Работа холодильной машины. Физика 10 класс

Принцип работы холодильной машины. Физика 10 класс

График циклического процесса. Физика 10 класс

Цикл Карно. Физика 10 класс

Работа двигателя внутреннего сгорания. Физика 10 класс

Построение изображения в рассеивающей линзе
Построим изображении светящейся точки, даваемые рассеивающей линзой
Направим на линзу луч 1, проходящий через оптический центр.
Он пройдет через линзу не преломляясь. Луч 2, параллельный главной оптической оси, после преломления пройдет через главный фокус линзы.
Продолжение этих двух преломленных лучей пересекутся в точке S'.
Она является изображением точки S.
Изображение, которое дает рассеивающая линза, является мнимым.
Она получается при пересечении не лучей, а их продолжений.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Рассеивающая линза
Линза, у которой края толще чем середина, является вогнутой.
Она рассеивает в воздух падающий на нее свет и поэтому называется рассеивающий.
Так рассеивающая линза обозначается на рисунках.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Сферические линзы
За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Полное внутреннее отражение

Явление полного внутреннего отражения имеет широкое применение.
Она в частности используется в призмах, с помощью которых можно изменять направление световых лучей.
Пусть луч света падает на грань стеклянной призмы перпендикулярна этой грани.
В основании этой призмы лежит равнобедренный прямоугольный треугольник.
Такой же треугольник лежит в любом другом сечение, плоскость которого параллельна основанию призмы.
Луч света войдет в призму не преломляясь, поскольку он перпендикулярен грани ABED, то есть угол α = 90°.
На грань BCFE луч падает под углом α = 45°, который больше предельного угла полного внутреннего отражения.
Поэтому луч отразится от грани BCFE под углом β = 45° и выйдет из призмы через грань ACFD.
Таким образом призма изменила направление луча на 90°, она поворачивает лучи.
Такая признак используется в перископах.
Призма, сечение которой изображено на этом рисунке, оборачивает лучи, то есть меняет их местами.
Угол при вершине призмой равен 90°.
Пусть горизонтальные лучи 1 и 2 падают на грань AB.
Угол падения равен 45°.
Поскольку лучи переходит из воздуха в стекло, то соответственно угол преломления меньше 45°.
Соответственно, угол падения лучей на грани BC внутри призмы больше 45°, то есть больше предельного угла полного внутреннего отражения.
Поэтому лучше преломляться не будут, а отразившись от граней BC попадут на грань AC.
Угол падения лучей на грань AC меньше предельного угла полного внутреннего отражения, поэтому лучи преломится и выйдут из призмы.
При этом они будут параллельны лучам падающим на призму.
На рисунке хорошо видно, что при выходе из призмы лучи 1 и 2 меняются местами.
Верхним лучом становится луч 1, который был нижним, а луч 2 становится нижнем.
Такие призмы используют в оптических приборах, например в биноклях.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Опыт с оптической шайбой

Рассмотрим несколько случаев преломления света.
Сначала рассмотрим преломление света в полуцилиндре.
Световой луч в полуцилиндре распространяется по радиусу, а на дугу он падает под углом 0°.
Поэтому при выходе из полуцилиндра луч не преломляется.
Следовательно, на лимбе, мы можем отметить угол преломления, соответствующие углу преломления в стекле.
Затем возьмем параллельный брусок.
Мы видим, что происходит параллельное смещение луча.
Луч преломляется, потом снова преломляется и выходит.
Это смещение и называется параллельным.
То есть, мы можем сказать, что луч дважды преломляется.
Происходит двойное преломление.
Если мы возьмем прямоугольную треугольную призму и рассмотрим преломление в этой треугольной призме, то мы увидим, что луч дважды испытывает преломления и отклоняется в сторону основания.
Попробуем поменять преломляющей угол.
Если увеличить преломляющей угол, то и отклонение луча произойдет в большей степени чем в первом случае.
Преломление не происходит в только одном единственном случае, когда луч падает под углом 0°.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Преломление света на границе раздела двух сред

Сделаем чертеж и введем обозначение.
На рисунке показаны AO - падающий луч, OB - преломленный луч, CD - перпендикуляр границе раздела двух сред, угол AOC, угол падения α, угол DOB, угол преломления - γ.
Отношение синуса угла падения(α) к синусу угла преломления(γ) величина постоянная для двух сред.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Преломление света

Вы уже знаете, что свет падая на границу раздела двух сред, частично проходит во вторую среду и распространяется в ней.
Рассмотрим это явление подробнее.
Возьмём стакан с водой и опустим в него карандаш так, чтобы он был расположен вертикально.
Будем менять угол его наклона.
Заметим, что на границе воды и воздуха, карандаш кажется преломлением.
Это объясняется тем, что световой пучок при переходе из одной среды в другую, изменяет направление распространения.
Изменение направления распространения света при переходе из одной среды в другую, называется преломлением света.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Полное внутреннее отражение. Опыт по физике

Для демонстрации явление полного отражения, возьмем металлический шарик, который покроем тонким слоем копоти.
В воздухе мы видим черный матовый шарик.
Опустим его в воду.
В воде он становится зеркальным, как бы покрываясь серебристой пленкой.
Но если его извлечь из воды, то он становится чёрным и матовым.
Наблюдаемый эффект является следствием явление полного отражения в слое копоти.
Явление полного отражения можно наблюдать при распространении света в тонкой стеклянной палочки.
Включим осветитель.
Свет пройдя через диафрагму попадает внутрь палочки, распространяется в стекле и выходит с другого торца, создавая светящееся пятно на экране.
При прохождении света через стекло, наблюдается полное отражение.
Поэтому боковая поверхность палочки не видна.
Если свет выключить, то пятно исчезнет.
Ето же явление лежит в основе действия световода.
Световод представляет собой гибкую трубку.
Свет входит в нее с одного торца, претерпевает многократное полное отражение и выходит с другого торца.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Зеркальное и рассеянное отражение света. Опыт по физике

Зеркальное и рассеянное отражение света.
Известно, что в однородной оптической среде свет распространяется прямолинейно и с постоянной скоростью.
Возникает вопрос, что будет происходить, если оптическая однородность пространства нарушается в виде какое-либо не прозрачной поверхности? Для решения поставленной задачи расположим на пути светового луча зеркало.
Обратим внимание на, то что при попадании на зеркало луч изменил направление своего распространения, то есть отразился.
Кроме того, оценивая интенсивность отраженного светового луча по сравнению с падающим, мы делаем вывод, что яркость падающего и отраженного луча одинакова.
Изменение направления распространения светового луча при попадании на непрозрачную поверхность с сохранением интенсивности отраженного света называется зеркальным отражением.
Эффект зеркального отражения, мы можем уяснить при помощи закон отражения света и графического представления процесса.
Падающий на абсолютно ровную поверхность поток параллельных лучей, далее будет отражаться.
Причем поскольку для каждого луча условия отражения одинаково, они попадают на идентичные поверхности и под одинаковыми углами, все они отразятся под одинаковыми углами и в отсутствии поглощения света поверхностью, можно утверждать, что полная отраженная энергия, будет равна энергии падающего светового потока.
В следующем опыте посмотрим каким будет отражение светового луча на не зеркальных поверхностях.
Например, на листе бумаги.
В случаях когда отражающая поверхность не является абсолютно гладкой, мы наблюдаем явление рассеяние света, то есть энергия светового пучка от точки отражения рассеивается далее под разными углами.
Чтобы понять наблюдаемое явление, воспользуемся законом отражения света и графическим представлением процесса.
В случаях когда поток параллельных лучей попадает на неровную поверхность, для каждого луча будет свой угол по отношению к нормали в точке падения.
Соответственно, каждый из лучей далее будет отражаться по закону отражения под своим же углом, равным углу падение.
В результате, световая энергия будет рассеиваться в разные стороны.
На основании этих рассуждений, мы можем заключить, что рассеянное отражение наблюдается на неровных поверхностях, когда отражённый световой поток распределяется в разных направлениях.

Принцип действия перископа. Опыт по физике

Для демонстрации принципа действия перископа, воспользуемся двумя одинаковыми плоскими зеркалами закрепленными на подставках.
Рассмотрим принципиальную схему перископа.
Расположим на доске источник света два параллельных зеркала, находящихся под углом 45° к горизонту и модель глаза человека.
Включим источник света.
Первое зеркало превращает горизонтальный пучок в вертикальной, а второе зеркало вновь делает его горизонтальным.
Именно этот горизонтальный пучок попадает в глаз наблюдателя.
Выясним свойства изображения.
Для этого красным светофильтром выделим часть светового пучка и убедимся, что свет попадает в глаз наблюдателя не перевёрнутым.
Именно поэтому перископ позволяет получать не перевернутое изображение.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Ход лучей в перископе

Плоское зеркало используют в перископе.
Этот прибор устанавливают, например на подводных лодках.
Он позволяет с лодки находящийся под водой, увидеть, что происходит на поверхности воды.
Перископ представляет собой трубу состоящую из трех секций: двух горизонтальных и одной вертикальной.
В местах соединения горизонтальных и вертикальной секции расположены зеркала A и B.
Зеркала взаимно параллельны и составляют угол 45° с горизонталью.
Пусть на зеркало A падают горизонтальные лучи света от предмета OO'.
После отражения от него лучи изменит свое направление на вертикальное и попадут на зеркало B.
После отражения в зеркале B лучи света изменит направление на 90° и попадут в глаз наблюдателя.
Наблюдатель увидит предмет OO'.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Построение изображения в плоском зеркале и его характеристика

Изображение предмета в плоском зеркале

Поставим вертикально стеклянную пластину OO', которая выполняет в данном опыте роль зеркала.
Расположим перед пластиной карандаш AB.
В стекле увидим изображение карандаша A'B'.
Возьмём другой такой же карандаш и поставим его за стеклом.
Будем передвигать этот карандаш до тех пор, пока он не совпадет с изображением 1 карандаша.
Отметим положение карандашей и стекла измерив расстояние между каждым карандашом и стеклом.
Из проделанного опыта можно сделать следующие выводы.
Плоское зеркало дает прямое изображение предмета.
Изображение предмета имеет те же размеры, что и предмет.
Расстояние от предмета до зеркала равно расстоянию от зеркала до изображения говорят, что предмет и его изображение симметричны относительно зеркала.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Отражение света подобно отражению мяча от стенки, причем угол падения будет равен углу отражения.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Опыт с оптической шайбой. Физика 7 класс

В однородной прозрачной среде, свет распространяется прямолинейно.
Если на пути светового луча поставить плоскую зеркальную поверхность, то происходит явление отражения.
С помощью лимба в градусном измерение, можно доказать равенство угла падения углу отражения.
Если же мы направим на зеркальную поверхность несколько лучей, то увидим, что произойдет упорядоченное отражения световых лучей.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.