Skyriaus „Šviesos sklidimas,

atspindys ir lūžimas“ apibendrinimas

Anykščių r. Svėdasų Juozo Tumo – Vaižganto gimnazija

II ag klasės mokinys Martynas Jakutis

Fizikos mokytoja Birutė Bukauskienė

2017m.

Turinys

1. Tikslai

2. Šviesos savybės

3. Bandymai

4. Testas

5. Uždavinių sprendimas

6. Naudota literatūra

Tikslai

1. Pakartoti svarbiausius skyriuje „Šviesos

sklidimas, atspindys ir lūžimas“ nagrinėtus:

a) Reiškinius;

b) Procesus;

c) Prietaisus;

d) Dėsnius;

2. Žinias taikyti praktikoje;

3. Tobulinti uždavinių sprendimo įgūdžius.

Šviesos savybės

Optika – fizikos mokslo šaka, nagrinėjanti

šviesos reiškinius.

Šviesą žmogus suvokia regėjimo pojūčiu. Šių reiškinių aplink mus yra labai daug, jie labai skirtingi.

Štai matome dega žvakė, šviečia elektros lemputė.

Bandymas

Įsitikinkime, kad šviesa sklinda tiesiai.

Per užlenktą guminę žarnelę stebėdami

žvakės liepsną, jos nematysime. Žarnelę

ištiesinus liepsną pamatysime.

Bandymas

Šviesos spindulys

Šviesos spindulys – linija, išilgai kurios

sklinda šviesos energija.

Tiesiaeigis šviesos sklidimas

Tiesiaeigio šviesos sklidimo dėsnis:

vienalytėje aplinkoje šviesa sklinda tiesiai.

Šviesos sklidimo greitis

Šviesos sklidimo greitis priklauso nuo medžiagos, kuria ji sklinda.

Šviesos greičio matavimai:

1. Astronominis O. Remerio 1676 m. –

c ≈ 21500 km/s

2. Laboratorinis A. H. Fizo 1849 m. –

c ≈ 313000 km/s

3. Naujausiais duomenimis –

c ≈ 299792456,2±0,8 m/s

Šviesos bangų ypatybės

Šviesos bangas tyrinėti sunku, nes jų bangos ilgis labai mažas.

Regimasis šviesos bangos ilgis yra apie 5 ⋅ 10−7 m. Tai labai mažas dydis, todėl neįmanoma pamatyti atskirų bangų. Mokslininkai įrodė, kad šviesa yra banginės prigimties. Tai matome iš šviesos savybių.

Šviesos atspindys

Veidrodinis Sklaidusis

Veidrodinis atspindys

Veidrodinis atspindys susidaro, kai

paviršiaus nelygumai mažesni už šviesos

bangos ilgį.

Bandymas

Įsitikinkime, kad veidrodžiai atspindi šviesą

kryptiškai ir jų neišsklaido.

Mažu veidrodėliu gausime mažą saulės

zuikutį, o dideliu – didesnį saulės zuikutį.

Bandymas

Sklaidusis spindulys

Sklaidusis atspindys susidaro, kai paviršiaus nelygumai didesni už šviesos bangos ilgį.

Veidrodžių panaudojimas

Dantų gydytojai naudojasi veidrodėliu su

koteliu, apžiūrėdami paciento dantis.

Šviesos atspindžio dėsnis

1. Krintantysis ir atsispindėjusysis spindulys bei statmuo veidrodžio paviršiui spindulio kritimo taške yra vienoje plokštumoje.

2. Atspindžio kampas β yra lygus kritimo kampui α.

3. Šviesos spinduliui būdinga apgręžiamumo savybė.

Periskopas

Periskopas praverčia, kai reikia pažvelgti virš minios žmonių.

Veidrodžiai jame taip išdėstyti, kad viršutinis veidrodis šviesą atspindi į apatinį, o šis šviesą nukreipia į stebėtojo akį.

Šviesos lūžimas

Šviesos bangos, patekusios iš oro į tokią

aplinką, kaip stiklas ar plastikas, sklinda lėčiau.

Bandymas Priemonės: stiklinis indas su vandeniu,

žaisliukas.

Bandymas

Bandymas

Vanduo atrodo seklesnis negu yra iš tikrųjų.

Šviesos spinduliai, sklindantys nuo žaisliuko,

lūžta, bet akis regi juos taip, lyg jie sklistų nuo

tariamo žaisliuko (nelūždami).

Šviesos lūžio dėsnis

1. Krintantysis spindulys, lūžęs spindulys ir per kritimo tašką nubrėžtas statmuo terpes skiriančiam paviršiui yra vienoje plokštumoje.

2. Kritimo kampo sinuso ir lūžio kampo sinuso santykis toms dviem terpėms yra pastovus dydis:

n =𝑠𝑖𝑛α𝑠𝑖𝑛γ

n – santykinis lūžio rodiklis

Absoliutinis lūžio rodiklis – aplinkos lūžio rodiklis vakuumo atžvilgiu (spindulys eina iš vakuumo į aplinką).

Jis priklausomas nuo:

1. medžiagos temperatūros

2. medžiagos tankio

3. medžiagos mechaninio įtempimo

4. šviesos charakteristikų

Testas

1. Šviesą skleidžiantys kūnai yra vadinami:

a) garso šaltiniais

b) šviesos šaltiniais

c) šviesos imtuvais

d) garso imtuvais

Testas

2. Matomi kūnai yra

a) neskaidrūs

b) permatomi

c) skaidrūs

d) bespalviai

Testas

3. Į paviršių krintančios šviesos atspindžio

kampas yra lygus šviesos

a) lūžio kampui

b) kritimo kampui

c) tokio kampo nėra

d) teisingo atsakymo nėra

Testas

4. Koks turi būti kritimo kampas, kad

atsispindėjęs spindulys ir krintantis spindulys

sudarytų 50° kampą?

a) 50°

b) 25°

c) 65°

d) 40°

Testas

5. Žmogus artėja prie plokščiojo veidrodžio 2

m/s greičiu. Kokiu greičiu jis artėja prie savo

atvaizdo?

a) 1 m/s

b) 2 m/s

c) 4 m/s

d) Žmogaus greitis atvaizdo atžvilgiu lygus

nuliui

Testas

6. Kodėl šviesos spinduliui pereinant iš vienos

skaidrios aplinkos į kitą, pakinta jo kryptis?

a) pakinta šviesos spindulio energija

b) pakinta šviesos dažnis

c) pakinta šviesos sklidimo greitis

d) pakinta bangos sklidimo periodas

Testas

7. Kodėl, kai sėdime prie degančio laužo, kitoje

laužo pusėje esantys daiktai mums atrodo

virpantys?

a) dėl šilto oro srovių judėjimo

b) dėl nevienodo daiktų apšviestumo

c) virš laužo kinta oro lūžio rodiklis

d) nes pastoviai kinta į daiktus krintančių

spindulių kampas

Testas

8. Kokiu reiškiniu paaiškinamas brangakmenių

spindėjimas?

a) šviesos atspindžiu

b) visišku šviesos atspindžiu

c) šviesos lūžimu

d) šviesos išsklaidymu

Testas

9. Kurios spalvos šviesa pereidama iš oro į

stiklą, labiausiai lūžta?

a) raudona

b) mėlyna

c) žalia

d) violetinė

Testas

10. Kokie bangų šaltiniai vadinami

koherentiniais?

a) šaltiniai, kurie sukelia vienodo dažnio

virpesius

b) kurie sukelia harmoninius virpesius

c) kurie sukelia vienodos amplitudės virpesius

d) kurie sukelia vienodo dažnio ir pastovaus

fazių skirtumo virpesius

Testo atsakymai

1. b

2. a

3. b

4. b

5. c

6. c

7. c

8. b

9. d

10. d

Uždavinių sprendimas

Nr.1.

Kodėl automobilio žibintų šviesoje ant asfalto

esantys klanai naktį vairuotojui atrodo kaip

tamsios dėmės?

Atsakymas: klano paviršius atspindi šviesą

veidrodiškai.

Uždavinių sprendimas

Nr.2.

Staigiai sulenktas šviesolaidis nustoja veikti. Kodėl?

Atsakymas: šviesolaidžio sulenkimo vietoje kritimo

kampas labai mažas ir šviesa išeina iš šviesolaidžio į

išorę pro šoninį paviršių.

Uždavinių sprendimas

Nr.3.

Kokiu dydžiu pasikeis raudonos šviesos

bangos ilgis pereinant šviesai iš vakuumo į

stiklą? Stiklo lūžio rodiklis n = 1,5; raudonos

šviesos dažnis f = 4⋅1014 Hz.

Sprendimas:

Rasti: Duota:

с = 3⋅108 m/s

λ0 - λ = ? f = 4⋅1014 Hz

n = 1,5

Bangos ilgis vakuume:

λ0 =𝑐

𝑓

Šviesos greitis stikle:

v=𝑐

𝑛

Raudonos šviesos bangos ilgis stikle:

λ =𝑣

𝑓

Bangos ilgio pasikeitimas:

λ0 − λ =𝑐

𝑓

𝑛 −1

𝑛 = 250 nm

Uždavinių sprendimas

Nr.4.

Į stiklinę plokštelę, kurios lūžio rodiklis n = 1,5, krinta šviesos spindulys. Rasti kritimo kampą, jei kampas tarp lūžusio ir atspindėto spindulių status.

Sprendimas:

Iš brėžinio: α + β + γ = 180°

γ = 90°, tai α + β = 90°

n =𝒔𝒊𝒏α𝒔𝒊𝒏β

vietoj β rašome β = 90 – α

n =𝑠𝑖𝑛α

sin (90 – α )=

𝑠𝑖𝑛αcosα

= 𝑡𝑔α

α = arctgn α = 56,3 °

Duota: Rasti:

α = ? n = 1,5

γ = 90°

Uždavinių sprendimas

Nr.5.

Raudonos šviesos bangos ilgis ore lygus 700

nm. Koks šios šviesos bangos ilgis vandenyje?

Sprendimas: Rasti: Duota:

λ2 = ? λ1 = 700 nm

n = 1,33 λ2 =

λ1

𝑛 =

700 𝑛𝑚

1,33 = 526 nm

Uždavinių sprendimas

Nr.6.

Koks natrio garų geltonos šviesos bangos ilgis

stikle, kurio lūžio rodiklis 1,56? Šios šviesos

bangos ilgis ore lygus 589 nm.

Sprendimas:

Rasti: Duota:

λ2 = ? n = 1,56

λ1 = 589 nm

λ2 =λ1

𝑛 =

589 𝑛𝑚

1,56 = 377 nm

Uždavinių sprendimas

Nr.7.

Natrio geltonos šviesos bangos ilgis vakuume

590 nm, o vandenyje 442 nm. Koks šiai šviesai

vandens lūžio rodiklis?

Sprendimas:

Rasti: Duota:

n = ? λ1 = 590 nm

λ2 = 442 nm

n =λ1

λ2 =

590 𝑛𝑚

442 𝑛𝑚 = 1,33

Uždavinių sprendimas

Nr.8.

Šviesos bangos ilgis vandenyje 435 nm. Koks

šios šviesos bangos ilgis ore?

Sprendimas:

λ2 = λ1⋅ n = 435 nm ⋅ 1,33 = 579 nm

Rasti: Duota:

λ2 = ? λ1 = 435 nm

n = 1,33

Uždavinių sprendimas

Nr.9.

Kampas tarp krintančiojo ir atsispindėjusiojo

spindulio 30 °. Koks bus atspindžio kampas, kai

kritimo kampas padidės 15 °?

Atsakymas: atspindžio kampas bus 30 °.

Uždavinių sprendimas

Nr.10.

Šviesos spindulys krinta į veidrodį 35 ° kampu. Kam

lygus kampas tarp krintančiojo ir atsispindėjusiojo

spindulio? Kam lygus atspindžio kampas? Nubraižyti

brėžinį.

Sprendimas:

Kampas tarp krintančiojo ir atsispindėjusio spindulio

lygus 110 °.

Atspindžio kampas lygus 55 °.

Naudota literatūra

1. Vl. Valentinavičiaus „Fizika“ 10kl., Kaunas,

Šviesa, 2006.

2. St. Jakutis „Fizikos uždavinynas“ X – XII kl.,

Kaunas, Šviesa, 1994.

3. V. Tarasonis „Fizika“ X – XII kl., Vilniaus

mokslo ir enciklopedijų leidykla, 1995.

4. Jaunųjų fizikų mokykla „Fotonas“

5. www.wikipedija.com

Ačiū už dėmesį!