Жазық параллель пластина мен призмада сәулелердің жүру сызбасын сызу және жазық параллель пластина мен призма формуласын қолданып, есептер шығару.

• 1 слайд

  Шымкент қаласы физика – математика бағытындағы Назарбаев Зияткерлік мектебі
  Физика пәнінің мұғалімі :
  Кененбаева
  Айнур
  Ахметжановна
  Тақырыбы: Жазық параллель пластина мен призмада сәулелердің жүру сызбасын сызу және жазық параллель пластина мен призма формуласын қолданып, есептер шығару.
  
  

• 2 слайд

  Сабақтың тақырыбы:
  Жазық параллель пластина мен призмада сәулелердің жүру сызбасын сызу және жазық параллель пластина мен призма формуласын қолданып, есептер шығару.
  

• 3 слайд

  Оқу мақсаты:
  Жазық параллель пластинка мен үш бұрышты призмадағы сәулелердің жүру сызбасын жасау
  Жазық параллель пластинка мен үш бұрышты призмадағы сәуленің сынуына байланысты есептерді шығару
  
  

• 4 слайд

  Жетістік критерийі:
  Жазық параллельді пластинкада және ұшбүрышты призмада сәулелердің түсуін дұрыс сала алатынын көрсетеді
  Жазықпараллельді пластинкада және үшбұрышты призмада сәулелердің түсуіне қатысты есептерді шешу үшін жарықтың сыну заңдарын қолданады.
  

• 5 слайд

  Жазық параллель пластиналар деп екі жағы параллель беттермен шектелген мөлдір дене.
  
  

• 6 слайд

  Жазық параллель пластина
  
  

• 7 слайд

  Жазық параллель пластина формуласы:
  
  ℎ=𝑑 𝑠𝑖𝑛 𝛼−𝛽 𝑐𝑜𝑠𝛽
  ℎ −ығысу шамасы
  𝑑 −пластина қалыңдығы
  sin 𝛼 −түсу бұрышы
  sin 𝛽 - сыну бұрышы
  

• 8 слайд

  Үшбұрышыты призмада жарықтың жүру жолдары
  Призмаға түскен жарық призмадан сынып, өтіп кетеді
  Жарық сәулесі призманың гипотенузасына бағытталса, сәуле 90 0 бұрылып кетеді
  Жарық сәулесі призманың катеттеріне бағытталса, призмадан шағылып, бұрылып қайтады
  

• 9 слайд

  Үшбұрышты призмадағы жарықтың жүру жолы
  A
  B
  C
  𝑛 ауа ≈1
  n
  α1
  β
  α0
  𝞪2
  𝞱
  𝞿
  S1
  O1
  O2
  Сындыру қырлары деп — жарық сәулесін сындыратын қырлары.
  Призманың сындыру бұрышы — сындыратын қырлардың арасындағы бұрыш.
  Ауытқу бұрышы — призмаға түскен және призмадан шыққан сәулелердің созындылары.
  Призманың табаны — призманың сындыру бұрышына қарама – қарсы жатқан қырларын айтамыз.
  

• 10 слайд

  Үшбұрышты призмадағы жарықтың жүру жолы
  A
  B
  C
  𝑛 ауа ≈1
  n
  α1
  β
  α0
  𝞪2
  
  𝝋
  S1
  O1
  O2
  1. Бірінші сынатын бүйір бетіне қатысты жарықтың сыну заңын мына түрде жазамыз:
  sin 𝛼 1 sin 𝛽 =𝑛
  2. Екінші сынатын бүйір бетіне қатысты жарықтың сыну заңын мына төмендегідей түрде жазамыз:
  sin 𝛼 2 sin 𝛽 2 = 1 𝑛
  3. Призманың сындыру бұрышы :
  𝜃=𝛽+ 𝛼 0
  4. Призманың ауытқу бұрышы:
  𝜃= 𝛼 1 + 𝛼 2 −𝜃
  Призмаға қолданылатын түрлендірулер:
  

• 11 слайд

  Есеп № 1. Сыну көрсеткіші 1.8 шыныға сыну бұрышы шағылу бұрышына перпендикуляр болу үшін, жарық қандай бұрышпен түсу керек ?
  Шешуі:
  n = 1.8
  δ = 900
  α = ?
  𝛽=90°−𝛼
  sin 𝛼=𝑛∙ sin 90°−𝛼
  sin 𝛼=𝑛∙ cos 𝛼
  sin 𝛼 cos 𝛼 =𝑛
  tg 𝛼 =𝑛
  𝛼=arctg 𝑛
  𝛼=arctg 1,8=61°
  Жауабы: α = 610.
  α
  β
  δ = 900
  𝛼
  

• 12 слайд

  Есеп № 2. Тең қабырғалы шыныдан жасалған үш бұрышты призма берілген. Жарық сәулесі бір бүйір бетіне перпендикуляр бағытта түседі. Шынының сыну көрсеткіші 1.5-ке тең. Сечение стеклянной призмы имеет форму равностороннего треугольника. Луч падает на одну из граней перпендикулярно к ней. Вычислите угол между этим лучом и лучом, вышедшим из призмы. Показатель преломления стекла равен 1,5.
  Шешуі:
  n = 1,5
  𝜃= 600
  δ = ?
  Жауабы: δ = 1200.
  600
  600
  600
  А
  С
  В
  n
  D
  E
  M
  300
  600
  𝑛∙ sin 𝜑 = sin 𝛽
  1,5∙ sin 60° = sin 𝛽
  sin 𝛽 =1,5∙ 3 2 ≈1,3>1
  600
  𝛿=60°+60°=120°
  

• 13 слайд

  Есеп № 3. Жарық сәулесі призманың бүйір бетіне 𝛼 1 = 30 0 бұрыш жасап, түседі де призмадан 𝛼 2 = 25 0 бұрыш жасап шығады. Жарық сәулесінің ауытқу бұрышы 𝜑 = 10 0 . Призманың сындыру бұрышын табыңдар.
  
  Шешуі:
  Жауабы: 45 0
  𝜃= 𝛼 1 + 𝛼 2 −𝜑
  𝜑= 𝛼 1 + 𝛼 2 −𝜃
  𝜃= 30 0 + 25 0 − 10 0
  

• 14 слайд

  Есеп № 4. Жарық сәулесі призманың бүйір бетіне 1 0 түсті. Сәуленің ауытқу бұрышы 18 0 , ал призманың сындыру бұрышы 30 0 болған кездегі призманың сыну көрсеткішін анықтаңдар ?
  Берілгені:
  𝛼 1 = 1 0
  𝜑= 18 0
  𝜃= 30 0
  т/к n - ?
  Шешуі:
  Ауытқу бұрышының шамасы өте аз болған жағдайды:
  𝜑= 𝜃 𝑛−1
  𝑛= 𝜑 𝜃 + 1
  𝑛= 18 0 30 0 +1= 1,6
  

• 15 слайд

  а
  Есеп № 4. Жарық сәулесі призманың бүйір бетіне 1 0 түсті. Сәуленің ауытқу бұрышы 18 0 , ал призманың сындыру бұрышы 30 0 болған кездегі призманың сыну көрсеткішін анықтаңдар ?
  Берілгені:
  𝛼 1 = 1 0
  𝜑= 18 0
  𝜃= 30 0
  т/к n - ?
  Шешуі:
  Ауытқу бұрышының шамасы өте аз болған жағдайды:
  𝜑= 𝜃 𝑛−1
  𝑛= 𝜑 𝜃 + 1
  𝑛= 18 0 30 0 +1= 1.6
  Жауабы: 1.6
  

• 16 слайд

  Есеп № 5. Жарық сәулесі призмаға түскенде призмадағы сыну бұрышы призманың табанымен параллель бағытталатындай түседі. Призманың сындыру бұрышы 𝜃= 50 0 , ал түсу бұрышы 𝛼= 35 0 . Призманың сыну көрсеткішін табыңдар ?
  Берілгені :
  𝛼= 35 0
  𝜃= 50 0
  n-?
  Шешуі :
  Призма тең бүйірлі болғандықтан барлық
  бұрыштарының қосындысы 180 0 -қа тең.
  𝛾=0,5 180 0 − 𝜃
  𝛽+𝛾+ 90 0 = 180 0
  𝛾= 90 0 −𝛽
  90 0 −𝛽=0,5 180 0 −𝜃
  𝛽= 90 0 −0,5 180 0 −𝜃
  

• 17 слайд

  Есеп № 5. Жарық сәулесі призмаға түскенде призмадағы сыну бұрышы призманың табанымен параллель бағытталатындай түседі. Призманың сындыру бұрышы 𝜃= 50 0 , ал түсу бұрышы 𝛼= 35 0 . Призманың сыну көрсеткішін табыңдар ?
  Берілгені :
  𝛼= 35 0
  𝜃= 50 0
  n-?
  Шешуі :
  𝛽= 90 0 −0,5 180 0 −𝜃
  𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠𝑖𝑛𝛽 =𝑛
  𝑛= 𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠𝑖𝑛 90 0 −0,5 180 0 −𝜃
  𝑛= 𝑠𝑖𝑛 35 0 𝑠𝑖𝑛 90 0 −0,5 180 0 − 50 0 =1,36
  Жауабы: n = 1,36
  

• 18 слайд

  Есеп № 6. Жарық сәулесі сыну көрсеткіші 2,4-ке тең призмаға түсіп, призмадан шықпады. Призманың бүйір бетіне тұрғызылған перпендикуляр мен призманың сындыру бұрышы арасындағы бұрыш, призманың сындыру бұрышы мен ауытқу бұрышының қосындысына тең болу үшін призмаға жарық қандай минималь бұрышпен түсу керек ?
  Берілгені:
  𝑛=2,4
  𝛿=𝜃+𝜑
  т/к 𝛼 1 − ?
  Шешуі:
  Толық ішкі шағылудың шекті бұрышы:
  sin 𝛼 0 = 1 𝑛
  𝛼 0 +𝛽+𝛿= 180 0
  Тең қабырғалы үшбұрыштың бұрыштарының
  қосындысы 180 0 тең болғандықтан.
  Сәуленің ауытқу бұрышы:
  𝜑= 𝛼 1 + 𝛼 2 −𝜃
  𝜃+𝜑= 𝛼 1 + 𝛼 2 =𝛿
  , 𝛼 0 +𝛽+ 𝛼 1 + 𝛼 2 = 180 0
  

• 19 слайд

  Есеп № 6. Жарық сәулесі сыну көрсеткіші 2,4-ке тең призмаға түсіп, призмадан шықпады. Призманың бүйір бетіне тұрғызылған перпендикуляр мен призманың сындыру бұрышы арасындағы бұрыш, призманың сындыру бұрышы мен ауытқу бұрышының қосындысына тең болу үшін призмаға жарық қандай минималь бұрышпен түсу керек ?
  Берілгені:
  𝑛=2,4
  𝛿=𝜃+𝜑
  т/к 𝛼 1 − ?
  Шешуі:
  Толық ішкі шағылудың шекті бұрышы:
  sin 𝛼 0 = 1 𝑛
  𝛼 0 +𝛽+ 𝛼 1 + 𝛼 2 = 180 0
  𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠𝑖𝑛𝛽 =𝑛
  𝛼 0 =𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛 1 𝑛 ; 𝛼 2 = 90 0
  

• 20 слайд

  Есеп № 6. Жарық сәулесі сыну көрсеткіші 2,4-ке тең призмаға түсіп, призмадан шықпады. Призманың бүйір бетіне тұрғызылған перпендикуляр мен призманың сындыру бұрышы арасындағы бұрыш, призманың сындыру бұрышы мен ауытқу бұрышының қосындысына тең болу үшін призмаға жарық қандай минималь бұрышпен түсу керек ?
  Берілгені:
  𝑛=2,4
  𝛿=𝜃+𝜑
  т/к 𝛼 1 − ?
  Шешуі:
  𝛽+ 𝛼 1 = 90 0 −𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛 1 𝑛 → 𝛽= 65,4 0 − 𝛼 1
  𝑠𝑖𝑛 𝛼 1 𝛽 =𝑛 → 𝑠𝑖𝑛 𝛼 1 𝑠𝑖𝑛 65,4 0 − 𝛼 1 =𝑛
  𝑠𝑖𝑛 𝛼 1 =𝑛 𝑠𝑖𝑛 65,4 0 𝑐𝑜𝑠 𝛼 1 −𝑐𝑜𝑠 65,4 0 𝑠𝑖𝑛 𝛼 1
  Sin 𝛼 1 1+𝑛𝑐𝑜𝑠 65,4 0 =𝑛 65,4 0 𝑐𝑜𝑠 𝛼 1
  

• 21 слайд

  Есеп № 6. Жарық сәулесі сыну көрсеткіші 2,4-ке тең призмаға түсіп, призмадан шықпады. Призманың бүйір бетіне тұрғызылған перпендикуляр мен призманың сындыру бұрышы арасындағы бұрыш, призманың сындыру бұрышы мен ауытқу бұрышының қосындысына тең болу үшін призмаға жарық қандай минималь бұрышпен түсу керек ?
  Берілгені:
  𝑛=2,4
  𝛿=𝜃+𝜑
  т/к 𝛼 1 − ?
  Шешуі:
  𝑠𝑖𝑛 𝛼 1 1+𝑛𝑐𝑜𝑠 65,4 0 −𝑛𝑠𝑖𝑛 65,4 0 𝑐𝑜𝑠 𝛼 1 =0 ;
  𝑐𝑜𝑠 𝛼 1 𝑡𝑔 𝛼 1 1+𝑛𝑐𝑜𝑠 65,4 0 −𝑛𝑠𝑖𝑛 65,4 0 =0
  𝑐𝑜𝑠 𝛼 1 =0 → 𝛼 1 = 90 0 + 180 0 𝑛, 𝑛 ∈𝑍 ;
  𝑡𝑔 𝛼 1 1+𝑛𝑐𝑜𝑠 65,4 0 −𝑛𝑠𝑖𝑛 65,4 0 =0
  𝑡𝑔 𝛼 1 = 𝑛𝑠𝑖𝑛 65,4 0 1+𝑛𝑐𝑜𝑠 65,4 0
  

• 22 слайд

  Есеп № 6. Жарық сәулесі сыну көрсеткіші 2,4-ке тең призмаға түсіп, призмадан шықпады. Призманың бүйір бетіне тұрғызылған перпендикуляр мен призманың сындыру бұрышы арасындағы бұрыш, призманың сындыру бұрышы мен ауытқу бұрышының қосындысына тең болу үшін призмаға жарық қандай минималь бұрышпен түсу керек ?
  Берілгені:
  𝑛=2,4
  𝛿=𝜃+𝜑
  т/к 𝛼 1 − ?
  Шешуі:
  𝑡𝑔 𝛼 1 = 𝑛𝑠𝑖𝑛 65,4 0 1+𝑛𝑐𝑜𝑠 65,4 0
  𝛼 1 =𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 2,4𝑠𝑖𝑛 65,4 0 1+2,4𝑐𝑜𝑠 65,4 0 = 47,5 0 + 180 0 𝑛, 𝑛 ∈𝑍
  Жауабы: 47,5 0
  

• 23 слайд

  Зертханалық жұмыс
  Жұмыстың мақсаты: Жарықтың призма арқылы өтуін зерттеу.
  Қажетті – құрал жабдықтар: Оптикалық диск, үшбұрышты призма, трапеция тәрізді призма,жарық бергіш , галоген 12В /20 Вт, бір-екі жарығы бар диафрагма, қуат көзі, ақ қағаз, транспортир.
  Жұмыс барысы:
  Қағаз бетінде тік бұрышта қиылысқан сызықтар сызыңыз және М қиылысу нүктесін белгілеңіз. М нүктесінен призмаға қарай 30° өлшеп бағытталатын сызықты сызыңыз (1 сур).
  Бір жарығы бар диафрагманы жарық бергішке линза жағынан орнатыа оны қағаз бетінде орнатыңыз.
  Трапеция тәріздес призманы суреттегідей перпендикулярлы сызықта орнатыңыз (2 сур).
  Призма контурын сызықпен сызыңыз (3 сур).
  Жарық бергішті қуат көзіне қосыңыз (12 В ~) (4 сур.).
  Жарық бергішті жұқа жарық сәулесі призмаға 30° бұрышат түсетіндей бұрыңыз (5 сур.).
  
  
  № 1 тапсырма:
  

• 24 слайд

  1- сурет
  2- сурет
  3- сурет
  4- сурет
  Зертханалық жұмыс
  

• 25 слайд

  Зертханалық жұмыс
  Призманың ішінде және сыртында жарық сәулесінің траекториясын бақылаңыз. Түсетін сәулені және сынған сәуленің ортасын екі крестикпен белгілеңіз.
  Қағаздың шетін сынған сәулеге қарсы сәл көтеріп бақылауларыңызды жазыңыз (6 сур.).
  Қуат көзін өшіріп призманы және жарық бергішті қағаздан алып тастаңыз.
  
  5- сурет
  6 - сурет
  

• 26 слайд

• 27 слайд

  Зертханалық жұмыс
  № 2 тапсырма:
  Жұмыстың мақсаты: Толық жылжу бұрышын анықтау.
  Жұмыстың барысы:
  Оптикалық дискке үш бұрышты призманы оның катеті оптикалық дискінің перпендикулярында жататындай қойыңыз (жұмсақ жағымен төмен). Тік бұрыш дискідегі белгімен сәйкес келуі керек (7 сур.).
  Қуат көзін қосып жарық бергішті жұқа сәуле призмаға 10° бұрышта түскенше дейін жылжытыңыз (7 сур.).
  Толық жылжу бұрышын анықтаңыз δ (8 сур.) және осы мәнді жазыңыз.
  Толық жылжу бұрышы δ құлайтын сәуле мен сынған жарық сәуленің көзге елестеткендегі ұзаруы арасындағы бұрыш (8 сур.).
  20°, 30°, 40°, 50°, 60° және 70° құлау бұрыштары үшін өлшемдерді қайталаңыз. δ сәйкес мәндерін 1 кестеге жазыңыз.
  Қуат көзін ажыратыңыз.
  
  
  

• 28 слайд

  Зертханалық жұмыс
  Өлшеу нәтижелері: