Республикалық жоғары техникалық колледж Жарықтың шағылу және сыну заңы

Аяпова Роза Ермековна

Республикалық жоғары техникалық колледжінің әдіскері, физика және информатика пәнінің оқытушысы

Сабақтың тақырыбы:  Жарықтың шағылу және сыну заңдары.

Сабақтың мақсаты:

а)Жарық құбылыстарының жаңа қасиеттерімен танысу, сыну және шағылу ұғымын

қалыптастыру, сыну және шағылузаңы мен формуласын үйрету, оқушылардың     эксперименттік дағдыларын дамытуды жалғастыру, сыну және шағылу құбылысының схемалық суретін сала білу.

ә) Оқу материалын талдай білу дағдысын дамыту, бақылау, салыстыру, оқылған құбылыстар мен фактілерді салыстыра білу, қорытынды жасай білуге баулу. Әлемнің тіршілігі үшін жарықтың алатын орны туралы өзіндік ой қорыту, білімдерін тереңдете түсу, оқушылардың ой-өрісін, шығармашылық қабілеттерін дамыту.

б)  Оқушыларды ізденімпаздыққа, өз бетінше еңбектенуге, жылдам ой қорыта білуге дағдыландыру, топпен жұмыс істей білуге баулу.

Сабақтың түрі: аралас сабақ

Сабақтың әдісі: түсіндіру, топпен жұмыс, сұрақ-жауап, есептер шығару, сөзжұмбақ шешу, семантикалық карта.

Сабақтың көрнекілігі: суы бар стакан, карандаш

Пәнаралық байланыс: математика, қазақ әдебиеті

Сабақ барысы:

  1. Ұйымдастыру кезеңі

Түгендеу, жұмыс орнын тәртіпке келтіру. Оқушыларды екі топқа бөлеміз.

  1. Үй тапсырмасын сұрақ-жауап арқылы қайталау.

Кім шапшаң?

  1. Электромагниттік индукция құбылысын кім ашты?
  2. Айнымалы электр тогы дегеніміз не?
  3. Трансформатор деп қандай құралды атаймыз? Кім ойлап тапты?
  4. Ампер күші деп нені атаймыз?
  5. Ампер күшінің бағытын қалай табады?
  6. Лоренц күші деп нені атаймыз?
  7. Тұрақты ток тізбегінде индуктивті кедергі неге тең ?
  8. Жарықтың таралу жылдамдығы нешеге тең?
  9. Жарық жылдамдығын кім анықтады?
  10. Жарық дегеніміз не?

     Есептер шығару

  1. Трансформатор айнымалы токтың кернеуін 220В-тан 2000В-қа дейін жоғарылатады. Екінші орамдағы ток 0,4А болса, бірінші орамдағы ток неге тең?  Трансформатордың ПӘК-ін 94% деп алыңыз.               
  2. ЭҚК-інің уақытқа тәуелді өзгерісі мына теңдеумен берілген: е=100sin800Пt. Тербеліс амплитудасын, периодын, жиілікті, фазаны және бастапқы фазаны табыңдар.

Сөзжұмбақ.  (оптика)

  1. Жарық жылдамдығын ашқан француз физигі.   Физо
  2. Ауаның ылғалдылығын өлшейтін  құрал.        психрометр
  3. Ағылшын физигі.                                                    Ньютон
  4. Табиғат туралы ғылым.                                          Физика
  5. Табиғи жарық көзі                                                   күн
  6. Ток күшін өлшейтін құрал                                     амперметр

                             III.  Жаңа сабақ

 Жаңа сабағымызға ену үшін жазушы естелігінен мына мысалдарды талдап көрейік.

 «Қысты күні айнала тегіс ақ қар жамылған, жарқыраған күн сәулесі көзіңді тұндырады». Жазушы не айтқысы келді оны физикалық тұрғыдан қалай түсіндірер едіңдер?

Жауап. Бұл күн сәулесінің ақ қармен шағылып, көзге әсер етуімен түсіндіріледі.

 Ендеше жарық тың жаңа қасиеті бар екен, ол шағылады.

Стакандағы суға ұзын тебен-инені салып, оны центрден шетке қарай жылжытаотырып 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 шағылу заңын қарастырамыз.     /Тақтаға жаңа сабақтың тақырыбын жазамын/

Бойымен жарық энергиясы тасымалданатын түзуді жарық сәулесі деп атайды.

Геометриялық оптиканың негізіне келесі төрт заң жатады:

1)     Жарықтың таралу заңы

2)     Жарықтың сәулелерінің тәуелсіздік заңы

3)     Жарықтың шағылу заңы

4)     Жарықтың сыну заңы

1)    Біртекті ортада жарық түзу сызықпен таралады.

2)    Жарықтың сәулелері түйіскенде бір-біріне кедергі келтірмей, тәуелсіз таралады.

3)    Жарық бір ортадан екінші ортаға түскенде орталар шекараларында аз-көпті шағылады. Түскен жарық, шағылған жарық және түсу нүктесіне тұрғызылған түзу бір жазықтықта жатады.

Түсу бұрышы шағылу бұрышына тең болады.

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.

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 тұрақтышама 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 бұрышына тәуелді емес және тек ортаның оптикалық тығыздығына тәуелді.  Заттың ауамен салыстырғандағы к өрсеткіші «абсалют сындыру көрсеткіші»  деп аталады.

Жарық сәулесі вакумда 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 вакумдағы жылдамдығы, v –ортадағы жылдамдығы, Онда екі формуланы біріктіріп былай жазуға болады.

Қазіргі кезде көптеген заттардың сындыру көрсеткіштері тәжірибеде анықталып жазылған кестеге жазылған.

Заттар Ауаға хатысты 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
  1. Оқулықпен жұмыс
  2. Жарықтың шағылу заңы
  3. Жарықтың сыну заңы
  4. Видеоролик

Мыс:*Шаңғы тебетіндер ылғи да арнайы қара көзілдірік киеді.   

         *Жазды күні күн тымық, ашық болғанда суға қарау мүмкін емес,

          *күн сәулесі түскен айнаға қарау мүлдем  қиын, көзге зиян,   

          *мұздан да шағылады.

Сұрақтар:

  1. Жарық сәулесі дегеніміз не?
  2. Геометриялық оптиканың неше заңы бар?
  3. Жарықтың шағылу заңы
  4. Жарықтың шағылу бұрышы неге тең?
  5. Жарықтың сыну заңы
  6. Сыну бұрышы неге тең?
  7. Синелус заңы
  8. Абсолют сындыру көрсеткіші
  9. Берілген екі орта үшін заттың сындыру көрсеткіші қандай формуламен анықталады?
  10. Жарықтың вакумдағы жылдамдығы мен ортадағы жылдамдығын байланыстырып, қандай формуланы табуға болады?
  11.   Семантикалық карта.

Сұрақ пен дұрыс жауаптың қилысына «+» 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 Вакумдағы жарық жылдамдығының ортадағы жарық жылдамдығына қатынасына тең тұрақты шама:          
6  бұл қай заңның формуласы?          
7   бұл ненің формуласы?          
  • Мына кесте бойынша есептерді шығарыңыз.
 α  γ n Қандай зат?
1 450 270    
2 45     алмас
3   300 1,56  

VIII. Үйге тапсырма: 4.9, 4.10 Жарықтың  шағылу және сыну заңы, есептер шығару: 

№23.1-23.4