|
Выберите, пожалуйста, |
>> Оптика Описание программы prelomle
Программа prelomle.
(Описание программы и методики работы с ней.)
Предназначена для иллюстрации преломления и отражения света (в том
числе полного внутреннего отражения), когда невозможна демонстрация
этих явлений в эксперименте (например, при отсутствии соответствующих
приборов или затемнения в кабинете, при самостоятельном или дистантном
обучении).
Запустив программу, видим границу, разделяющую две среды и пригла-
шение ввести показатель преломления. Набираем на клавиатуре показатель
преломления, например, воды, равный 1,33 (при наборе вместо привычной
запятой используем точку - то есть 1.33) и нажимаем Enter. Появляется
надпись: "Введите угол падения в градусах". Выполнив это требование,
вновь нажимаем Enter. Теперь на экране видим луч, преломляющийся на
границе двух сред, перпендикуляр к этой границе, проходящий через точ-
ку падения и слабый отраженный луч; слева появляется отношение синусов
углов падения и преломления и величины этих углов, а внизу надпись,
предлагающая для продолжения нажать пробел, для смены показателя пре-
ломления использовать клавишу r, для выхода из программы-q. Отмечаем:
1) луч, отраженный от границы сред идет так, что угол отражения (угол
между падающим лучом и перпендикуляром к границе, проходящем через
точку падения) равен углу падения; 2) если показатель преломления
больше 1, то угол преломления меньше угла падения, то есть, преломля-
ясь, луч приближается к перпендикуляру.
Нажав пробел, можем пронаблюдать явление преломления при другом
угле падения. Повторяя таким образом компьютерные опыты, приходим к
выводу: луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр к границе двух
сред, проходящий чрез точку падения, лежат в одной плоскости; при вся-
ком изменении угла падения изменяется и угол преломления, причем так,
что отношение синусов этих углов остается постоянным, характерным для
данной пары сред, называемым показателем преломления второй среды от-
носительно первой (получаем формулировку закона преломления).
Продолжаем исследовать явление, рассматривая случай, когда показа-
тель преломления n<1. Для этого, нажав клавишу r, вводим новый показа-
тель преломления, например, n=0.71. После этого задаем угол падения,
скажем, 40 градусов. Угол преломления оказывается около 65 градусов -
больше угла падения (луч отклонился от перпендикуляра). Задавая все
большие углы падения (41, 44, 45 градусов), обнаруживаем, что угол
преломления, оказываясь всегда большим угла падения, приближается к 90
градусам. Если довести угол падения до 45.2335, то угол преломления
достигнет 90 градусов, преломленный луч скользнет по границе сред, не
войдя во вторую среду, а отраженный от границы луч приобретет яркость
падающего луча. Наступит явление полного внутреннего отражения, когда
свет не выходит из более плотной среды. Учитель указывает, что наи-
меньший угол падения, при котором появляется полное внутреннее отраже-
ние, называется критическим для данной пары сред. Продолжая компьютер-
ный эксперимент, можно видеть, что при углах падения больших критичес-
кого, свет никогда не выйдет в менее плотную среду.
Для выхода из программы следует нажать клавишу q.
|