Тренировочные задания. Плоское зеркало

Плоское зеркало

Изображение предмета, даваемое плоским зеркалом, формируется за счет лучей, отраженных от зеркальной поверхности. Это изображение является мнимым, так как оно образуется пересечением не самих отраженных лучей, а их продолжений в «зазеркалье»

1	Ход лучей при отражении от плоского зеркала. Точка S' является мнимым изображением точки S. Вследствие закона отражения света мнимое изображение предмета располагается симметрично относительно зеркальной поверхности. Размер изображения равен размеру самого предмета.

Закон преломления света:

1. преломленный луч лежит в одной плоскости с падающим

лучом и перпендикуляром к границе раздела двух сред,

восстановленным в точке падения луча;

2. отношение синуса угла падения к синусу угла преломления

есть величина постоянная для двух данных сред.

n - относительный показатель преломления второй среды относительно первой – это отношение скорости распространения волн в первой среде υ₁ к скорости их распространения во второй среде υ₂.

n₀ - абсолютный показатель преломления -отношению скорости света c в вакууме к скорости света υ в среде. ; для воздуха n₀ ≈ 1

Если n₁ > n₂

(среда оптически более плотная) (среда оптически менее плотная)

Так как ; , следовательно, абсолютный и относительный показатели преломления связаны соотношением:

 

Если второй средой является воздух (n₀₂ ≈ 1), то формулу удобно переписать в виде , где n₀ = n₀₁ – абсолютный показатель преломления первой среды.

Тонкие линзы.

Линза - прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. Если толщина самой линзы мала по сравнению с радиусами кривизны сферических поверхностей, то линзу называют тонкой.

Линзы бывают собирающими и рассеивающими.

1

Главная оптическая ось линзы - прямая, проходящая через центры кривизны O₁ и O₂ сферических поверхностей.

Оптический центр линзы O – точка, где главная оптическая ось пересекается с линзой.

Побочная оптическая ось линзы – прямая, проходящая через оптический центр линзы.

Главный фокус линзы – точка на главной оптической оси, через которую проходят все лучи, падающие параллельно главной оптической оси.

Линзы имеют два главных фокуса, расположенных симметрично относительно линзы. У собирающих линз фокусы - действительные, у рассеивающих – мнимые.

O1 и O2 – центры сферических поверхностей, O1O2 – главная оптическая ось, O – оптический центр, F – главный фокус, F' – побочный фокус, OF' – побочная оптическая ось, Ф – фокальная плоскость.

Изображения предметов в линзахбывают прямыми и перевернутыми, действительными и мнимыми, увеличенными, уменьшенными или совпадающими по размерам с предметом.

Для построения изображения в линзах используют свойства некоторых стандартных лучей.

Это лучи, проходящие через оптический центр или один из фокусов линзы, а также лучи, параллельные главной оптической оси.

3	Построение изображения в собирающей линзе.

 

4	Построение изображения в рассеивающей линзе.

 

Г - линейное увеличение линзы - отношение линейных размеров изображения H и предмета h. Г=

Г > 1- изображение увеличенное, Г < 1 - изображение уменьшенное.

D - оптическая сила линзы D= [D] = дптр (диоптрия)

1 диоптрия – оптическая сила линзы с фокусным расстоянием 1 м; 1 дптр = м^–1

Оптическая сила D линзы зависит от:

1) радиусов кривизны R₁ и R₂ ее сферических поверхностей;

2) показателя преломления n материала, из которого изготовлена линза.

Обучающие задания.

1(А)Излучение какой длины волны из приведённых является видимым для глаза человека?

1) 5∙10^{-3 м 3) 5∙10-5 м}

2) 5∙10^{-7 м 4) 5∙10-9 м}

2(А) Длина тени от здания на земле равна 20 м, а от дерева высотой 3,5 м – 2,5 м. Какова высота здания?

1) 14,3 м 2) 21 м 3) 28 м 4) 56 м

Указание: использовать подобие треугольников, считая, что солнечные лучи падают параллельным пучком.

3(А) Свет падает на плоское зеркало под углом 30⁰ к его плоскости. Чему равен угол между падающим и отражённым лучами?

1) 30⁰ 2) 60⁰ 3) 90⁰ 4) 120⁰

Указание: сделать рисунок, отметить угол между зеркальной плоскостью и падающим лучом.

4(А) Как изменится расстояние между предметом и его изображением в плоском зеркале, если зеркало переместить в то место, где было изображение?

1) увеличится в 2 раза

2) увеличится в 4 раза

3) уменьшится в 2 раза

4) не изменится

Указание: вспомнить характеристики изображения в плоском зеркале.

5(А) Какая часть изображения стрелки в зеркале видна наблюдателю (рис.)? Как надо переместить глаз наблюдателя, чтоб была видна половина стрелки?

1) 1/6, на одну клетку вверх

2) 1/6, на одну клетку влево

3) 1/6, на одну клетку влево или на одну клетку вверх

4) стрелка не видна вообще, на одну клетку влево и на одну клетку вверх

Указание: постройте область видения стрелки в зеркале.

6(А) Как соотносятся абсолютные показатели преломления двух сред n₁ и n₂ для показанного на рисунке хода луча света?

1) n₁ > n₂

2) n₁ < n₂

3) n₁ = n₂

4) такой ход луча принципиально невозможно.

Указание: определите по рисунку, какая из двух сред является оптически более плотной. У более плотной среды выше показатель преломления.

7(А) Луч, параллельный оптической оси, после прохождения через рассеивающую линзу пойдет так, что…

1) будет параллелен оптической оси

2) пересечет оптическую ось линзы на расстоянии, равном фокусному расстоянию

3) пересечет оптическую ось линзы на расстоянии, равном двум фокусным расстояниям

4) его продолжение пересечет оптическую ось на расстоянии, равном фокусному

8 (А) Предмет расположен от собирающей линзы с фокусным расстоянием 7 см на расстоянии 10 см. Чему равно расстояние от изображения до линзы?

1) 23,3 см перед линзой

2) 23,3 см за линзой

3) 15,2 см перед линзой

4) 15,2 см за линзой

Указание: применить формулу тонкой линзы.

9(А) Какое из изображений точки S может быть правильным для собирающей линзы?

1) 1 S 2 3

2) 2

3) 3 2F F F 2F

4) 4 1 4

Указание: постройте изображение точки S в собирающей линзе.

10(А) Цветные плёнки в лужах возникают из-за явления…

1) дифракции

2) интерференции

3) дисперсии

4) полного внутреннего отражения

 

11(А) Человек с нормальным зрением рассматривает предмет невооруженным глазом. На сетчатке глаза изображение получается…

1) увеличенным прямым

2) увеличенным перевернутым

3) уменьшенным прямым

4) уменьшенным перевернутым

А)

В солнечный день длина на земле от ёлочки высотой 1,8 м равна 90 см, а от берёзы – 10 м. Какова высота берёзы?

1) 200 м

2) 200 см

3) 20 м

4) 2 м

Ответы к обучающим заданиям.

 

1А	2А	3А	4А	5А	6А	7А	8А	9А	10А	11А	12А

Тренировочные задания.

 

1(А)Предмет, освещенный маленькой лампочкой, отбрасывает тень на стену. Высота предмета и его тени различаются в 10 раз. Расстояние от лампочки до предмета меньше расстояния от лампочки до стены в…

1) 7 раз 2) 9 раз 3) 10 раз 4) 11 раз

2(А) Угол падения луча на плоское зеркало уменьшили на 6°. При этом угол между падающим и отраженным от зеркала лучами

1) увеличился на 12°

2) увеличился на 6°

3) уменьшился на 12°

4) уменьшился на 6°

3(А) Отражение ручки в плоском зеркале правильно показано на рисунке…

4(А) На сколько клеток и в каком направлении следует переместить глаз наблюдателя, чтобы изображение стрелки в зеркале было видно глазу полностью?

1) Стрелка и так видна глазу полностью

2) На 1 клетку влево

3) На 1 клетку вверх

4) На 1 клетку вверх и на 1 клетку влево

5(А) На границу раздела двух сред падают три луча света (см. рис.). Показатель преломления второй среды больше, чем первой. Какой из лучей пойдет во второй среде так, как показано на рисунке?

1) 1 3) 3

2) 2 4) ни один из лучей

 

6(А) На каком расстоянии от собирающей линзы нужно поместить предмет, чтобы его изображение было действительным?

1) большем, чем фокусное расстояние

2) меньшем, чем фокусное расстояние

3) при любом расстоянии изображение будет действительным

4) при любом расстоянии изображение будет мнимым

7(А) На каком расстоянии f от рассеивающей линзы находится изображение фонарика, если он расположен на расстоянии 4F от линзы с фокусным расстоянием F? Какое это изображение?

1) f = 0,8F, действительное

2) f = 0,8F, мнимое

3) f = 1,33F, действительное

4) f = 1,33F, мнимое

8(А) Возникновение радуги связано с явлением …

1) дифракции 3) дисперсии

2) интерференции 4) поляризации

9(А) Пройдя некоторую оптическую систему, параллельный пучок света поворачивается на 90° (см. рисунок). Оптическая система представляет собой…

1) собирающую линзу

2) плоское зеркало

3) рассеивающую линзу

4) матовую пластинку

10(А). Человек находится на расстоянии

2 м от плоского зеркала. На сколько

изменится расстояние между человеком

и его изображением, если человек

приблизится к зеркалу на 1м.

1) на 2 м 3) на 0,5 м

2) на 1 м 4) не изменится

Ответы к тренировочным заданиям.

1А	2А	3А	4А	5А	6А	7А	8А	9А	10А

Контрольные задания.

 

1(А) Угол падения света на горизонтально расположенное плоское зеркало равен 30°. Каким будет угол между падающим и отраженным лучами, если повернуть зеркало на 10° так, как показано на рисунке?

1) 80° 3) 40°

2) 60° 4) 20°

 

2(А) Изображением источника света S в зеркале М (см. рисунок) является точка…

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

3(А)Какая часть изображения стрелки в зеркале видна глазу?

1) 1/4

2) 1/2

3) вся стрелка

4) стрелка не видна вообще

4(А) Луч света падает из воздуха на поверхность воды под углом 30°. Как изменится угол преломления, если угол падения увеличить на 15°? Показатель преломления воды 1,5.

1) не изменится

2) уменьшится на 9°

3) увеличится на 9°

4) увеличится на 15°

5(А) Луч АВ преломляется в точке В на границе раздела двух сред с показателями преломления n₁ >n₂ и идет по пути ВС (см. рисунок). Если показатель увеличить, то луч АВ после преломления пойдет по пути…

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

6(А)С помощью линзы на экране получено изображение пламени свечи. Изменится ли и как это изображение, если левую половину линзы закрыть непрозрачным экраном?

1) исчезнет правая половина изображения

2) исчезнет левая половина изображения

3) сохранится все изображение, но яркость его уменьшится

4) сохранится все изображение, но яркость его увеличится

7(А) Собирающая линза дает четкое изображение пламени свечи на экране, если свеча располагается на расстоянии 0,2 м, а экран на расстоянии 0,5 м от линзы. Фокусное расстояние линзы приблизительно равно…

1) 0,14 м 2) 0,35 м 3) 0,7 м 4) 7 м

8(А) На рисунке показан ход лучей от точечного источника света А через тонкую линзу. Чему равно фокусное расстояние линзы?

 

1) 5,6 см 2) 6,4 см 3) 10 см 4) 13 см

9(А) Какой из приведённых рисунков соответствует правильному прохождению белого света через призму?

 

 

1) 2) 3) 4)

10(А) В солнечный день высота тени от отвесного поставленной метровой линейки равна 50 см, а от дерева – 6 м. какова высота дерева?

1) 18 см 3) 18 м

2) 180 м 4) 1,8 м