Nesnenin konumunu ve görüntüsünü belirleyen optik karakteristik ile mesafeler arasındaki bağlantıyı bulalım.

Nesnenin optik eksende bulunan belirli bir A noktası olmasına izin verin. Işık yansıması yasalarını kullanarak bu noktanın görüntüsünü oluşturacağız (Şekil 2.13).

Cisim ile aynanın direği arasındaki mesafeyi gösterelim. (AO) ve kutuptan görüntüye (OA).

APC üçgenini düşünün, şunu buluyoruz:

APA üçgeninden şunu elde ederiz:
. Açıyı bu ifadelerin dışında tutalım
, çünkü OR'a dayanmayan tek kişi odur.

,
veya

(2.3)

,, açıları OR'a dayalıdır. Söz konusu kirişlerin paraksiyal olmasına izin verin, o zaman bu açılar küçüktür ve bu nedenle radyan ölçüsündeki değerleri bu açıların tanjantına eşittir:

;
;
R=OC olmak üzere aynanın eğrilik yarıçapıdır.

Elde edilen ifadeleri (2.3) denkleminde yerine koyalım.

Odak uzunluğunun aynanın eğrilik yarıçapıyla ilişkili olduğunu daha önce öğrendiğimiz için, o zaman

(2.4)

İfade (2.4), yalnızca işaret kuralıyla kullanılan ayna formülü olarak adlandırılır:

Mesafeler ,,
ışın boyunca sayılırlarsa pozitif, aksi takdirde negatif kabul edilirler.

Dışbükey ayna.

Dışbükey aynalarda görüntü oluşturmanın birkaç örneğine bakalım.

Dışbükey aynanın odağı hayalidir. Dışbükey ayna formülü

.

D ve f için işaret kuralı içbükey ayna ile aynı kalır.

Bir nesnenin doğrusal büyütülmesi, görüntünün yüksekliğinin nesnenin kendi yüksekliğine oranıyla belirlenir.

. (2.5)

Böylece, nesnenin dışbükey aynaya göre konumu ne olursa olsun, görüntü her zaman sanal, düz, küçültülmüş ve aynanın arkasında yer alır. İçbükey aynadaki görüntüler daha çeşitli olmakla birlikte, bunlar cismin aynaya göre konumuna bağlıdır. Bu nedenle içbükey aynalar daha sık kullanılmaktadır.

Çeşitli aynalarda görüntü oluşturma ilkelerini göz önünde bulundurarak, kozmetik cihazlarda ve tıbbi uygulamalarda astronomik teleskoplar ve büyüteçli aynalar gibi çeşitli aletlerin çalışmasını anlamaya başladık ve bazı cihazları kendimiz tasarlayabiliyoruz.

ayna görüntüsü, dağınık yansıma

Düz ayna.

En basit optik sistem düz bir aynadır. İki ortam arasındaki düz bir yüzeye gelen paralel ışın demeti yansımadan sonra paralel kalırsa, yansımaya ayna, yüzeyin kendisine ise düzlem ayna denir (Şekil 2.16).

Yansıtıcı yüzey pürüzlü ise yansıma yanlış ve ışık dağılır veya yaygın olarak yansıdı (Şekil 2.19)

Dağınık yansıma, pürüzsüz yüzeylerden gelen yansımaya göre göze çok daha hoş gelir. doğru refleks.

Lensler.

Lensler de aynalar gibi optik sistemlerdir. Rotayı değiştirebilen ışık huzmesi. Lensler şekil olarak farklı olabilir: küresel, silindirik. Sadece küresel merceklere odaklanacağız.

İki küresel yüzeyle sınırlanan şeffaf cisimlere ne ad verilir? mercek.

Yakınsak mercekler . Odak Yakınsak mercek, optik eksene paralel ışınların mercekte kırıldıktan sonra kesiştiği noktadır. Yakınsak merceğin odağı gerçektir. Ana optik eksen üzerinde bulunan odağa ana odak adı verilir. Herhangi bir merceğin iki ana odağı vardır: ön (gelen ışınların yanından) ve arka (kırılan ışınların yanından). Odakların bulunduğu düzleme odak düzlemi denir. Odak düzlemi her zaman ana optik eksene diktir ve ana odak noktasından geçer. Merceğin merkezinden ana odağa olan mesafeye ana odak uzaklığı F denir (Şekil 2.21).

Herhangi bir parlak noktanın görüntülerini oluşturmak için, mercek üzerine gelen ve kesişene (veya devamlarıyla kesişene kadar) içinde kırılan herhangi iki ışının seyrini takip etmek gerekir. Genişletilmiş ışıklı nesnelerin görüntüsü, bireysel noktalarının görüntülerinin bir koleksiyonudur. Merceklerde görüntü oluşturmada kullanılan en uygun ışınlar aşağıdaki karakteristik ışınlardır:

Şekil 2.25 AB nesnesinin A noktasının görüntüsünün yapımını göstermektedir.

Listelenen ışınlara ek olarak, ince merceklerde görüntü oluştururken herhangi bir ikincil optik eksene paralel ışınlar kullanılır. İkincil optik eksene paralel bir ışındaki toplama merceğine gelen ışınların, ikincil eksenle aynı noktada arka odak yüzeyini kestiği unutulmamalıdır.

İnce mercek formülü:

, (2.6)

nerede F- odak uzaklığı lensler; D merceğin optik gücüdür; d, nesneden merceğin merkezine olan mesafedir; f, merceğin merkezinden görüntüye olan mesafedir. İşaret kuralı aynadakiyle aynı olacaktır: Gerçek noktalara olan tüm mesafeler pozitif, hayali noktalara olan tüm mesafeler ise negatif olarak kabul edilir.

Mercek tarafından verilen doğrusal büyütme

, (2.7)

burada H görüntü yüksekliğidir; h nesnenin yüksekliğidir.

Difüzör Lensler . Paralel bir ışında ıraksak bir merceğe gelen ışınlar, uzantıları denilen bir noktada kesişecek şekilde uzaklaşır. hayali odaklanma.

Uzaklaşan bir mercekteki ışınların yolu için kurallar:

2) optik eksen boyunca ilerleyen ışın yönünü değiştirmez.

Iraksak mercek formülü:

(işaretlerin kuralı aynı kalır).

Şekil 2.27, ıraksak merceklerdeki görüntülemenin bir örneğini göstermektedir.

Herhangi bir kaynak noktanın görüntüsünü oluştururken çok sayıda ışının dikkate alınmasına gerek yoktur. Bunu yapmak için iki kiriş oluşturmak yeterlidir; kesiştikleri nokta görüntünün konumunu belirleyecektir. Rotasını takip etmesi kolay olan ışınları oluşturmak en uygunudur. Bu ışınların aynadan yansıması durumunda izlediği yol Şekil 2'de gösterilmektedir. 213.

Pirinç. 213. Çeşitli teknikler içbükey bir görüntü oluşturmak küresel ayna

Işın 1 aynanın merkezinden geçer ve bu nedenle aynanın yüzeyine normaldir. Bu ışın, yansımanın ardından ikincil veya ana optik eksen boyunca tam olarak geriye döner.

Işın 2 aynanın ana optik eksenine paraleldir. Bu ışın yansımadan sonra aynanın odağından geçer.

Nesne noktasından aynanın odağından geçen Işın 3. Aynadan yansıdıktan sonra ana optik eksene paralel gider.

Aynanın kutbuna gelen ışın 4, ana optik eksene göre simetrik olarak geri yansıtılacaktır. Bir görüntü oluşturmak için bu ışınların herhangi bir çiftini kullanabilirsiniz.

Genişletilmiş bir nesnenin yeterli sayıda noktasının görüntülerini oluşturarak, tüm nesnenin görüntüsünün konumu hakkında fikir edinilebilir. Şekil 2'de gösterilen basit bir nesne şekli durumunda. 213 (ana eksene dik bir düz çizgi parçası), yalnızca bir görüntü noktası oluşturmak yeterlidir. Alıştırmalarda biraz daha karmaşık vakalar tartışılmaktadır.

Şek. 210 verildi geometrik yapılar Aynanın önündeki nesnenin farklı konumlarına ait görüntüler. Pirinç. 210, c - nesne ayna ile odak arasına yerleştirilir - aynanın arkasındaki ışınların devamını kullanarak sanal bir görüntünün oluşturulmasını gösterir.

Pirinç. 214. Dışbükey küresel aynada görüntü oluşturmak.

Şek. 214, dışbükey bir aynada görüntü oluşturmaya ilişkin bir örnek vermektedir. Daha önce de belirtildiği gibi bu durumda her zaman sanal görüntüler elde edilir.

Bir cismin herhangi bir noktasının merceğinde görüntü oluşturmak için, tıpkı aynada görüntü oluştururken olduğu gibi, bu noktadan çıkan herhangi iki ışının kesişme noktasını bulmak yeterlidir. En basit yapı, Şekil 2'de gösterilen ışınlar kullanılarak gerçekleştirilir. 215.

Pirinç. 215. Bir mercekte görüntü oluşturmak için çeşitli teknikler

Işın 1, yön değiştirmeden ikincil optik eksen boyunca gider.

Işın 2, ana optik eksene paralel olarak merceğin üzerine düşer; kırıldığında bu ışın arka odaktan geçer.

Işın 3 ön odaktan geçer; Bu ışın kırıldığında ana optik eksene paralel hareket eder.

Bu ışınların yapımı hiçbir zorlukla karşılaşmadan gerçekleştirilir. Bu noktadan gelen herhangi bir ışının oluşturulması çok daha zor olacaktır; doğrudan kırılma yasasını kullanmak gerekecektir. Ancak bu gerekli değildir, çünkü inşaat tamamlandıktan sonra kırılan herhangi bir ışın bu noktadan geçecektir.

Eksen dışı noktaların görüntüsünü oluşturma problemini çözerken, seçilen en basit ışın çiftlerinin gerçekte mercekten (veya aynadan) geçmesinin hiç de gerekli olmadığı unutulmamalıdır. Çoğu durumda, örneğin fotoğraf çekerken, nesne mercekten çok daha büyüktür ve 2 ve 3 numaralı ışınlar (Şekil 216) mercekten geçmez. Ancak bu ışınlar bir görüntü oluşturmak için kullanılabilir. Gerçek ışın ve görüntünün oluşumuna katılanlar merceğin çerçevesiyle (gölgeli koniler) sınırlıdır, ancak elbette aynı noktada birleşirler, çünkü bir mercekte kırıldığında görüntünün bir mercekte kırıldığı kanıtlanmıştır. nokta kaynağı yine bir noktadır.

Pirinç. 216. Nesnenin mercekten önemli ölçüde büyük olması durumunda görüntü oluşturmak

Bir mercekteki görüntünün birkaç tipik durumunu ele alalım. Merceğin yakınsak olduğunu düşüneceğiz.

1. Nesne merceğe odak uzunluğunun iki katından daha büyük bir mesafede bulunuyor. Bu genellikle fotoğraf çekerken konunun konumudur.

Pirinç. 217. Nesne çift odak uzunluğunun ötesinde konumlandığında mercekte görüntü oluşturmak

Resmin yapısı Şekil 2'de gösterilmektedir. 217. O zamandan beri mercek formülüne göre (89.6)

,

yani görüntü, arka odak ile optik merkezden odak uzunluğunun iki katı uzaklıkta bulunan ince bir mercek arasında yer alır. Büyütme formülüne göre görüntü ters çevrilir (tersine) ve küçültülür

2. Önemli bir şeye dikkat edelim özel durum bazı ikincil optik eksenlere paralel bir ışın demeti merceğe düştüğünde. Benzer durumörneğin çok uzaktaki nesnelerin fotoğrafını çekerken ortaya çıkar. Resmin yapısı Şekil 2'de gösterilmektedir. 218.

Bu durumda görüntü, karşılık gelen ikincil optik eksen üzerinde, arka odak düzlemi (sözde düzleme dik) ile kesişme noktasında yer alır. ana eksen ve merceğin arka odağından geçerek).

Pirinç. 218. İkincil optik eksene paralel bir ışın ışınının merceğe düşmesi durumunda görüntünün oluşturulması

Odak düzleminin noktalarına genellikle karşılık gelen ikincil eksenlerin odakları denir ve ana odak adı, ana eksene karşılık gelen noktaya ayrılır.

Lensin ana optik ekseninden odak uzaklığı ve söz konusu ikincil eksen arasındaki açı ile ana eksen açıkça formülle bağlantılıdır (Şekil 218)

3. Nesne, odak uzaklığının iki katı nokta ile ön odak arasında yer alır; bu, bir projeksiyon lambasıyla projeksiyon yaparken nesnenin olağan konumudur. Bu durumu incelemek için bir mercekteki görüntünün ters çevrilebilirliği özelliğini kullanmak yeterlidir. Bunu bir kaynak olarak kabul edeceğiz (bkz. Şekil 217), o zaman bir görüntü olacaktır. Söz konusu durumda görüntünün ters çevrildiğini, büyütüldüğünü ve mercekten odak uzunluğunun iki katından daha fazla bir mesafede bulunduğunu görmek kolaydır.

Nesnenin mercekten odak uzunluğunun iki katına eşit bir mesafede konumlandırıldığı özel duruma dikkat etmek faydalıdır; Daha sonra mercek formülüne göre

,

yani görüntü mercekten aynı zamanda odak uzunluğunun iki katı uzaklıkta uzanır. Bu durumda görüntü ters çevrilmiştir. Arttırmak için buluyoruz

yani görüntü nesneyle aynı boyutlara sahiptir.

4. Kaynağın merceğin ana eksenine dik bir düzlemde olduğu ve ön odak noktasından geçtiği özel durum büyük önem taşımaktadır.

Bu düzlem aynı zamanda odak düzlemidir; buna ön odak düzlemi denir. Nokta kaynağı odak düzleminin herhangi bir noktasında, yani ön odaklardan birinde bulunuyorsa, o zaman mercekten karşılık gelen optik eksen boyunca yönlendirilen paralel bir ışın demeti çıkar (Şekil 219). Bu eksen ile ana eksen arasındaki açı ve kaynaktan eksene olan mesafe aşağıdaki formülle ilişkilidir.

5. Nesne ön odak ile mercek arasında yer alır, yani. Bu durumda görüntü doğrudan ve sanaldır.

Bu durumda görüntünün yapısı Şekil 1'de gösterilmektedir. 220. O zamandan bu yana arttırmak için elimizde

yani görüntü büyütülür. Geri döneceğiz bu dava bir büyüteci incelerken.

Pirinç. 219. Kaynaklar ve ön odak düzleminde yer alır. (Merceğe kaynak noktalarından geçen yan eksenlere paralel ışın demetleri çıkar)

Pirinç. 220. Ön odak ile mercek arasında bir nesne bulunduğunda görüntü oluşturmak

6. Uzaklaşan bir mercek için bir görüntü oluşturmak (Şekil 221).

Uzaklaşan bir mercekteki görüntü her zaman sanal ve doğrudandır. Son olarak, görüntü her zaman azaltıldığından beri.

Pirinç. 221. Uzaklaşan bir mercekte bir görüntü oluşturmak

İnce bir mercekten geçen ışınların tüm yapılarında, merceğin içindeki yollarını dikkate almayabileceğimizi unutmayın. Yalnızca optik merkezin ve ana odak noktalarının yerini bilmek önemlidir. Böylece, ince bir mercek, ana odakların konumlarının işaretlenmesi gereken, ana optik eksene dik olarak optik merkezden geçen bir düzlem ile temsil edilebilir. Bu düzleme asıl düzlem denir. Merceğe giren ve çıkan ışının ana düzlemde aynı noktadan geçtiği açıktır (Şekil 222, a). Bir merceğin ana hatlarını çizimlerde saklarsak, bu yalnızca yakınsak ve ıraksak merceğin görsel ayrımı için; tüm yapılar için bu taslaklar gereksizdir. Bazen çizimi kolaylaştırmak için ana hatlar yerine mercekler kullanılır. sembolik görüntü, Şekil 2'de gösterilmiştir. 222, b.

Pirinç. 222. a) Merceğin ana düzlemle değiştirilmesi; b) yakınsak (solda) ve uzaklaşan (sağda) bir merceğin sembolik görüntüsü; c) aynanın ana düzlemle değiştirilmesi

Benzer şekilde, küresel bir ayna, kürenin yüzeyine aynanın kutbunda temas eden, asal eksende kürenin merkezinin konumunu ve ana odağı gösteren bir ana düzlem ile temsil edilebilir. Konum, içbükey (toplayıcı) veya dışbükey (saçma) bir aynayla mı karşı karşıya olduğumuzu gösterir (Şekil 222, c).

Aynalarda görüntünün oluşturulması ve özellikleri.

Küresel bir aynadaki bir nesnenin herhangi bir A noktasının görüntüsü, herhangi bir standart ışın çifti kullanılarak oluşturulabilir: Bir nesnenin herhangi bir A noktasının görüntüsünü oluşturmak için, yansıyan herhangi iki ışının veya herhangi iki ışının kesişme noktasını bulmak gerekir. bunların uzantıları; en uygun olanı şekil 2.6 – 2.9'da gösterildiği gibi giden ışınlardır.

2) odaktan geçen ışın, yansımadan sonra, bu odağın bulunduğu optik eksene paralel gidecektir;

4) aynanın kutbuna gelen ışın, aynadan yansıdıktan sonra ana optik eksene (AB=BM) simetrik olarak gider.

İçbükey aynalarda görüntü oluşturmaya ilişkin birkaç örneğe bakalım:

2) Nesne, aynanın eğrilik yarıçapına eşit bir mesafede bulunur. Görüntü gerçektir, nesnenin boyutuna eşit boyuttadır, ters çevrilmiştir, kesinlikle nesnenin altına yerleştirilmiştir (Şekil 2.11).

Pirinç. 2.12

3) Nesne, odak noktası ile aynanın kutbu arasında yer alır. Görüntü – sanal, büyütülmüş, doğrudan (Şekil 2.12)

Ayna formülü

arasında bir bağlantı bulalım. optik özellikler ve nesnenin konumunu ve görüntüsünü belirleyen mesafeler.

Nesnenin optik eksende bulunan belirli bir A noktası olmasına izin verin. Işık yansıması yasalarını kullanarak bu noktanın görüntüsünü oluşturacağız (Şekil 2.13).

Nesneden aynanın kutbuna olan mesafeyi (AO) ve kutuptan görüntüye olan mesafeyi (OA¢) gösterelim.

APC üçgenini düşünün, şunu buluyoruz:

APA¢ üçgeninden şunu elde ederiz: . OR'a dayanmayan tek açı olduğundan açıyı bu ifadelerin dışında tutalım.

, veya

(2.3)

b, q, g açıları OR üzerindedir. Söz konusu kirişlerin paraksiyal olmasına izin verin, o zaman bu açılar küçüktür ve bu nedenle radyan ölçüsündeki değerleri bu açıların tanjantına eşittir:

; ; R=OC olmak üzere aynanın eğrilik yarıçapıdır.

Elde edilen ifadeleri (2.3) denkleminde yerine koyalım.

Odak uzunluğunun aynanın eğrilik yarıçapıyla ilişkili olduğunu daha önce öğrendiğimiz için, o zaman

(2.4)

İfade (2.4), yalnızca işaret kuralıyla kullanılan ayna formülü olarak adlandırılır:

Uzaklıklar, ışının yolu boyunca ölçülürse pozitif, aksi halde negatif olarak kabul edilir.

Dışbükey ayna.

Dışbükey aynalarda görüntü oluşturmanın birkaç örneğine bakalım.

2) Nesne eğrilik yarıçapına eşit bir mesafede bulunur. Hayali görüntü, azaltılmış, doğrudan (Şekil 2.15)

Dışbükey aynanın odağı hayalidir. Dışbükey ayna formülü

.

D ve f için işaret kuralı içbükey ayna ile aynı kalır.

Bir nesnenin doğrusal büyütülmesi, görüntünün yüksekliğinin nesnenin kendi yüksekliğine oranıyla belirlenir.

. (2.5)

Böylece, nesnenin dışbükey aynaya göre konumu ne olursa olsun, görüntü her zaman sanal, düz, küçültülmüş ve aynanın arkasında yer alır. İçbükey aynadaki görüntüler daha çeşitli olmakla birlikte, bunlar cismin aynaya göre konumuna bağlıdır. Bu nedenle içbükey aynalar daha sık kullanılmaktadır.

Çeşitli aynalarda görüntü oluşturma ilkelerini inceledikten sonra, kozmetik cihazlarda astronomik teleskoplar ve büyütücü aynalar gibi çeşitli aletlerin çalışmasını anlamaya başladık. tıbbi uygulama Bazı cihazları kendimiz tasarlayabiliyoruz.

Dersi aç. Fizik

Öğretmen: Lakizo I.A.

Ders konusu: Aynalar. Düzlem aynada görüntülerin oluşturulması

Dersin amacı: “Düz ayna” kavramını tanımak; düz bir aynada görüntü oluşturmak için bir algoritma ile; düz aynadaki bir nesnenin görüntüsünün özellikleri ile; düz aynaların günlük yaşamda ve teknolojide kullanılması.

Görevler:
- eğitici:

Düzlem ayna ve düzlem aynadaki görüntü kavramlarını, hayali görüntü kavramını oluşturur; düzlem aynada nesnenin ve aynanın farklı göreceli konumlarında görüntülerin oluşturulmasına yönelik yöntemlerin incelenmesi; incelenen olaylarda ilişkiler kurmayı öğretmek; inşaatta pratik beceriler geliştirmek

- gelişmekte:

sonuç ve genelleme yapma yeteneğini geliştirmek, gözü geliştirmek, uzayda ve zamanda gezinme yeteneğini geliştirmek, bilgiyi uygulama yeteneğini geliştirmek özel durumlar, çocukları eğitim izni kapsamına dahil edin sorunlu durumlar, mantıksal düşünmeyi geliştirin; Değişen eğitim faaliyetleri yoluyla öğrencilerin dikkatini geliştirmek ve sürdürmek

- eğitici:

yetiştirmek bilişsel ilgi, öğrenme için olumlu motivasyon, görevleri tamamlamada doğruluk .

Ders türü: kombine

Öğrenci çalışma biçimleri: sözlü karar pratik problemler, pratik çalışma aynalı, soyut, yaratıcı çalışmaöğrenciler (öğrenci mesajları “Aynaların tarihinden” ve "Kaleydoskopun Tarihi")

Öğrenme Araçları: Ayna, cetvel, silgi, multimedya projektörü, bilgisayar, sunum

Ders ilerlemesi:

1. Temel bilgilerin güncellenmesi.

Organizasyon anı

Anket türleri:

1. Bilgisayar testi(4 kişi)

2. Önden araştırma

3. Genel anket (1 kişi)

4. Kurulda çalışma: formasyon (kurulda 1 kişi)

Ön anket:

1. Optik...

2. Işık kaynakları -…..

3. Işık kaynakları...

4. Işık huzmesi...

5. Nokta kaynağı-…

6. Işığın yansıması...

7. Hemen hemen tüm yüzeyler ışığı yansıtır. Ne tür yansımalar var? Bu iki yansıma türünün ortak noktası nedir?

8. Düşün ve söyle bana, çevredeki bedenleri hangi yansıma sayesinde görüyoruz?

9. Kullanılan ana ışınları ve çizgileri adlandırın grafik görüntüışığın yansımaları.

10. Işığın yansıması yasalarını formüle edin.

11. Açık, güneşli bir kış gününde ağaçlar kar üzerinde net gölgeler sağlar, ancak bulutlu bir günde hiç gölge olmaz. Neden?

7. Görevler. (Sözlü olarak karar veriyoruz)

a) Gelme açısı 30 derecedir. Neden açı eşittir yansımalar?

b) Işının geliş açısı 15 derecedir. Gelen ışın ile yansıyan ışın arasındaki açı nedir?

c) Geliş açısı 10 derece artırıldı. Gelen ışın ile yansıyan ışın arasındaki açı nasıl değişti?

d) Gelen ışın ile yansıyan ışın arasındaki açı 90 derecedir.

Hangi açıdaIşık aynaya düşüyor mu?

D) Işık iki ortam arasındaki arayüze dik olarak düşer. Işığın gelme açısı ve yansıma açısı nedir?

9. Hangi resmin (1 veya 2) dağınık yansıma gösterdiğini ve hangisinin dağınık yansıma gösterdiğini belirleyin. ayna görüntüsü.

Özet anketi: Tahtadaki bir öğrenci sınıf arkadaşlarının sorularını yanıtlıyor. Bir işaret belirlendi.

Kurulda çalışın:

• Gölge ve yarı gölge yapısının doğruluğu kontrol edilir.
• Bulmacanın doğruluğunun kontrol edilmesi

Bulmaca soruları:

1) gök cismi başka bir cismin gölgesine düşer

2) ışığın bir ışık kaynağından düşmediği uzay bölgesi

3) kendileri parlamayan nesneleri görebildiğimiz bir fenomen

4) bilim adamı, geometrinin kurucusu, hakkında yazan doğrusal yayılma Sveta

5) ışığın doğası ve özellikleri hakkında bilim (fizik bölümü)

6) ışık kaynağından gelen enerjinin yayıldığı çizgi

7) Gelen ve yansıyan ışının yer değiştirebildiği ışınların bir özelliği

2. Yeni materyal öğrenme

Hangi anahtar kelime aldık mı? Ayna.

Evet dersin konusu: Ayna. Düz aynada görüntü oluşturma. Dersin tarihini ve konusunu bir deftere yazın.

Bugün şunu tanımalıyız:

1. “Düz ayna” kavramı;

2. Düz aynada bir görüntü oluşturmak için bir algoritma ile;

3. Düz aynadaki bir nesnenin görüntüsünün özellikleri ile;

4. Düz aynaların günlük yaşamda ve teknolojide kullanılması

Öğrencilere üç ayna sunulur: düz yüzeyli, dışbükey yüzeyli ve içbükey yüzeyli. Soru: Bu aynalar nasıl farklı? Ne tür aynaların olduğu kavramını oluşturuyoruz

Bugün düz aynalar hakkında daha detaylı konuşacağız.

Aynanın yaratılış tarihi hakkında konuşalım. Mesajı duyalım.

Aynaların yaratılış tarihi.

Aynalardan ilk söz M.Ö. 1200 yılına kadar uzanıyor. e. 150 yıl önce arkeologlar bunlardan birinde keşfettiler. Mısır mezarları kalın bir pas tabakasıyla kaplı küçük bir metal disk. Disk, genç bir kadın heykelcikinin başına monte edildi. Amacı hakkında hiçbir tahmin yoktu. Laboratuvarda kalın bir siyah tabaka tabakası zımpara kağıdı ile çıkarıldığında, kimyagerin kendi yansımasını gördüğü pürüzsüz cilalı bir yüzey ortaya çıktı. Gizemli öğe bir ayna olduğu ortaya çıktı. İnceleme sonrasında diskin bronzdan yapıldığı ortaya çıktı.

Bronz bir ayna nemden hızla kararır, bu yüzden eski zamanlarda yapmaya çalıştılar gümüş aynalar. Ancak gümüş de zamanla kararır. Rusya'da bunu yaptılar çelik aynalar ve onlara “şam çeliği” adını verdi. Ancak hızla karardılar ve bir pas tabakasıyla kaplandılar.

Bu nedenle metalin maruziyetten nasıl korunacağı sorusu ortaya çıktı. dış çevre: şeffaf bir şeyle örtün.

Cam ilk olarak 15. yüzyılda Venedik'e çok da uzak olmayan İtalya'nın Murano adasında üretildi. Şeffaf cam yapmayı ilk öğrenenler Murano ustalarıydı. Cam balondan düz bir tabaka yapmanın bir yolunu buldular. Şimdi metal ve camın nasıl birleştirileceği sorusu ortaya çıktı: Sonuçta cam çok kırılgandır. Camın çatlamasını önlemek için üzerine çok ince bir sıvı metal filmi uygulanmalıdır. Bu zor görev izin verilmiş. Düz bir mermer tabakasının üzerine bir teneke levha yayıldı ve üzerine cıva döküldü. Kalay cıvada çözüldü. Bu çözüme amalgam adı verildi. Üzerine bir cam tabakası yerleştirildi ve kağıt mendil kalınlığında gümüşi, parlak bir amalgam filmi cama sıkıca yapıştı. İlk gerçek ayna bu şekilde yapıldı.

O zamanlar cam çok pahalıydı. Örneğin Fransa'da küçük bir ayna satın almak için Kontes de Fiesque mülkünü sattı. Bu nedenle Venedikliler ayna yapmanın sırrını çok sıkı bir şekilde korudular. Fakat 17. yüzyılda Fransız bakan Louis XIV yönetimindeki Colbert, Murano'daki üç ustaya rüşvet vermeyi ve onları gizlice Fransa'ya nakletmeyi başardı. Fransızların yetenekli öğrenciler olduğu ortaya çıktı ve kısa sürede öğretmenlerini geride bıraktılar. Versailles'da, Fransız kralının konukları üzerinde çarpıcı bir izlenim bırakan 73 metre uzunluğunda büyük aynalardan oluşan bir galeri bile inşa ettiler.

Şimdi aynaya fizik açısından bakalım.

Düz ayna - ışının üzerine gelmesi durumunda yansıtıcı bir yüzey paralel ışınlar paralel kalır.

Düz aynada nasıl bir görüntü elde edilir? Bunu deneysel olarak öğreneceğiz.

Tabloyu dolduralım (her öğrenci için basılmıştır, mavi renk boşluklardır - öğrenciler doldurur):

A. S. Puşkin'in bir masalından

“Işığım, ayna, söyle bana

Bana tüm gerçeği söyle,

Ben dünyanın en tatlısı mıyım?

hepsi daha kızarık ve daha beyaz..."

Düz bir ayna her zaman doğruyu mu söyler?

Bir deney yapalım:

Bir mum ve bardakla bir deney yapalım. Camın önüne yanan bir mum yerleştirin. Mumun yansımasını gözlemliyoruz. Şimdi yanmayan bir mum alalım ve mum "yanana" kadar diğer tarafa taşıyalım.

Şimdi ölçelim:

• Belirli bir muma olan mesafe (yansımaya olan mesafe) ve yanan bir muma olan mesafe (bir nesneye olan mesafe) ile karşılaştırılabilir. Ne sonuca varılabilir? Nesnenin aynaya olan uzaklığı, aynanın yansımaya olan uzaklığına eşittir.
• Mumu ve yansımayı ölçelim. Nesnenin ve yansımanın boyutları eşittir.
• Bir Japon atasözü vardır: "Aynadaki çiçek güzel ama sen onu almayacaksın." Fizik açısından doğru mu?

Elimizde bir kağıt parçası var. Bunu nasıl kanıtlayabilirsin? yansıma – hayali? (Onu ekrana getiriyoruz - yanmıyor).

Sonuç: Düz bir ayna, aynı boyutta, aynı mesafede ancak simetrik bir görüntü verir.

Ekrana dikkat (“Pekala, bir dakika!” filminden bir kesit / 2. Bölüm, Saat: 6-00-7-00 /

Tavşan ve kurt neden aynalarda çarpık görüntüler gördü?
Cevap: Kahkaha odasında içbükey ve dışbükey aynalar kullanılmaktadır.

Fiziksel bir deney yapalım(iki öğrenciyi davet ediyoruz).
İçbükey ve dışbükey aynaların özelliklerinin incelenmesi.
Ekipman ve malzemeler: içbükey ve dışbükey aynalar (parlaklığa kadar cilalanmış metal kaşıklar).
İşin ilerlemesi
1. Kaşığın iki tarafı vardır - dışbükey ve içbükey. Kaşığı (aynayı) önünüzde dik tutun ve kaşığın dışbükey kısmına bakın. Resminiz neye benziyor? Kendinizi dik mi yoksa baş aşağı mı görüyorsunuz? Yansıma uzatılmış mı, uzatılmamış mı?
2. Kaşığı yatay olarak çevirin. İmaj nasıl değişti?
3. Yine kaşığı (aynayı) dikey olarak alın, kaşığın içbükey tarafına bakacak şekilde çevirin. Resminiz şimdi nasıl görünüyor? Baş aşağı mı? Özellikleriniz değişti mi?
4. Kaşığı yatay olarak çevirin. İmaj nasıl değişti?
5. Kaşığı (aynayı) yavaşça gözlerinize getirin. Görüntü ters mi döndü, yoksa her şey hala aynı mı?

Bir sonuç çıkarın.

Pratik görevler

1. 1. Düz aynada bir görüntü oluşturun.

Yöntem 1

1) A noktasından aynanın yüzeyine bir dik çizip buna devam edin. O, ayna yüzeyi ile dikin kesişme noktasıdır.

2) O noktasından OA 1 mesafesini ayırıyoruz, mesafeye eşit OA (özellik 1'e göre).

3) Benzer şekilde B1 noktasının görüntüsünü oluşturacağız.

Yöntem 2

Işığın yansıması yasasını kullanarak düz aynada bir nesnenin görüntüsünü oluşturalım. Hepiniz çok iyi biliyorsunuz ki, aynadaki bir cismin görüntüsü, gerçekte var olmayan aynanın arkasında oluşur.

Bu nasıl çalışır? ( Öğretmen teoriyi sunar, öğrenciler aktif rol alır, biri tahtada çalışır)

1. İki düzlem aynada kaç görüntü elde edilebilir?, birbirlerine açılı olarak yerleştirilmiştir.

Birbirine farklı açılarda yerleştirilmiş iki aynadan elde edilen görüntü sayısını hesaplayabileceğiniz bir formül var:

n görüntü sayısıdır, aynalar arasındaki açıdır.

Bu formülü kullanarak şunu belirleriz:

=90 0 n=3'te

=45 0 n=7'de

=30 0 n=11'de

Bunu deneysel olarak kontrol edelim.

Pratik Uygulama: ticari reklam için, birbirine açılı olarak yerleştirilmiş aynaların arasındaki bir pencereye, örneğin bir şişe parfüm yerleştirilir, ancak bu tür birçok şişenin izlenimi yaratılır. Bu aynaların arasındaki vazoya yerleştirilen bir buket çiçek, bütün bir çiçek tarlasının yanılsamasını yaratıyor.

Ayna koyarsan paralel birbirlerine yanan bir mum yerleştirin, ardından amalgamdaki delikten mumlarla dolu bir koridorun tamamını gözlemleyebilirsiniz.

Aynalardan çoklu yansıma kullanılır kaleydoskop, 1816'da İngiltere'de icat edildi. Prizmanın yüzeyini üç ayna oluşturur. Aralarına renkli cam parçaları yerleştirilir. Kaleydoskopu çevirerek binlerce güzel tabloyu gözlemleyebilirsiniz.

"Kesik Kafa"ya odaklanın. Seyircinin yansımaması için masanın ayakları arasına ayna yerleştirilmiştir ve odanın her yerinde duvarlar ve zemin aynı renktedir.

"Aynaların Kullanımı"

1. 1. Günlük yaşamda.

İlk aynalar kişinin kendi görünüşünü takip etmesi için yaratılmıştı.

Günümüzde aynalar, özellikle de büyük olanları, küçük mekanlarda geniş hacimli, mekan yanılsaması yaratmak amacıyla iç tasarımda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu fikir 17. yüzyılda Fransa'da “Güneş Kral” Louis XIV döneminde ortaya çıktı.

2. Reflektör olarak Parabolik aynalar, paralel ışınlardan (farlar, spot ışıkları) oluşan bir ışın oluşturmak için kullanılır.

3. Bilimsel araçlar: teleskoplar, lazerler, SLR kameralar

4. Güvenlik cihazları, araba ve yol aynaları

• keskin bir dönüşte yoldaki ayna
• Görüşün sınırlı olduğu durumlarda görüş alanını genişletmek için hafif dışbükey aynalar kullanılır (her arabada, otobüste).
• Yollarda ve dar park alanlarında sabit dışbükey aynalar çarpışmaları ve kazaları önlemeye yardımcı olur.
• video gözetim sistemlerinde aynalar görünürlük sağlar Daha bir video kameradan talimatlar.

5. Tıpta:

-gastroskop(tıbbi periskop) mideyi incelemenizi sağlar: ülserleri, tümörleri vb. tespit edin.

Dişçideki aynalar

6. Askeri işler:

Askeri periskop;

Bir denizaltıdaki periskop

- V termonükleer silahlar Sigortadan gelen radyasyonu odaklamak ve termonükleer füzyon sürecinin başlaması için koşullar yaratmak.

Konsolidasyon.

1. Soruları cevaplayın :

Düz aynada aynı doğru üzerinde bulunan üç nokta yansıtılıyor. Bu noktaların görüntüleri aynı doğru üzerinde mi yer alacak ve bir doğruya göre simetri neden çizgilerin paralelliğini koruyor?)

Aynada kendinizi göremiyorsanız, görüntünüz aynada var mıdır? Cevabınız evet ise bundan nasıl emin olabilirsiniz? (diğer kişi resminizi görebilir)

Bir kişi aynaya 0,5 m/s hızla yaklaşıyor.

a) İmajına hangi hızla yaklaşıyor?

b) Görüntü aynaya hangi hızla yaklaşır?

2. Test üzerinde çalışın (masanın üzerine basılmış)

Konu: Düz ayna

Çalışmayı kontrol edelim ve sonuçları özetleyelim.

Ev ödevi.

1. paragraf 38 – çalışma;

2. egzersiz 25(2,3) – yazılı olarak;

3. Aynaların teknoloji, bilim ve yaşamdaki kullanımına ilişkin örnekler bulacak;

Ders hedefleri:

– öğrenciler ayna kavramını bilmelidir;
– öğrenciler düz aynadaki görüntünün özelliklerini bilmelidir;
– öğrenciler düz aynada bir görüntü oluşturabilmelidir;
– metodolojik bilgi ve becerilerin, yöntemlere ilişkin bilginin geliştirilmesine yönelik çalışmalara devam edilmesi doğa bilimi bilgisi ve bunları uygulayabilme;
– fiziksel aletlerle çalışırken deneysel araştırma becerilerinin geliştirilmesine yönelik çalışmalara devam edilmesi;
– geliştirme çalışmalarına devam edin mantıksal düşünmeÖğrencilerin tümevarımsal sonuçlar oluşturma yeteneğini geliştirmeleri.

Organizasyonel formlar ve eğitim yöntemleri: konuşma, test, bireysel anket, araştırma yöntemi, deneysel çalışmaçiftler halinde.

Öğretim yardımcıları: Ayna, cetvel, silgi, periskop, multimedya projektörü, bilgisayar, sunum (Bkz. Ek 1).

Ders planı:

1. d/z (test) kontrol ediliyor.
2. Bilginin güncellenmesi. Dersin konusunu, amaçlarını ve hedeflerini öğrencilerle birlikte belirlemek.
3. Öğrenciler ekipmanlarla çalışırken yeni materyaller öğreniyorlar.
4. Deney sonuçlarının genelleştirilmesi ve özelliklerin formülasyonu.
5. Düz aynada görüntü oluşturma konusunda pratik becerilerin uygulanması.
6. Dersi özetlemek.

Ders ilerlemesi

1. d/z'nin kontrol edilmesi (test).

(Öğretmen test kartlarını dağıtır.)

Test: Yansıma Yasası

1. Işık ışınının geliş açısı ayna yüzeyi 15 0'a eşittir.
   Yansıma açısı nedir?
   30 0
   B 40 0
2. 15 0'da
   Gelen ışın ile yansıyan ışın arasındaki açı 20°'dir. Gelme açısı 5 0 artarsa ​​yansıma açısı ne olur?
   40 0
   B 15 0

30 0'da

Öğretmen: Test için cevaplar. Çalışmanızı değiştirin ve cevaplarınızı standartlara göre kontrol ederek çalışmanızın doğruluğunu kontrol edin. Değerlendirme kriterlerini dikkate alarak notlarınızı verin (cevaplar kayıt altına alınır) arka taraf

tahtalar).

Test için değerlendirme kriterleri:
“5” derecelendirmesi için – hepsi;
“4” notu için – görev No. 2;

Öğretmen: “3” notu için – görev No. 1. Size ev için 4 numaralı Alıştırma 30 görevi verildi (Peryshkin A.V.'nin ders kitabı) araştırma doğası . Bu görevi kim tamamladı? ()

Öğrenci tahtada çalışarak kendi versiyonunu sunar.

Sorun metni: Güneş'in yüksekliği, ışınlarının ufukla 40 0'lik açı yapacağı şekildedir. bir çizim yapın (Şekil 131) ve üzerinde AB aynasının "tavşan" kuyunun dibine ulaşacak şekilde nasıl konumlandırılması gerektiğini gösterin.

Öğretmen: 2. Bilginin güncellenmesi. Dersin konusunu, amaçlarını ve hedeflerini öğrencilerle birlikte belirlemek.

Şimdi önceki derslerde öğrenilen temel kavramları hatırlayalım ve bugünkü dersin konusuna karar verelim.

Öğretmen: Çünkü anahtar kelime bulmacada şifrelenmiştir.

Hangi anahtar kelimeyi aldınız? AYNA.

Evet dersin konusu: Ayna. Düz aynada görüntü oluşturma.

Defterlerinizi açın, dersin tarihini ve konusunu yazın.

Başvuru.Slayt 1.

Öğretmen: Dersin konusu dikkate alındığında bugün hangi soruların yanıtlanmasını istersiniz?

(Çocuklar sorular sorar. Öğretmen özetleyerek dersin hedeflerini belirler.)

Öğretmen:

1. “Ayna” kavramını keşfedin. Ayna türlerini tanımlayın.
2. Hangi özelliklere sahip olduğunu öğrenin.
3. Aynada bir görüntü oluşturmayı öğrenin.

3. Öğrenciler ekipmanla çalışırken yeni materyaller öğrenmek.

Öğrenci etkinliği: materyali dinleyin ve hatırlayın.

Öğretmen: Yeni materyali incelemeye başlayalım, aynaların şu şekilde olduğu söylenmelidir:

Öğretmen: Bugün düz aynayı daha detaylı inceleyeceğiz.

Öğretmen: Düz bir ayna (veya sadece bir ayna)) isminde düz yüzeyışığı özel olarak yansıtan

Öğretmen:Aynanın diyagramını ve tanımını defterinize yazın.

Öğrenci etkinliği: not defterine notlar alın.

Öğretmen: Düz aynadaki bir nesnenin görüntüsünü düşünün.

Hepiniz çok iyi biliyorsunuz ki, aynadaki bir cismin görüntüsü, gerçekte var olmayan aynanın arkasında oluşur.

Bu nasıl çalışır? ( Öğretmen teoriyi sunar ve öğrenciler aktif rol alır.)

Slayt 5 . (Öğrencilerin deneysel faaliyetleri .)

Deney 1. Masanızda küçük bir ayna var. Dikey konumda monte edin. Silgiyi aynanın önüne kısa bir mesafede dikey konumda yerleştirin. Şimdi bir cetvel alın ve onu sıfır aynaya yakın olacak şekilde yerleştirin.

Egzersiz yapmak. Slayttaki soruları okuyun ve cevaplayın. (Bölüm A soruları)

Öğrenciler bir sonuca varırlar: Düz aynadaki bir nesnenin sanal görüntüsü, aynaya, aynanın önündeki nesneyle aynı mesafede bulunur.

Slayt 6. (Öğrencilerin deneysel faaliyetleri . )

Deney 2. Şimdi bir cetvel alın ve onu silginin üzerine dikey olarak yerleştirin.

Egzersiz yapmak. Slayttaki soruları okuyun ve cevaplayın. (Bölüm B soruları)

Öğrenciler bir sonuca varırlar: Düz aynadaki bir nesnenin görüntüsünün boyutları, nesnenin boyutlarına eşittir.

Deneyler için ödevler.

Slayt 7. (Öğrencilerin deneysel faaliyetleri.)

Deney 3. Sağdaki silgiye bir çizgi çizin ve onu tekrar aynanın önüne yerleştirin. Cetvel çıkarılabilir.

Egzersiz yapmak. Ne gördün?

Öğrenciler bir sonuca varırlar: Nesne ve görüntüleri simetrik şekillerdir ancak aynı değildir

4. Deney sonuçlarının genelleştirilmesi ve özelliklerin formüle edilmesi.

Öğretmen: SO, bu sonuçlara çağrılabilir düz aynaların özellikleri, bunları tekrar listeleyelim ve bir deftere yazalım.

Slayt 8 . (Öğrenciler aynaların özelliklerini defterlerine yazarlar.)

• Düz aynadaki bir nesnenin sanal görüntüsü, aynaya, aynanın önündeki nesneyle aynı mesafede bulunur.
• Düz aynada bir cismin görüntüsünün boyutları cismin boyutlarına eşittir.
• Nesne ve onun görüntüleri simetrik şekillerdir ancak aynı değildir.

Öğretmen:Slayta dikkat. Aşağıdaki sorunları çözüyoruz (öğretmen birkaç çocuğa cevap soruyor ve ardından bir öğrenci aynaların özelliklerine dayanarak muhakeme sürecinin ana hatlarını çiziyor).

Öğrenci etkinlikleri: Sorun analizi tartışmalarına aktif katılım.

1) Bir kişi düz aynadan 2 m uzaklıkta duruyor. İmajını aynadan ne kadar uzakta görüyor?
2m
B 1m
4m'de

2) Bir kişi düz aynaya 1,5 m uzaklıkta duruyor. İmajını kendisinden ne kadar uzakta görüyor?
1,5m
B 3m
1 m'de

5. Düz aynada görüntü oluşturma konusunda pratik becerilerin uygulanması.

Öğretmen: Yani aynanın ne olduğunu öğrendik, özelliklerini belirledik ve şimdi yukarıdaki özellikleri dikkate alarak aynada bir görüntü oluşturmayı öğrenmeliyiz. Defterlerimizde benimle birlikte çalışıyoruz. ( Öğretmen tahtada, öğrenciler ise defterde çalışır.)

6. Dersi özetlemek.

Öğretmen: Ayna uygulaması:

• günlük yaşamda (günde birkaç kez iyi görünüp görünmediğimizi kontrol ederiz);
• arabalarda (dikiz aynaları);
• ilgi çekici yerlerde (gülme odası);
• Tıpta (özellikle diş hekimliğinde) ve diğer birçok alanda, özel ilgi bir periskop'u temsil eder;
• periskop (denizaltıdan veya hendeklerden gözlem yapmak için kullanılır), cihazın gösterimi, ev yapımı olanlar da dahil.

Öğretmen: Bugün sınıfta öğrendiklerimizi hatırlayalım mı?

Ayna nedir?

Hangi özelliklere sahiptir?

Aynada bir nesnenin görüntüsü nasıl oluşturulur?

Aynada bir nesnenin görüntüsünü oluştururken hangi özellikleri dikkate alırız?

Periskop nedir?

Öğrenci etkinliği: sorulan soruları yanıtlayın.

Ödev: §64 (ders kitabı A. V. Peryshkin, 8. sınıf), deftere istenilen şekilde periskop yapmak için notlar No. 1543, 1549, 1551,1554 (sorun kitabı V. I. Lukashik).

Öğretmen: Cümleye devam edin...

Refleks:
Bugün sınıfta öğrendim...
Bugün dersimden keyif aldım...
Bugün dersimi beğenmedim...

Ders için not verme (öğrenciler neden bu notu verdiklerini açıklayarak verirler).

Kullanılan literatür:

1. Gromov S.V.Fizik: Ders Kitabı genel eğitim için ders kitabı kurumlar/ S. V. Gromov, N. A. Rodina. – M.: Eğitim, 2003.
2. Zubov V.G., Shalnov V.P. Fizik problemleri: Kendi kendine eğitim kılavuzu: öğretici.– M.: Bilim. Fiziksel ve matematiksel literatürün ana yazı işleri ofisi, 1985.
3. Kamenetsky S.E., Orekhov V.P. Ortaokulda fizik problemlerini çözme yöntemleri: Kitap. öğretmen için. – M.: Eğitim, 1987.
4. Koltun M. Fizik dünyası. “Çocuk Edebiyatı” yayınevi, 1984.
5. Maron A.E. Fizik. 8. sınıf: Eğitimsel ve metodolojik el kitabı/ A.E. Maron, E.A. Maron. M.: Bustard, 2004.
6. 6-7. Sınıflarda fizik öğretme yöntemleri lise. Ed. V. P. Orekhov ve A. V. Usova. M., “Aydınlanma”, 1976.
7. Peryshkin A.V. Fizik. 8. sınıf: Ders kitabı. genel eğitim için ders kitabı