidation.

1. Répondez aux questions :

Trois points situés sur une même droite se reflètent dans un miroir plan. Les images de ces points seront-elles situées sur une même droite et pourquoi la symétrie par rapport à une droite préserve-t-elle le parallélisme des droites).

Votre image existe-t-elle dans le miroir si vous ne vous voyez pas dans le miroir ? Si oui, comment en être sûr ? (une autre personne peut voir votre image)

Une personne s'approche d'un miroir à une vitesse de 0,5 m/s.

a) À quelle vitesse se rapproche-t-il de son image ?

b) À quelle vitesse l’image s’approche-t-elle du miroir ?

2. Travaillez sur le test (imprimé sur le bureau)

Sujet : Miroir plat

Vérifions le travail et résumons les résultats.

Devoirs.

1. paragraphe 38 – étude ;

2. exercice 25(2,3) – par écrit ;

3. trouver des exemples d'utilisation de miroirs dans la technologie, la science et la vie ;

Objectifs de la leçon :

– les élèves doivent connaître le concept de miroir ;
– les étudiants doivent connaître les propriétés de l'image dans un miroir plan ;
– l'élève doit être capable de construire une image dans un miroir plat ;
– poursuivre le travail de développement des connaissances et compétences méthodologiques, des connaissances sur les méthodes connaissances en sciences naturelles et être capable de les appliquer ;
– poursuivre les travaux visant à développer les compétences en recherche expérimentale lors du travail avec des instruments physiques ;
– poursuivre le travail de développement pensée logiqueétudiants, pour développer la capacité de construire des conclusions inductives.

Formes organisationnelles et méthodes de formation : conversation, test, enquête individuelle, méthode de recherche, travail expérimental par paires.

Supports pédagogiques : Miroir, règle, gomme, périscope, projecteur multimédia, ordinateur, présentation (Voir. Annexe 1).

Plan de cours :

1. Vérification d/z (test).
2. Actualisation des connaissances. Définir le sujet, les buts et les objectifs de la leçon avec les élèves.
3. Apprendre du nouveau matériel pendant que les élèves travaillent avec du matériel.
4. Généralisation des résultats expérimentaux et formulation des propriétés.
5. Pratiquer des compétences pratiques pour construire une image dans un miroir plat.
6. Résumer la leçon.

Progression de la leçon

1. Vérification du d/z (test).

(L'enseignant distribue des cartes de test.)

Test : Loi de la réflexion

1. L'angle d'incidence du faisceau lumineux sur surface du miroir est égal à 15 0.
   Quel est l'angle de réflexion ?
   Un 30 0
   B 40 0
2. A 15h00
   L'angle entre les rayons incidents et réfléchis est de 20 0. Quel sera l'angle de réflexion si l'angle d'incidence augmente de 5 0 ?
   Un 40 0
   B 15 0

À 30 0

Professeur: Réponses pour le test. Échangez votre travail et vérifiez l'exactitude de votre travail en vérifiant vos réponses par rapport à la norme. Donnez vos notes en tenant compte des critères d'évaluation (les réponses sont enregistrées sur face arrière

planches).

Critères de notation des tests :
pour une note de « 5 » – tout ;
pour une note de « 4 » – tâche n° 2 ;

Professeur: pour une note de « 3 » – tâche n°1. On vous a confié la tâche n°4, exercice 30 pour la maison (manuel de Peryshkin A.V.) nature de la recherche . Qui a accompli cette tâche ? ()

L'élève travaille au tableau, proposant sa version.

Texte du problème : La hauteur du Soleil est telle que ses rayons font un angle de 40 0 ​​​​​​avec l'horizon. faites un dessin (Fig. 131) et montrez dessus comment le miroir AB doit être positionné pour que le « lapin » arrive au fond du puits.

Professeur: 2. Actualisation des connaissances. Définir le sujet, les buts et les objectifs de la leçon avec les élèves.

Rappelons maintenant les concepts de base appris dans les leçons précédentes et décidons du sujet de la leçon d'aujourd'hui.

Professeur: Parce que le mot-clé est crypté dans les mots croisés.

Quel mot-clé avez-vous obtenu ? MIROIR.

Oui, sujet de la leçon : Miroir. Construire une image dans un miroir plan.

Ouvrez vos cahiers, notez la date et le sujet du cours.

Application.Diapositive 1.

Professeur: À quelles questions souhaiteriez-vous répondre aujourd’hui, compte tenu du sujet de la leçon ?

(Les enfants posent des questions. L'enseignant résume, fixant ainsi les objectifs de la leçon.)

Professeur:

1. Explorez le concept de « miroir ». Identifiez les types de miroirs.
2. Découvrez quelles sont ses propriétés.
3. Apprenez à construire une image dans un miroir.

3. Apprendre du nouveau matériel pendant que les élèves travaillent avec du matériel.

Activité étudiante : écouter et mémoriser le matériel.

Professeur: Commençons à étudier du nouveau matériel, il faut dire que les miroirs sont les suivants :

Professeur: Aujourd'hui, nous allons étudier plus en détail un miroir plan.

Professeur: Un miroir plat (ou juste un miroir) appelé surface plane, réfléchissant spéculairement la lumière

Professeur:Notez le schéma et la définition d'un miroir dans votre cahier.

Activité étudiante : prendre des notes dans un cahier.

Professeur: Considérons l'image d'un objet dans un miroir plan.

Vous savez tous très bien que l’image d’un objet dans un miroir se forme derrière le miroir, là où elle n’existe pas en réalité.

Comment cela marche-t-il? ( L'enseignant présente la théorie et les élèves participent activement.)

Diapositive 5 . (Activités expérimentales des étudiants .)

Expérience 1. Vous avez un petit miroir sur votre table. Installez-le en position verticale. Placez la gomme en position verticale devant le miroir à une courte distance. Maintenant, prenez une règle et placez-la de manière à ce que le zéro soit près du miroir.

Exercice. Lisez les questions sur la diapositive et répondez-y. (Questions de la partie A)

Les élèves formulent une conclusion : l'image virtuelle d'un objet dans un miroir plan est à la même distance du miroir que l'objet devant le miroir

Diapositive 6. (Activités expérimentales des étudiants . )

Expérience 2. Prenez maintenant une règle et placez-la verticalement le long de la gomme.

Exercice. Lisez les questions sur la diapositive et répondez-y. (Questions de la partie B)

Les élèves formulent une conclusion : les dimensions de l'image d'un objet dans un miroir plat sont égales aux dimensions de l'objet.

Devoirs pour les expériences.

Diapositive 7. (Activités expérimentales des étudiants.)

Expérience 3. Tracez un trait sur la gomme à droite et placez-la à nouveau devant le miroir. La règle peut être retirée.

Exercice. Qu'as-tu vu ?

Les élèves formulent une conclusion : l'objet et ses images sont des figures symétriques, mais pas identiques

4. Généralisation des résultats expérimentaux et formulation des propriétés.

Professeur: DONC, ces conclusions peuvent être appelées propriétés des miroirs plats, listons-les à nouveau et notons-les dans un cahier.

Diapositive 8 . (Les élèves notent les propriétés des miroirs dans leurs cahiers.)

• L'image virtuelle d'un objet dans un miroir plan est à la même distance du miroir que l'objet devant le miroir.
• Les dimensions de l'image d'un objet dans un miroir plat sont égales aux dimensions de l'objet.
• L'objet et ses images sont des figures symétriques, mais pas identiques.

Professeur:Attention au toboggan. Nous résolvons les problèmes suivants (l'enseignant demande la réponse à plusieurs enfants, puis un élève expose le déroulement de son raisonnement, basé sur les propriétés des miroirs).

Activités étudiantes : Participation active aux discussions d’analyse de problèmes.

1) Une personne se tient à une distance de 2 m d'un miroir plan. À quelle distance du miroir voit-il son image ?
Un 2m
B 1m
A 4m

2) Une personne se tient à une distance de 1,5 m d'un miroir plat. À quelle distance de lui-même voit-il son image ?
Un 1,5m
B 3m
A 1m

5. Pratiquer des compétences pratiques pour construire une image dans un miroir plat.

Professeur: Nous avons donc appris ce qu'est un miroir, établi ses propriétés, et maintenant nous devons apprendre à construire une image dans le miroir, en tenant compte des propriétés ci-dessus. Nous travaillons ensemble avec moi dans nos cahiers. ( Le professeur travaille au tableau, les élèves dans un cahier.)

6. Résumer la leçon.

Professeur: Application du miroir :

• dans la vie de tous les jours (plusieurs fois par jour, nous vérifions si nous avons l'air bien) ;
• dans les voitures (rétroviseurs) ;
• dans les attractions (salle de rire) ;
• en médecine (notamment en dentisterie) et dans de nombreux autres domaines, intérêt particulier représente un périscope ;
• périscope (utilisé pour l'observation depuis un sous-marin ou depuis des tranchées), démonstration du dispositif, y compris ceux faits maison.

Professeur: Rappelons-nous ce que nous avons appris en classe aujourd'hui ?

Qu'est-ce qu'un miroir ?

Quelles propriétés possède-t-il ?

Comment construire l’image d’un objet dans un miroir ?

Quelles propriétés prenons-nous en compte lors de la construction de l'image d'un objet dans un miroir ?

Qu'est-ce qu'un périscope ?

Activité étudiante : répondez aux questions posées.

Devoirs : §64 (manuel A.V. Peryshkin, 8e année), notes dans le cahier pour fabriquer un périscope au choix n° 1543, 1549, 1551,1554 (livre de problèmes V.I. Lukashik).

Professeur: Continuez la phrase...

Réflexion:
Aujourd'hui, en classe, j'ai appris...
J'ai apprécié ma leçon aujourd'hui...
Je n'ai pas aimé mon cours d'aujourd'hui...

Donner des notes pour la leçon (les élèves les donnent en expliquant pourquoi ils donnent cette note particulière).

Littérature utilisée :

1. Gromov S.V. Physique : Manuel pour l'enseignement général manuel institutions/ S. V. Gromov, N. A. Rodina. – M. : Éducation, 2003.
2. Zubov V.G., Shalnov V.P. Problèmes de physique : Guide d'auto-éducation : Tutoriel.– M. : Sciences. Rédaction principale de littérature physique et mathématique, 1985.
3. Kamenetsky S.E., Orekhov V.P. Méthodes de résolution de problèmes de physique au secondaire : Livre. pour le professeur. – M. : Éducation, 1987.
4. Koltun M. Monde de la physique. Maison d'édition « Littérature jeunesse », 1984.
5. Maron A.E. Physique. 8ème année : Manuel pédagogique et méthodologique/ A.E. Maron, E.A. Maron. M. : Outarde, 2004.
6. Méthodes d'enseignement de la physique de la 6e à la 7e année lycée. Éd. V.P. Orekhov et A.V. Usova. M., « Lumières », 1976.
7. Perychkine A.V. Physique. 8e année : Manuel. pour l'enseignement général manuel établissements. – M. : Outarde, 2007.