ЛАБОРАТОРНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
«Зависимость
коэффициентов отражения и пропускания света
от угла
падения светового луча на границу раздела двух сред».
КРАТКАЯ
ТЕОРИЯ.
Свет, падая на границу раздела двух прозрачных сред, частично
отражается от неё и частично проходит во вторую среду, т.е. вторая среда
пропускает свет.
Физические свойства веществ, из которых состоят среды, определяют
степень отражения и пропускания ими света. Эти явления характеризуются
физическими величинами, которые называются коэффициентом отражения и
коэффициентом пропускания.
Коэффициентом отражения К называют долю отражённой световой энергии Е' от падающей на границу раздела двух сред полной
световой энергии Е, выраженной в процентах:
К = (Е'/Е)·100%
Коэффициентом пропускания М называют долю световой энергии, прошедшую во
вторую прозрачную среду Е'', от падающей на границу раздела двух сред
полной световой энергии Е, выраженной в процентах:
М = (Е''/Е)·100%
Очевидно, что оба эти коэффициента зависят от угла падения светового
луча на границу раздела двух сред.
В практической части данной работы вам предлагается исследовать эту
зависимость, опираясь на графики, построенные вами с использованием
предложенной таблицы:
|
Граничащие
среды
|
Угол(α)
падения
в
градусах
|
0
|
10
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
89
|
90
|
|
Воздух-
стекло
|
К,%
|
4,7
|
4,7
|
4,7
|
4,9
|
5,3
|
6,6
|
9,8
|
18
|
39
|
91
|
100
|
|
М,%
|
95,3
|
95,3
|
95,3
|
95,1
|
94,7
|
93,4
|
90,2
|
82
|
61
|
9
|
0
|
|
Воздух-
вода
|
К,%
|
2,0
|
2,0
|
2,1
|
2,2
|
2,5
|
3,4
|
6,0
|
13,5
|
34,5
|
90
|
100
|
|
М,%
|
98,0
|
98,0
|
97,9
|
97,8
|
97,5
|
96,6
|
94,0
|
86,5
|
65,5
|
10
|
0
|
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
Построить графики
зависимости коэффициентов отражения и пропускания от угла падения светового
луча.
Ответить на вопросы:
1.
Чему равны коэффициенты
отражения и пропускания света для углов падения 35⁰ и 75⁰?
2.
При каком угле падения
света отражается 30% от упавшей на границу раздела двух сред световой
энергии?
3.
При каком угле падения
света во вторую среду проходит 70% упавшей на границу раздела двух сред
световой энергии?
4.
Сравнив значения углов
падения света в п. 2 и 3, сделайте вывод о законе сохранения энергии в этом
явлении.
5.
При каком значении угла
падения света ровно половина падающей световой энергии отражается и ровно
половина её проходит во вторую среду?
6.
Обозначьте разным цветом
границы значения угла падения света, в пределах которых коэффициенты отражения
практически не изменяются; увеличиваются на незначительную величину;
увеличиваются на значительную величину; резко увеличиваются от 35%-40% до 100%
.
7.
Обозначьте разным цветом
границы значения угла падения света, в пределах которых коэффициенты
пропускания практически не изменяются; уменьшаются на незначительную величину;
уменьшаются на значительную величину; резко уменьшаются от 82%-86% до 0% .
8.
Сделайте общий вывод о
зависимостях коэффициентов отражения и пропускания от угла падения светового
луча.
ЗАЩИТА РАБОТЫ.
При сдаче работы
учителю уметь отвечать на вопросы:
1.
Что называют коэффициентом
отражения? Напишите формулу этой величины.
2.
Что называют коэффициентом
пропускания? Напишите формулу этой величины.
3.
Как зависят коэффициенты
отражения и пропускания от угла падения светового луча?
4.
Какая среда (стекло или
вода) обладает большей отражающей способностью? большей пропускающей
способностью?
5.
Найдите значения показателей
преломления воды и стекла. Какая из этих сред оптически более плотная?
Оптически менее плотная?
6.
Свяжите отражающую и
пропускающую способность сред с их оптической плотностью.
7.
Изучив принцип
Гюйгенса-Френеля - основной постулат волновой теории, описывающий и объясняющий
механизм распространения волн, в частности, световых, попытайтесь объяснить
результаты вашего исследования.
МЕТОДИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ.
- Работа может проводиться при аттестации на повышенную оценку.
- Исследования для разных граничащих сред можно предложить учащимся
разных вариантов, что даст возможность обсудить в группе ответы на вопросы с 4
по 6.
- Чтобы получить возможность дифференцировать работу учащихся по уровню
обученности, можно предложить им: а) воспользоваться готовыми графиками; б)
использовать компьютерное построение графиков; в) построить эти графики самим.
- Любая форма работы с графиком позволяет учащимся работать
самостоятельно в любое удобное для них время и место (в классе или дома).
- Работа интегрирует физику с математикой, черчением и информатикой.
- Работа развивает логическое мышление учащихся и прививает им
исследовательские навыки.
ИЗ ЛИЧНОГО ОПЫТА.
Работа вызывает живой интерес у учащихся.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.