Практическая работа по физике Решение задач на законы отражения и преломления

Практическая работа
Решение задач на законы отражения и преломления света.
Цель: применение законов отражения и преломления света при решении задач.
Оборудование: методические рекомендации, линейка, карандаш, калькулятор.
Краткая теория
Закон прямолинейного распространения света: в оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно.
Закон отражения света: падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Угол отражения β равен углу падения α.
Закон преломления света: падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла преломления γ к синусу угла падения α есть величина, постоянная для двух данных сред: sinαsinγ=n2n1 =n21>1Постоянную величину n21  называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления.
Абсолютный показатель преломления – величина, равная отношению скорости распространения электромагнитной волны в вакууме к скорости распространения в данной среде: n = cv, где с=3*108 м/с.
Абсолютный показатель преломления для некоторых веществ
вещество n вещество n вещество n вещество n
Алмаз
Вода 2,42
1,33 Глицерин
Кварц 1,47
1,54 Лед
Плексиглас 1,31
1,50 Скипидар
Стекло 1,47
1,57
При некотором угле α, стремящемся к αпр (αпр называется предельным углом), угол преломления γ стремится к π2, а интенсивность преломленного луча практически равна нулю. При αпр< α < π2 происходит полное отражение.
Явление полного отражения имеет место только при падении света из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную.
Таблица значений основных тригонометрических функций


Задание для самостоятельной работы
Вариант 1
α=60° и γ=30º. Определить показатель преломления вещества n.
Чему равен угол падения, если он вместе с углом отражения составляет 70º?
Найти скорость распространения света v в стекле.
Луч света падает на плоское зеркало перпендикулярно. Определите, на какой угол повернется отраженный луч, если зеркало повернуть на 300.
Начертить ход лучей, которые падают на границу стекло-воздух под углом 300.
Вариант 2
α=45° и γ=30º. Определить показатель преломления вещества n.
Под каким углом должен падать луч на плоское зеркало, чтобы угол между отражённым и падающим лучами был равен 86º.Луч переходит из воды в стекло. Угол падения равен 35º. Найти угол преломления.
Найти скорость распространения света v в воде.
Начертить ход лучей, падающих на границу воздух-лед под углом 450.
Контрольные вопросы
Сформулируйте законы отражения и преломления света.
Что показывает абсолютный показатель преломления?
Что показывает относительный показатель преломления?
На дне чашки, наполненной водой, находится монета. Почему, глядя на монету, она кажется приподнятой?
Может ли наблюдаться полное отражение при падении света из глицерина в алмаз, из алмаза – в воду, из стекла – в воду? Ответ пояснить.