Строение глаза
Глаз является одним из важнейших органов чувств человека.
90% сведений об окружающем мире человек получает через глаза.
Рассмотрим строение глаза.
Глаз человека имеет почти шарообразную форму.
Его диаметр у взрослого человека примерно 25 миллиметров.
Глаз снаружи покрыт прочной белой оболочкой, которая защищает его от повреждений и называется склэрой.
Передняя часть склеры прозрачная.
Она называется роговицей.
За роговицей расположена радужная оболочка.
Она окрашена и определяет цвет глаз человека.
Радужная оболочка непрозрачно.
В ее центре находится зрачок сквозь которой световые лучи проходят внутрь глаза.
Диаметр зрачка может изменяться в зависимости от интенсивности света.
Таким образом зрачок выполняет роль диафрагмы.
За зрачком находится хрусталик хрусталик.
Прозрачен и по форме напоминает собирающую линзу.
Хрусталик может быть более выпуклым или менее выпуклым.
При этом изменяется его фокусное расстояние.
За хрусталиком расположена стекловидное тело, заполняющая остальную часть глаза.
Роговица стекловидное тело и хрусталик играют роль сложного объектива, преломляя падающие лучи света.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Свойства изображений, даваемых собирающей линзой. Опыт по физике

Для изучения свойств изображений даваемых собирающей линзой, поместим на одной прямой источник света лампочку, стеклянную линзу и экран.
Включим лампочку и перемещая линзу, получим на экране четкое увеличенное перевернутое изображение лампочки.
Это действительное изображение.
Не меняя положение экрана и лампочки, перемещаем линзу ближе к экрану до тех пор, пока на экране не получим четкое уменьшенное перевернутое изображение лампочки.
Это тоже действительное изображение.
Таким образом делаем вывод, что характер изображения даваемого собирающей линзой, зависит от расстояния предмета от линзы.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Полиморфизм. Физика 10 класс

Построение изображения в собирающей линзе

Для построения изображения светящейся точки, достаточно знать ход двух основных лучей в линзе.
Построим изображения в собирающей линзе.
Луч света 1 от точки S пройдет через оптический центр собирающие линзы не преломляясь.
Луч 2 проведем параллельно главной оптической оси.
Приломившийся луч пройдет через главный фокус линзы F .
Точка пересечение S', этих двух лучей, после преломления в линзе и будет изображением точки S.
Она получена при пересечении двух световых лучей и является действительным.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Собирающая линза
Линза, середина которой толще, чем края, является выпуклой.
В воздухе она собирает падающий на нее пучок света, и поэтому называется собирающей.

За учебником Физика 7 класс Перышкин А. В.

Строение твердого кристаллического тела. Физика 10 класс

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.