Как формулируется закон отражения света? Варианты: Угол отражения отсчитывают от поверхности; Угол отражения вдвое больше угла падения; Угол отражения зависит от цвета света; Угол отражения равен углу падения, оба отсчитываются от нормали.

Угол отражения равен углу падения, оба отсчитываются от нормали

Каким получается изображение предмета в плоском зеркале? Варианты: Мнимым, прямым и равным по размеру предмету; Действительным и перевёрнутым; Мнимым и уменьшенным; Действительным и увеличенным.

Мнимым, прямым и равным по размеру предмету

Что показывает абсолютный показатель преломления среды? Варианты: Во сколько раз меняется энергия фотона; Во сколько раз меняется частота света; Угол преломления в градусах; Во сколько раз скорость света в среде меньше, чем в вакууме.

Во сколько раз скорость света в среде меньше, чем в вакууме

Как ведёт себя луч при переходе в оптически более плотную среду? Варианты: Приближается к нормали; Отражается обратно; Не меняет направления; Удаляется от нормали.

Приближается к нормали

При каком условии возможно полное внутреннее отражение? Варианты: При переходе из оптически более плотной среды в менее плотную; При переходе из менее плотной среды в более плотную; При любом угле падения; Только при нормальном падении.

При переходе из оптически более плотной среды в менее плотную

Что происходит с лучом при угле падения больше предельного? Варианты: Он идёт вдоль границы; Он исчезает; Он полностью отражается обратно в первую среду; Он полностью проходит во вторую среду.

Он полностью отражается обратно в первую среду

Тема 8 · Физика

Геометрическая оптика

Отражение и преломление, полное внутреннее отражение, формула тонкой линзы, построение изображений, оптическая сила. 100 заданий на отработку.

Родителю: как помочь с темой «Геометрическая оптика»

В теме 11 подтем: Закон отражения, Углы при отражении, Плоское зеркало, Закон преломления света, Показатель преломления и скорость, Полное внутреннее отражение, Формула тонкой линзы, Увеличение линзы и ещё 3.

Попросите ребёнка открыть теорию и за 2–3 минуты своими словами рассказать вам главное.
Затем 10 заданий во вкладке «Практика»: смотрите не на скорость, а на точность — и на то, где понадобилась подсказка.
Ошибки не решайте за него: разберите пошаговое решение вместе и вернитесь к ним через день-два.

Кабинет родителя: что проходят, проверочные, результат ребёнка по ссылке →

Глаз, очки и оптическая сила — интерактивная модельсделайте глаз близоруким и подберите ему линзуОткрыть →Вогнутое и выпуклое зеркало — интерактивная модельдвигайте предмет и фокус — и угадайте зеркало под шторкойОткрыть →Полное внутреннее отражение и световод — интерактивная модельнаклоняйте луч до предельного угла, согните световод и посмотрите, когда свет вытекаетОткрыть →

Решено

Правильно

Точность

Простыми словами

Ложка в стакане с водой кажется сломанной, а в зеркале мы видим себя «за стеклом». Свет идёт прямо, но на границе двух сред отражается и преломляется — это и изучает геометрическая оптика.

Угол отражения равен углу падения: $α = β$ . Оба угла отсчитывают от нормали (перпендикуляра к поверхности). Падающий луч, отражённый луч и нормаль лежат в одной плоскости.

Угол падения $1 5^{\circ}$ : угол между лучами $1 5^{\circ} + 1 5^{\circ} = 3 0^{\circ}$ .
Угол между лучами $16 0^{\circ}$ : угол падения $8 0^{\circ}$ .

Плоское зеркало даёт мнимое, прямое, равное изображение, симметричное предмету: предмет в $20 см$ от зеркала — изображение тоже в $20 см$ за ним.

Угол падения — от нормали, а не от поверхности. Луч под $3 0^{\circ}$ к зеркалу имеет угол падения $6 0^{\circ}$ .

Преломление света

\frac{sin α}{sin β} = \frac{n _{2}}{n _{1}} n = \frac{c}{v}

α

— угол падения,

β

— угол преломления;

n_{1}, n_{2}

— показатели преломления сред;

c = 3 \cdot 1 0^{8} м / с

— скорость света в вакууме;

v

— скорость света в среде

В оптически более плотную среду (больше $n$ ) луч идёт ближе к нормали, в менее плотную — дальше от неё. Показатели: вакуум $1$ , воздух $\approx 1$ , вода $1, 33$ , стекло $\approx 1, 5$ , алмаз $2, 42$ .

Из воздуха: $sin α = 0, 6$ , $sin β = 0, 3$ → $n = 2$ .
$n = 1, 2$ : $v = \frac{3 \cdot 1 0 ^{8}}{1 , 2} = 2, 5 \cdot 1 0^{8} м / с$ .

При переходе из более плотной среды в менее плотную, если угол падения $α \geq α_{0}$ , преломлённого луча нет — весь свет отражается:

sin α_{0} = \frac{n _{2}}{n _{1}} (в воздух : sin α_{0} = \frac{1}{n})

Пример: $n_{1} = 1, 25$ , $n_{2} = 1$ → $sin α_{0} = 0, 8$ . На этом работают световоды и оптическое волокно.

Тонкая линза

\frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{f} D = \frac{1}{F} Γ = \frac{f}{d} = \frac{H}{h}

F

— фокусное расстояние;

d

— расстояние от предмета до линзы;

f

— от линзы до изображения;

D

— оптическая сила, дптр (

F

в метрах);

Γ

— увеличение;

h

H

— высота предмета и изображения

У собирающей линзы $F > 0$ , $D > 0$ ; у рассеивающей $F < 0$ , $D < 0$ . Мнимому изображению соответствует $f < 0$ .

$F = 12$ , $f = 24 см$ : $\frac{1}{d} = \frac{1}{12} - \frac{1}{24} = \frac{1}{24}$ , $d = 24 см$ .
$F = 20$ , $d = 25 см$ : $\frac{1}{f} = \frac{1}{20} - \frac{1}{25} = \frac{1}{100}$ , $f = 100 см$ , $Γ = \frac{100}{25} = 4$ .
$D = 1, 25 дптр$ : $F = \frac{1}{1 , 25} = 0, 8 м = 80 см$ .

Для оптической силы фокусное расстояние — в метрах: $F = 20 см$ → $D = 5 дптр$ .

Построение изображений

Достаточно двух лучей: луч, параллельный главной оптической оси, после линзы проходит через фокус; луч через оптический центр не преломляется.

d > 2 F

: изображение действительное, перевёрнутое, уменьшенное (между

F

2 F

)

Положение предмета	Изображение
$d > 2 F$	действительное, перевёрнутое, уменьшенное
$d = 2 F$	действительное, перевёрнутое, равное
$F < d < 2 F$	действительное, перевёрнутое, увеличенное
$d < F$	мнимое, прямое, увеличенное (лупа)
рассеивающая линза	всегда мнимое, прямое, уменьшенное

Чем ближе предмет к фокусу, тем дальше и крупнее изображение. Действительное изображение всегда перевёрнуто, мнимое — прямое.

Коротко о лучах

Луч через оптический центр тонкой линзы идёт, не меняя направления.
Если предмет поместить точно в фокус собирающей линзы, лучи после неё идут параллельно — изображения нет.
Плоское зеркало даёт мнимое, прямое, равное по размеру изображение; рассеивающая линза — всегда мнимое, прямое, уменьшенное.
При переходе в оптически более плотную среду луч приближается к нормали; при угле падения больше предельного свет полностью отражается обратно в первую среду.

Посмотреть и посчитать

Модели

Линза: построение изображения Отражение и преломление света Плоское зеркало

Серия: 0

Где это пригодится: ЕГЭ — 1 заданиеЗадания экзамена 11 класса, которые опираются на этот материал — нажмите, чтобы раскрыть список

ЕГЭ, задание 13: Электромагнитные колебания и оптика1 балл · базовый уровень · 5 минутОткрыть →