Жарық жылдамдығы. Гюйгенс принципі: жарықтың шағылу, сыну заңы.
Сабақтың мақсаттары:
• Білімділік; Жарық құбылыстарының жаңа қасиеттерімен танысу, жарық жылдамдығының астрономиялық, лабораториялық әдістерін, сыну, шағылу заңдарын қалыптастыру, сыну заңы мен формуласын үйрету, оқушылардың эксперименттік дағдыларын дамытуды жалғастыру, шағылу заңын түсіну, сыну құбылысының схемалық суретін сала білу;
• Оқу материалын талдай білу дағдысын дамыту; бақылау, салыстыру, оқылған құбылыстар мен фактілерді салыстыра білу, қорытынды жасау.
• ақылға салу дағдысын қалыптастыру, патриоттық сезімдерін ояту, өзі және топ мүшесі үшін жауапкершілік ала білуге тәрбиелеу:
Көрнекіліктер:
Диагностикалық карталар, семантикалық карталар, карточкалар
Тәжрибелер:
1. Стакандағы суға батырылған заттың сынуы
2. Тиынның «көтерілуі».
3. «Үш қабатты линза» тәжрибесі
Сабақтың түрі: кіріктірілген
Сабақтың типі: аралас сабақ
Әдіс - тәсілі: репродуктивтік, иллюстративті - түсіндірмелі, проблемалық ахуал, ДСОТ - ның элементтері, МОТ элементтері, ПОТ элементтері.
Көрнекілігі:
1. Геометриялық оптика құралы (оптикалық диск);
2. Өмірде кездесетін сыну құбылысын көрсету (тарелка, су, тиын);
3. Тебен иненің стакандағы суда сынуын көрcету;
4. Тапсырмалар және бағалау критерилері жазылған карточкалар.
Сабақ жоспары:
Кезеңі Ұзақтығы, мин. Оқыту түрі мен әдісі
Үй жұмысын тексеру, оқушылардың білімін белсендіру, (актуализация) 10 Жалпы сұрақ - жауап, карточкамен жеке жұмыс жасау
Сабақтың мақсатын қою, жаңа тақырыпты ашу 5 Судағы тиын қалай көтеріледі?...
Бала неге су түбіндегі тасты көздей алмады?...
Жаңа материалды игеру 25 Мұғалімнің әңгімесі, оқушылармен сұқбаттасу, тәжрибелер көрсету,
Оқылған материалды бекіту 20 Тақтада есеп шығарып, оның кезеңдерін талдау, топтық жұмыс.
Сабақты қорыту 10 Бағалау, үйге тапсырма, т. б хабарламалар.
І. Ұйымдастыру
Бағалау жүйесімен таныстырады. Диагностикалық картаға өз фамилияңды жаз. Сабақ бөлімдеріндегі тапсырманы орындаған оқушы диагностикалық картаға өзіне тиісті ұпайын қойып отырады. Оқушыларға таратылады
Деңгейі ----- баға ----- ұпай
жоғары -----«5» ----21 - 42
жеткілікті --«4» ----10 - 20
ауытқу -----«3» --------2 - 9
төмен ------«2» -------0 - 1
1. Үй тапсырмасымен жұмыс.
Жалпы сұрақтар.
Электромагниттік индукция заңын кім ашты?
Магнит ағынының өлшем бірлігі?
Магнит индукция векторының өлшем бірлігі?
Айнымалы электр тогы деп?
Ленц ережесі?
Электр энергиясын қайдан аламыз?
Трансформаторлар не үшін керек?
Электромагниттік өріс
Жауаптары: Оқулықтары мен дәптерлерін дайындайды.
М. Фарадей
Вебер
Тесла
Уақыт бойынша ЭҚК - нің өзгерісі
Энергиясының сақталу заңы
АЭС, ГЭС, т б
Кернеуді күшейтіп азайту үшін
Электр өрісі мен магнит өрісінің қосылысы
Берілген сөздерден ұлы ғұлама Пифагордың нақыл сөзін шығару
Таңертең оянысымен «Мен не істеуге тиіспін» деп, кешқұрым ұйықтар алдында «Мен не тындырдым» деп сұра. (Пифагор)
«Дүние атаулы теп-тегіс мөлдір болса, көлеңке орнығады қайда барып»
Бұл қай ақынның сөзі?
Шәкәрім өлең жолдарынан физика ғылымы өмір мен поэзиямен тығыз байланысты
ІІ. Жаңа сабақ.
Мұғалім: (Проблемалық ситуация)
Бөлмедегі шамды жаққанда бөлме қаша уақытта жарықталынады?
(оқушылар өз пікірлерін айтады)
/Тақтаға жаңа сабақтың тақырыбын жазады/
Жарық жылдамдығы, с — кез келген электрмагниттік толқынның (оның ішінде жарықтың да) бос кеңістіктегі (вакуумдағы) таралу жылдамдығы; іргелі физика тұрақтылардың бірі. Ол кез келген физика әсердің шектік таралу жылдамдығы әрі бір санақ жүйесінен екінші санақ жүйесіне көшкенде [инвариант|инвариантты болады. Жарық жылдамдығының шамасы материалдық дененің массасы мен толық энергиясын байланыстырып тұрады. Санақ жүйесі өзгерген кезде координатты, жылдамдықты және уақытты түрлендіру Жарық жылдамдығы арқылы өрнектеледі және ол көптеген қатыстардың құрамына ) сәуленің түрлішеенеді. Белгілі бір ортадағы Жарық жылдамдығы (с ) үшін түрліше мән қабылдайтын ортаның сыну көрсеткішінежиіліктері ( ). Бұл тәуелділік белгілі бір ортадағы)=c/n(((n) тәуелді болады: с монохромат емес жарықтың топтық жылдамдығы сол жарықтың фазалық жылдамдығынан өзгеше болуына әкеледі (вакуумдағы Жарық жылдамдығы үшін бұл екі жылдамдықтың шамасы бірдей). Тәжірибеде белгілі бір ортадағы ) анықтаған кезде әрдайым (арнаулы кейбір жағдайдаЖарық жылдамдығын (с болмаса) топтық жылдамдықты (немесе сигнал жылдамдығы не энергия жеткізу жылдамдығы деп аталатын) өлшейді. Жарық жылдамдығын тұңғыш рет 1676 жылы, Юпитер серіктерінің тұтылулары арасындағы уақыт аралығының өзгеруі бойынша дат астрономы О. К. Ремер өлшеді (бақылау нәтижесінде с=215000 км/с болды). Оны 1728 жылы жұлдыздардың жарық аберрациясын бақылау кезінде ағылшын астрономы Дж. Брадлей растады. Кейін Жарық жылдамдығы жер жағдайында да тәжірибе жасалып өлшене бастады (мыс., француз физигі А. И. Л. Физо 1849 жылы с= =313300 км/с, француз физигі Ж. Б. Л. Фуко 1862 500 км/с, американ физигіжылы с=298000 А. Майкельсон 1926 4 км/с екендігін анықтады). Жарық көзі ретінде лазерлердіжылы с=299796 пайдаланып жүргізілген өлшеулер нәтижесінде Жарық жылдамдығын өлшеу 0, 15 км/с. Қазіргі кезде Жарықдәлдігі жоғары көтерілді: с=299792, 5 1, 2 м/с мәніжылдамдығының вакуумдағы мәні үшін ресми түрде с=299792458 қабылданған. [1]
• тар мағынада – көрінетін сәуле, яғни жиілігі 7, 5 •1014 – 4, 0 • 1014Гц аралығындағы адам көзі қабылдайтын электрмагниттік толқын;
• кең мағынасында — қабылданатын сәулемен бірге спектрдің ультракүлгін және инфрақызыл аймағындағы сәулелерді де қамтитын оптикалық сәуленің синоним
Жарық жылдамдығы, с' – кез келген электрмагниттік толқындардың (оның ішінде жарықтың да) бос кеңістіктегі (вакуумдағы) таралу жылдамдығы; іргелі физикалық тұрақтылардың бірі. Жарық жылдамдығының шамасы материалдық дененің массасы мен толық энергиясын байланыстырып тұрады. Санақ жүйесі өзгерген кезде координатты, жылдамдықты және уақытты түрлендіру жарық жылдамдығы арқылы өрнектеледі. Жарық жылдамдығын алғаш рет 1676 ж. Юпитер серіктерінің тұтылулары арасындағы уақыт аралығының өзгеруі бойынша дат астрономы Оле Ремер өлшеді (бақылау нәтижесінде с=215000 км/с болды). Жарық көзі ретінде лазерлерді пайдаланып жүргізген өлшеулер нәтижесінде жарық жылдамдығын өлшеу дәлдігі жоғары көтерілді: с=299792, 5•0, 15 км/с. Қазіргі кезде жарық жылдамдығының вакуумдағы мәні үшін ресми түрде с=299792, 458•1, 2 м/с қабылданған.
Стакандағы суға ұзын тебен - инені салып, оны центрден шетке қарай жылжыта отырып сыну құбылысын көрсетеді. Қандай өзгеріс/құбылыс көрдіңдер? Неге болат ине су - ауа шекарасында «сынып» көрінеді?
Бүгінгі сабағымызда жарық сәулесінің аса бір қызықты қасиеті жарықтың сынуы мен мен оның қолданылуын қарастырамыз.
Тәжірибе - 1. Тарелке, су, тиынмен жасалатын тәжірибені көрсету.
Тәрелкеге тиын салып қойып, оған тиын көрінбейтіндей қырынан қарап тұрып жайлап су құямыз. Аздан соң тиын көрінеді.
Тыйын неге «көтерілді»?
2. Бұл тәжірибелер екі түрлі ортаның шекарасында, яғни су - ауа шекарасында жарық сәулесі түскенде бір бөлігі шағылып, ал бір бөлігі екінші ортаға өтетінін және өткенде бағытын өзгертінін (сынатынын) дәлелдейді.
Осы құбылыстан қандай тұжырым жасауға болады?
Жауап: Екі ортаны бөлетін шекара арқылы өткенде, жарықтың таралу бағытының өзгеруін жарықтың сынуы дейміз.
Сынған сәуле мен екі ортаны бөлетін шекараға сәуле түскен нүктеден тұрғызылған перпендикуляр арасындағы бұрыш ( ) сыну бұрышы деп аталады.
Жарық аудан шыныға өткенде сынған сәуле перпендикулярға жақындайтынын тәжірибеден көрдік. Бұл сыну бұрышы түсу бұрышынан аз екенін көрсетеді. Сонымен қатар тұсу бұрышын сан мәнін (градус) сыну бұрышының сан мәніне бөле отырып олардың тұрақты екеніне назар аударамыз.
Бұдан қандай тұжырым айтуға болады?
Жауап:
• Түскен сәуле, сынған сәуле және екі ортаны бөлетін бетке сәуле түскен нүктеден тұрғызылған перпендикуляр бір жазықтықта жатады.
• Түсу бұрышы синусының сыну бұрышы синусына қатынасы екі орта үшін тұрақты шама болып табылады, бұл формула мен анықтаманы сыну заңы деп атайды.
Бұл заңды Синелус заңы деп те атайды. Оны ХVІІ ғасырда (1621ж) В Синелус тұжырымдаған. Ал 1630 жылы Р. Декарт оған теориялық негіздеме жасаған. Формуладағы n – сындыру көрсеткіші деп аталады.
Сындыру көрсеткіші түсу б бұрышына тәуелді емес және тек ортаның оптикалық тығыздығына тәуелді. Заттың ауамен салыстырғандағы көрсеткіші «абсалют сындыру көрсеткіші» деп аталады.
3. Жарық сәулесі вакуумда 300000 км/с жылдамдықпен тарайды. Жарық 300000 км/с кем жылдамдықпен таралатын орта оптикалық тығыздығы жоғары орта деп аталады.
Жарықтың бір ортадан екінші ортаға өткенде сыну себебі әртүрлі ортада жарық жылдамдығының түрліше болатындығынан. Яғни, оптикалық тығыздығы жоғары ортада жарық жылдамдығы кемиді. Ортаның сындыру көрсеткіші осы жылдамдықтың неше есе кемитінін көрсетеді.
Сонда берілген екі орта үшін (ауа – су, ауа – шыны...) заттың сындыру көрсеткіші формуласымен де анықталады. С - жарықтың вакуумдағы жылдамдығы, v – ортадағы жылдамдығы, Онда екі формуланы біріктіріп былай жазуға болады.
Оптикалық диск көмегімен осы формуланың дұрыстығына көз жеткізетін демонстрациялар көрсету.
ІІІ. бекіту жұмысы. Қазіргі кезде көптеген заттардың сындыру көрсеткіштері тәжірибеде анықталып жазыған кестеге жазылған.
Заттар Ауаға қатысты сындыру көрсеткіші
Су
глицерин
Алмас
Мұз
Тұз
Кварц
Лағыл
Қант
Шыны сорттары 1. 33
1, 47; 2, 42; 1, 31;1, 54; 1. 54; 1, 76; 1, 56; 1, 47 до 2. 04
Екі қабатты линза тәжірибесі.
Әртүрлі мөлдір заттар жарық сәулесін түрліше сындырады. Стакандағы судың бетіне кастор майын (ол жоқ болса басқаша мөлдір май) қалыңдығы 1см болатындай етіп құямыз. Стаканға жақсылап жарықтандыру керек
Ине алып оны стаканның дәл ортасынан майға батырамыз. Май қабатынан өткен соң ине суға да 1см – дей еніп тұруы керек. Егер стаканның бүйірінен қарасақ жуандығы әртүрлі бір бүтін инені көреміз: иненің суға батып тұрған астынғы бөлігі қолымызға ұстап тұрған үстіңгі бөлігінен жуандау, ал, майда тұрған ортаңғы бөлігі бәрінен жуан болып көрінеді
Инені аздап оңға – солға стакан шетіне қарай қозғап көреміз, сонда ол күтпеген жерден үш бөлікке «кесіліп» кетеді; иненің жоғарғы бөлігі мен астынғы бөлігі шетке қарай аздап ығысса, ортаңғы бөлігі тіптен ығысып кетеді...
Инені жылжытуды жалғастырамыз. Сонда мынаны байқаймыз: ортаңғы бөлік бәрінен де тез ығысады, одан соң астынғы бөлік, ал үстіңгі (ауадағы) бөлік ең баяу жылжиды. Ине үшке бөлініп кетті. (Әрине оптикалық тұрғыдан ғана)?
Параллель шыны пластинадан өткен жарықтың сыну құбылысы
Үшбұрышты шыны призмаға бүйірінен түскен жарықтың сыну құбылысы.
№1033(1096)
Берілгені:
D = 40см = 0, 4м
= 450
n = 1. 33
Y =?
Бұл есепті шығару үшін мына суретті пайдаланамыз
шешуі:
Сурет б/ша = және
= +
Сонда: осыдан
=0. 4•tg45=0. 4•1=0. 4м=40см,
Сындыру көрсеткішінің формуласы б/ша:
осыдан
arcsin0. 53 ≈ 320
тағы да сурет бойынша:
осыдан
y = 40 – x = 40 – 25 = 15см
ж/бы: таяқ тастан 15см арырақ түседі.
Оқушылар жаңа сабақ бойынша топтарға
бөлініп деңгейлік тапсырмалар орындайды.
«Жарықтың шағылу заңы» тақырыбына карточкалар бойынша өзбетіндік жұмыс орындау.
Тапсырманың мысалдары:
1 - топ. Күн сәулесі жер бетіне 300 бұрышпен түседі. Күн сәулесін құдық түбіне қарай бұру үшін, жазық айнаны вертикалмен қандай бұрыш жасай бағыттау керек?
2 - топ. Бір - біріне 900 бұрышпен орналасқан екі айнадағы нүктелік жарық көзінің кескінін салыңыз.
3 - топ. Қабырғада биіктігі 1м айна ілінген. Айнаның алдында 2м қашықтықта адам тұр. Айнадан артқы қабырғаға дейін 4м. Артқы қабырғаның айнадан көрініп тұрған кескінінен, адамға дейінгі қашықтық қанша?
Жаңа сабағымыз түсінуге оңай болу үшін, алдымен бұрын өткен геометриялық оптиканың негізгі түсініктерін және жарықтың шағылу заңын еске түсірейік. Таза суға қарасақ өз бейнемізді көруге болады, неге?
Жауаптары:
Жарықтың түзу сызықпен таралу және шағылу құбылыстарын зерттейді.
жарық энергиясы бойымен тарайтын сызық жарық сәулесі д. а., жарық сәулесі мен түсу нүктесіне тұрғызылған перпендикуляр жатқан жазықтық.
Қарама - қарсы бағытынан басқа айырмашылығы жоқ. Мыс: адамның жүрек тұсы.
Таратпа материалдармен жұмыс істейді.
Торкөз қағазға сызып көрсетеді:
150
6м
Бұл су бетінен шағылу құбылысынан болады. (ТАПСЫРМАНЫ ДҰРЫС ОРЫНДАҒАНДАР ӨЗДЕРІҢЕ 2 ҰПАЙ ЖАЗЫҢДАР)
Тарауға байланысты жұмбақтар шешіледі:
Жарқылдан соң жаңағы
Суға бөкті бар алып.
Көкте түрлі жолақты,
Өрнек тұрды ғаламат (кемпірқосақ)
Күндіз қасыңнан қалмайды,
Бірақ, ешкім ұстай алмайды.
Қорқақ па? Қараңғыға бармайды. (көлеңке)
Алпыс кісі аяқтасты,
Ерте тұрып таяқтасты. (кірпік)
Хабар алған алыстан
Екі өріс табысқан (Электромагниттік толқын).
ІV. Оқушыларды сабаққа қатысу картасы б/ша бағалау.
Үйге тапсырма: §67. №29жат. және Рым. №1022, 1023
Семантикалық карта.
Сұрақ пен дұрыс жауаптың қиылысына «+» таңбасын қойыңыз. (екі сұрақтың жауабы біреу болуы мүмкін)
№ Сұрақ Шағылу Сыну Шағылу заңы Сыну саңы Сындыру көрсеткіш
1. бұл ненің формуласы?
2 Көл бетінен күн көрініп тұр. Бұл қандай құбылыс?
3. бұл ненің формуласы?- түсу, - шағылу бұрышы
4. Судағы балықтар үлкен болып көрінеді. Бұл қандай құбылысты көрсетеді?
5. Вакуумдағы жарық жылдамдығының ортадағы жарық жылдамдығына қатынасына тең тұрақты шама:
6. бұл қай заңның формуласы?
7. бұл ненің формуласы?
Кестенің екі бағанын толтырыңыз, үшінші бағанды үйден толтырып, келесі сабаққа әкелесіз..
Ток көздері
№ Шағылу құбылысына үш мысал келтір Сыну құбылысына үш мысал келтір
қолдану
Мына кесте бойынша есептерді шығарыңыз.
№
n Қандай зат?
1 450 270
2 45 алмас
3 300 1, 56
• Білімділік; Жарық құбылыстарының жаңа қасиеттерімен танысу, жарық жылдамдығының астрономиялық, лабораториялық әдістерін, сыну, шағылу заңдарын қалыптастыру, сыну заңы мен формуласын үйрету, оқушылардың эксперименттік дағдыларын дамытуды жалғастыру, шағылу заңын түсіну, сыну құбылысының схемалық суретін сала білу;
• Оқу материалын талдай білу дағдысын дамыту; бақылау, салыстыру, оқылған құбылыстар мен фактілерді салыстыра білу, қорытынды жасау.
• ақылға салу дағдысын қалыптастыру, патриоттық сезімдерін ояту, өзі және топ мүшесі үшін жауапкершілік ала білуге тәрбиелеу:
Көрнекіліктер:
Диагностикалық карталар, семантикалық карталар, карточкалар
Тәжрибелер:
1. Стакандағы суға батырылған заттың сынуы
2. Тиынның «көтерілуі».
3. «Үш қабатты линза» тәжрибесі
Сабақтың түрі: кіріктірілген
Сабақтың типі: аралас сабақ
Әдіс - тәсілі: репродуктивтік, иллюстративті - түсіндірмелі, проблемалық ахуал, ДСОТ - ның элементтері, МОТ элементтері, ПОТ элементтері.
Көрнекілігі:
1. Геометриялық оптика құралы (оптикалық диск);
2. Өмірде кездесетін сыну құбылысын көрсету (тарелка, су, тиын);
3. Тебен иненің стакандағы суда сынуын көрcету;
4. Тапсырмалар және бағалау критерилері жазылған карточкалар.
Сабақ жоспары:
Кезеңі Ұзақтығы, мин. Оқыту түрі мен әдісі
Үй жұмысын тексеру, оқушылардың білімін белсендіру, (актуализация) 10 Жалпы сұрақ - жауап, карточкамен жеке жұмыс жасау
Сабақтың мақсатын қою, жаңа тақырыпты ашу 5 Судағы тиын қалай көтеріледі?...
Бала неге су түбіндегі тасты көздей алмады?...
Жаңа материалды игеру 25 Мұғалімнің әңгімесі, оқушылармен сұқбаттасу, тәжрибелер көрсету,
Оқылған материалды бекіту 20 Тақтада есеп шығарып, оның кезеңдерін талдау, топтық жұмыс.
Сабақты қорыту 10 Бағалау, үйге тапсырма, т. б хабарламалар.
І. Ұйымдастыру
Бағалау жүйесімен таныстырады. Диагностикалық картаға өз фамилияңды жаз. Сабақ бөлімдеріндегі тапсырманы орындаған оқушы диагностикалық картаға өзіне тиісті ұпайын қойып отырады. Оқушыларға таратылады
Деңгейі ----- баға ----- ұпай
жоғары -----«5» ----21 - 42
жеткілікті --«4» ----10 - 20
ауытқу -----«3» --------2 - 9
төмен ------«2» -------0 - 1
1. Үй тапсырмасымен жұмыс.
Жалпы сұрақтар.
Электромагниттік индукция заңын кім ашты?
Магнит ағынының өлшем бірлігі?
Магнит индукция векторының өлшем бірлігі?
Айнымалы электр тогы деп?
Ленц ережесі?
Электр энергиясын қайдан аламыз?
Трансформаторлар не үшін керек?
Электромагниттік өріс
Жауаптары: Оқулықтары мен дәптерлерін дайындайды.
М. Фарадей
Вебер
Тесла
Уақыт бойынша ЭҚК - нің өзгерісі
Энергиясының сақталу заңы
АЭС, ГЭС, т б
Кернеуді күшейтіп азайту үшін
Электр өрісі мен магнит өрісінің қосылысы
Берілген сөздерден ұлы ғұлама Пифагордың нақыл сөзін шығару
Таңертең оянысымен «Мен не істеуге тиіспін» деп, кешқұрым ұйықтар алдында «Мен не тындырдым» деп сұра. (Пифагор)
«Дүние атаулы теп-тегіс мөлдір болса, көлеңке орнығады қайда барып»
Бұл қай ақынның сөзі?
Шәкәрім өлең жолдарынан физика ғылымы өмір мен поэзиямен тығыз байланысты
ІІ. Жаңа сабақ.
Мұғалім: (Проблемалық ситуация)
Бөлмедегі шамды жаққанда бөлме қаша уақытта жарықталынады?
(оқушылар өз пікірлерін айтады)
/Тақтаға жаңа сабақтың тақырыбын жазады/
Жарық жылдамдығы, с — кез келген электрмагниттік толқынның (оның ішінде жарықтың да) бос кеңістіктегі (вакуумдағы) таралу жылдамдығы; іргелі физика тұрақтылардың бірі. Ол кез келген физика әсердің шектік таралу жылдамдығы әрі бір санақ жүйесінен екінші санақ жүйесіне көшкенде [инвариант|инвариантты болады. Жарық жылдамдығының шамасы материалдық дененің массасы мен толық энергиясын байланыстырып тұрады. Санақ жүйесі өзгерген кезде координатты, жылдамдықты және уақытты түрлендіру Жарық жылдамдығы арқылы өрнектеледі және ол көптеген қатыстардың құрамына ) сәуленің түрлішеенеді. Белгілі бір ортадағы Жарық жылдамдығы (с ) үшін түрліше мән қабылдайтын ортаның сыну көрсеткішінежиіліктері ( ). Бұл тәуелділік белгілі бір ортадағы)=c/n(((n) тәуелді болады: с монохромат емес жарықтың топтық жылдамдығы сол жарықтың фазалық жылдамдығынан өзгеше болуына әкеледі (вакуумдағы Жарық жылдамдығы үшін бұл екі жылдамдықтың шамасы бірдей). Тәжірибеде белгілі бір ортадағы ) анықтаған кезде әрдайым (арнаулы кейбір жағдайдаЖарық жылдамдығын (с болмаса) топтық жылдамдықты (немесе сигнал жылдамдығы не энергия жеткізу жылдамдығы деп аталатын) өлшейді. Жарық жылдамдығын тұңғыш рет 1676 жылы, Юпитер серіктерінің тұтылулары арасындағы уақыт аралығының өзгеруі бойынша дат астрономы О. К. Ремер өлшеді (бақылау нәтижесінде с=215000 км/с болды). Оны 1728 жылы жұлдыздардың жарық аберрациясын бақылау кезінде ағылшын астрономы Дж. Брадлей растады. Кейін Жарық жылдамдығы жер жағдайында да тәжірибе жасалып өлшене бастады (мыс., француз физигі А. И. Л. Физо 1849 жылы с= =313300 км/с, француз физигі Ж. Б. Л. Фуко 1862 500 км/с, американ физигіжылы с=298000 А. Майкельсон 1926 4 км/с екендігін анықтады). Жарық көзі ретінде лазерлердіжылы с=299796 пайдаланып жүргізілген өлшеулер нәтижесінде Жарық жылдамдығын өлшеу 0, 15 км/с. Қазіргі кезде Жарықдәлдігі жоғары көтерілді: с=299792, 5 1, 2 м/с мәніжылдамдығының вакуумдағы мәні үшін ресми түрде с=299792458 қабылданған. [1]
• тар мағынада – көрінетін сәуле, яғни жиілігі 7, 5 •1014 – 4, 0 • 1014Гц аралығындағы адам көзі қабылдайтын электрмагниттік толқын;
• кең мағынасында — қабылданатын сәулемен бірге спектрдің ультракүлгін және инфрақызыл аймағындағы сәулелерді де қамтитын оптикалық сәуленің синоним
Жарық жылдамдығы, с' – кез келген электрмагниттік толқындардың (оның ішінде жарықтың да) бос кеңістіктегі (вакуумдағы) таралу жылдамдығы; іргелі физикалық тұрақтылардың бірі. Жарық жылдамдығының шамасы материалдық дененің массасы мен толық энергиясын байланыстырып тұрады. Санақ жүйесі өзгерген кезде координатты, жылдамдықты және уақытты түрлендіру жарық жылдамдығы арқылы өрнектеледі. Жарық жылдамдығын алғаш рет 1676 ж. Юпитер серіктерінің тұтылулары арасындағы уақыт аралығының өзгеруі бойынша дат астрономы Оле Ремер өлшеді (бақылау нәтижесінде с=215000 км/с болды). Жарық көзі ретінде лазерлерді пайдаланып жүргізген өлшеулер нәтижесінде жарық жылдамдығын өлшеу дәлдігі жоғары көтерілді: с=299792, 5•0, 15 км/с. Қазіргі кезде жарық жылдамдығының вакуумдағы мәні үшін ресми түрде с=299792, 458•1, 2 м/с қабылданған.
Стакандағы суға ұзын тебен - инені салып, оны центрден шетке қарай жылжыта отырып сыну құбылысын көрсетеді. Қандай өзгеріс/құбылыс көрдіңдер? Неге болат ине су - ауа шекарасында «сынып» көрінеді?
Бүгінгі сабағымызда жарық сәулесінің аса бір қызықты қасиеті жарықтың сынуы мен мен оның қолданылуын қарастырамыз.
Тәжірибе - 1. Тарелке, су, тиынмен жасалатын тәжірибені көрсету.
Тәрелкеге тиын салып қойып, оған тиын көрінбейтіндей қырынан қарап тұрып жайлап су құямыз. Аздан соң тиын көрінеді.
Тыйын неге «көтерілді»?
2. Бұл тәжірибелер екі түрлі ортаның шекарасында, яғни су - ауа шекарасында жарық сәулесі түскенде бір бөлігі шағылып, ал бір бөлігі екінші ортаға өтетінін және өткенде бағытын өзгертінін (сынатынын) дәлелдейді.
Осы құбылыстан қандай тұжырым жасауға болады?
Жауап: Екі ортаны бөлетін шекара арқылы өткенде, жарықтың таралу бағытының өзгеруін жарықтың сынуы дейміз.
Сынған сәуле мен екі ортаны бөлетін шекараға сәуле түскен нүктеден тұрғызылған перпендикуляр арасындағы бұрыш ( ) сыну бұрышы деп аталады.
Жарық аудан шыныға өткенде сынған сәуле перпендикулярға жақындайтынын тәжірибеден көрдік. Бұл сыну бұрышы түсу бұрышынан аз екенін көрсетеді. Сонымен қатар тұсу бұрышын сан мәнін (градус) сыну бұрышының сан мәніне бөле отырып олардың тұрақты екеніне назар аударамыз.
Бұдан қандай тұжырым айтуға болады?
Жауап:
• Түскен сәуле, сынған сәуле және екі ортаны бөлетін бетке сәуле түскен нүктеден тұрғызылған перпендикуляр бір жазықтықта жатады.
• Түсу бұрышы синусының сыну бұрышы синусына қатынасы екі орта үшін тұрақты шама болып табылады, бұл формула мен анықтаманы сыну заңы деп атайды.
Бұл заңды Синелус заңы деп те атайды. Оны ХVІІ ғасырда (1621ж) В Синелус тұжырымдаған. Ал 1630 жылы Р. Декарт оған теориялық негіздеме жасаған. Формуладағы n – сындыру көрсеткіші деп аталады.
Сындыру көрсеткіші түсу б бұрышына тәуелді емес және тек ортаның оптикалық тығыздығына тәуелді. Заттың ауамен салыстырғандағы көрсеткіші «абсалют сындыру көрсеткіші» деп аталады.
3. Жарық сәулесі вакуумда 300000 км/с жылдамдықпен тарайды. Жарық 300000 км/с кем жылдамдықпен таралатын орта оптикалық тығыздығы жоғары орта деп аталады.
Жарықтың бір ортадан екінші ортаға өткенде сыну себебі әртүрлі ортада жарық жылдамдығының түрліше болатындығынан. Яғни, оптикалық тығыздығы жоғары ортада жарық жылдамдығы кемиді. Ортаның сындыру көрсеткіші осы жылдамдықтың неше есе кемитінін көрсетеді.
Сонда берілген екі орта үшін (ауа – су, ауа – шыны...) заттың сындыру көрсеткіші формуласымен де анықталады. С - жарықтың вакуумдағы жылдамдығы, v – ортадағы жылдамдығы, Онда екі формуланы біріктіріп былай жазуға болады.
Оптикалық диск көмегімен осы формуланың дұрыстығына көз жеткізетін демонстрациялар көрсету.
ІІІ. бекіту жұмысы. Қазіргі кезде көптеген заттардың сындыру көрсеткіштері тәжірибеде анықталып жазыған кестеге жазылған.
Заттар Ауаға қатысты сындыру көрсеткіші
Су
глицерин
Алмас
Мұз
Тұз
Кварц
Лағыл
Қант
Шыны сорттары 1. 33
1, 47; 2, 42; 1, 31;1, 54; 1. 54; 1, 76; 1, 56; 1, 47 до 2. 04
Екі қабатты линза тәжірибесі.
Әртүрлі мөлдір заттар жарық сәулесін түрліше сындырады. Стакандағы судың бетіне кастор майын (ол жоқ болса басқаша мөлдір май) қалыңдығы 1см болатындай етіп құямыз. Стаканға жақсылап жарықтандыру керек
Ине алып оны стаканның дәл ортасынан майға батырамыз. Май қабатынан өткен соң ине суға да 1см – дей еніп тұруы керек. Егер стаканның бүйірінен қарасақ жуандығы әртүрлі бір бүтін инені көреміз: иненің суға батып тұрған астынғы бөлігі қолымызға ұстап тұрған үстіңгі бөлігінен жуандау, ал, майда тұрған ортаңғы бөлігі бәрінен жуан болып көрінеді
Инені аздап оңға – солға стакан шетіне қарай қозғап көреміз, сонда ол күтпеген жерден үш бөлікке «кесіліп» кетеді; иненің жоғарғы бөлігі мен астынғы бөлігі шетке қарай аздап ығысса, ортаңғы бөлігі тіптен ығысып кетеді...
Инені жылжытуды жалғастырамыз. Сонда мынаны байқаймыз: ортаңғы бөлік бәрінен де тез ығысады, одан соң астынғы бөлік, ал үстіңгі (ауадағы) бөлік ең баяу жылжиды. Ине үшке бөлініп кетті. (Әрине оптикалық тұрғыдан ғана)?
Параллель шыны пластинадан өткен жарықтың сыну құбылысы
Үшбұрышты шыны призмаға бүйірінен түскен жарықтың сыну құбылысы.
№1033(1096)
Берілгені:
D = 40см = 0, 4м
= 450
n = 1. 33
Y =?
Бұл есепті шығару үшін мына суретті пайдаланамыз
шешуі:
Сурет б/ша = және
= +
Сонда: осыдан
=0. 4•tg45=0. 4•1=0. 4м=40см,
Сындыру көрсеткішінің формуласы б/ша:
осыдан
arcsin0. 53 ≈ 320
тағы да сурет бойынша:
осыдан
y = 40 – x = 40 – 25 = 15см
ж/бы: таяқ тастан 15см арырақ түседі.
Оқушылар жаңа сабақ бойынша топтарға
бөлініп деңгейлік тапсырмалар орындайды.
«Жарықтың шағылу заңы» тақырыбына карточкалар бойынша өзбетіндік жұмыс орындау.
Тапсырманың мысалдары:
1 - топ. Күн сәулесі жер бетіне 300 бұрышпен түседі. Күн сәулесін құдық түбіне қарай бұру үшін, жазық айнаны вертикалмен қандай бұрыш жасай бағыттау керек?
2 - топ. Бір - біріне 900 бұрышпен орналасқан екі айнадағы нүктелік жарық көзінің кескінін салыңыз.
3 - топ. Қабырғада биіктігі 1м айна ілінген. Айнаның алдында 2м қашықтықта адам тұр. Айнадан артқы қабырғаға дейін 4м. Артқы қабырғаның айнадан көрініп тұрған кескінінен, адамға дейінгі қашықтық қанша?
Жаңа сабағымыз түсінуге оңай болу үшін, алдымен бұрын өткен геометриялық оптиканың негізгі түсініктерін және жарықтың шағылу заңын еске түсірейік. Таза суға қарасақ өз бейнемізді көруге болады, неге?
Жауаптары:
Жарықтың түзу сызықпен таралу және шағылу құбылыстарын зерттейді.
жарық энергиясы бойымен тарайтын сызық жарық сәулесі д. а., жарық сәулесі мен түсу нүктесіне тұрғызылған перпендикуляр жатқан жазықтық.
Қарама - қарсы бағытынан басқа айырмашылығы жоқ. Мыс: адамның жүрек тұсы.
Таратпа материалдармен жұмыс істейді.
Торкөз қағазға сызып көрсетеді:
150
6м
Бұл су бетінен шағылу құбылысынан болады. (ТАПСЫРМАНЫ ДҰРЫС ОРЫНДАҒАНДАР ӨЗДЕРІҢЕ 2 ҰПАЙ ЖАЗЫҢДАР)
Тарауға байланысты жұмбақтар шешіледі:
Жарқылдан соң жаңағы
Суға бөкті бар алып.
Көкте түрлі жолақты,
Өрнек тұрды ғаламат (кемпірқосақ)
Күндіз қасыңнан қалмайды,
Бірақ, ешкім ұстай алмайды.
Қорқақ па? Қараңғыға бармайды. (көлеңке)
Алпыс кісі аяқтасты,
Ерте тұрып таяқтасты. (кірпік)
Хабар алған алыстан
Екі өріс табысқан (Электромагниттік толқын).
ІV. Оқушыларды сабаққа қатысу картасы б/ша бағалау.
Үйге тапсырма: §67. №29жат. және Рым. №1022, 1023
Семантикалық карта.
Сұрақ пен дұрыс жауаптың қиылысына «+» таңбасын қойыңыз. (екі сұрақтың жауабы біреу болуы мүмкін)
№ Сұрақ Шағылу Сыну Шағылу заңы Сыну саңы Сындыру көрсеткіш
1. бұл ненің формуласы?
2 Көл бетінен күн көрініп тұр. Бұл қандай құбылыс?
3. бұл ненің формуласы?- түсу, - шағылу бұрышы
4. Судағы балықтар үлкен болып көрінеді. Бұл қандай құбылысты көрсетеді?
5. Вакуумдағы жарық жылдамдығының ортадағы жарық жылдамдығына қатынасына тең тұрақты шама:
6. бұл қай заңның формуласы?
7. бұл ненің формуласы?
Кестенің екі бағанын толтырыңыз, үшінші бағанды үйден толтырып, келесі сабаққа әкелесіз..
Ток көздері
№ Шағылу құбылысына үш мысал келтір Сыну құбылысына үш мысал келтір
қолдану
Мына кесте бойынша есептерді шығарыңыз.
№
n Қандай зат?
1 450 270
2 45 алмас
3 300 1, 56
You Might Also Like
