Пізнаємо природу. 6 клас. Мідак

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 15. Поняття про закони поширення світла. Прозорі, непрозорі та напівпрозорі предмети

У цьому параграфі ви дізнаєтеся:

  • про закони поширення світла;
  • чому різні речовини і предмети мають свої кольори;
  • як діє лінза;
  • як виникає зображення в оці.

Закони поширення світла

Світло поширюється в просторі зі скінченною швидкістю. Швидкість поширення світла є величезною: у вакуумі вона становить приблизно 300 000 км/с.

Світло в прозорому однорідному середовищі поширюється прямолінійно. Це один із законів поширення світла.

Робота в парі

Використовуючи ліхтарик, продемонструйте прямолінійне поширення світла.

Під час падіння променя світла на межу розділення двох середовищ промінь змінює свій напрям, залишаючись у даному середовищі, — це явище називають відбиванням світла.

Відбивання світла

Якщо відбиваюча поверхня ідеально гладка, як у дзеркалі, на відполірованому металі чи на поверхні спокійної води, то ми можемо навіть чітко побачити своє відображення.

Виконуємо експеримент

Зазирніть у дзеркало. Що ви побачили? Тепер створіть ілюзію розбитого дзеркала. Візьміть шматок дуже сухого мила із гострим краєм та нанесіть ним лінії на дзеркало. Лінії доцільно наносити так, щоб усі вони починалися чітко з однієї точки (як у розбитому дзеркалі). Уважно роздивіться дзеркало. Що ви побачили? Зробіть висновок.

Зверніть увагу: якщо промені від предмета падають на дзеркало під певним кутом, то вони і відбиваються під таким же кутом. У цьому полягає зміст закону відбивання світла.

Виконуємо експеримент

Налийте в склянку воду і помістіть туди дерев’яну паличку. Погляньте зверху під різними кутами на паличку. Що спостерігаєте?

Паличка виглядає наче зламана. Цей ефект виникає тому, що світлові промені при зміні середовища з води на повітря змінюють свій напрям. Таке явище зміни напрямку світлового променя при зміні одного середовища на інше називають заломленням.

Причиною заломлення світла є різна швидкість його поширення в різних середовищах.

Цікаві факти

Різні кольори заломлюються по-різному. Це особливо помітно на прикладі веселки. Фіолетове світло у водяних крапельках заломлюється сильніше, ніж червоне, тому на веселковій дузі воно найнижче.

Прозорі, непрозорі та напівпрозорі предмети

Виконуємо експеримент

Потримайте на сонці шматок скла та чорний предмет. Після цього доторкніться до них. Що сильніше нагрілося? Розмістіть на шляху сонячних променів дзеркало. Чи нагрілося воно? Поясніть результати експерименту.

Крізь такі речовини, як скло, повітря, вода, світло проникає легко, інші ж — не пропускають світлові промені. Від чого це залежить? Згадайте, що всі речовини складаються з атомів, молекул або інших частинок. У багатьох речовин молекули мають здатність поглинати світло, тоді речовина не пропускає світлові промені. Але, наприклад, молекули води не взаємодіють з видимим світлом, і тому промені поширюються через воду без поглинання. Те ж саме можна сказати і про частинки, з яких складається скло.

Як бачимо, через прозорі предмети світло поширюється безперешкодно. Непрозорі предмети або поглинають все падаюче на них світло, або частково поглинають і частково відбивають, або ж повністю відбивають його.

Оскільки вода і скло не поглинають світлові промені, то вони не передають цим речовинам тепло. Чорні предмети поглинають усе світло, яке на них падає. Отже, вони й нагріваються внаслідок поглинання світлової енергії.

• Від чого нагрівається влітку повітря та вода у водоймах?

Перейдіть на сайт за QR-кодом чи адресою https://cutt.ly/bXrExHA та дізнайтеся, чому різні речовини і предмети мають свої кольори.

Перейдіть на сайт за QR-кодом чи адресою https://cutt.ly/3XrW81N та дізнайтеся, як діє лінза.

У яких приладах ви бачили лінзи? Як вони діють? Для чого їх використовують?

Виконуємо експеримент

Розгляньте за допомогою лупи крупинки гречки, рису, кристалики солі та цукру. Зробіть висновки.

Під час розглядання дрібних предметів через збиральну лінзу (лупу) вони виглядають набагато більшими. Це пояснюється тим, що світлові промені від предмета змінюють свій напрям (заломлюються) на межу зміни середовищ повітря - скло (лінза) та скло - повітря.

Лінзи є універсальним оптичним елементом більшості оптичних систем. Традиційне застосування лінз — біноклі, телескопи, оптичні приціли, мікроскопи, фото- та відеотехніка. Лінзи також використовують в окулярах і контактних лінзах.

Перейдіть на сайт за адресою https://cutt.ly/8XdqzEo чи QR-кодом та попрацюйте у віртуальній лабораторії. Дослідіть, як людина бачить кольори.

Як виникає зображення в оці?

Око людини має кулясту форму, звідси його назва — очне яблуко. Кришталик, що розташований у середній оболонці ока, — це збиральна двоопукла лінза, форма якої може змінюватися за потреби. Сітківка, що вистилає очне яблуко, зсередини утворена фоторецепторами. Вони збирають усі промені від кришталика в одну точку. Таким чином на сітківці виникає зменшене та обернене зображення предмета, який ми розглядаємо. Однак це не заважає нам бачити навколишній світ правильно.

Підсумки параграфа

Через прозорі предмети світло проникає безперешкодно. Непрозорі предмети або поглинають світло, або частково поглинають і частково відбивають, або ж повністю відбивають його.

Закони поширення світла:

  • світло в прозорому однорідному середовищі поширюється прямолінійно;
  • промені відбиваються від дзеркала під таким самим кутом, під яким вони на нього падають;
  • на межі розділення двох середовищ світловий промінь змінює свій напрям, тобто заломлюється.

Запитання та завдання для самоперевірки

  • 1. Чи є дзеркало прозорим предметом?
  • 2. З яких основних кольорів складається веселка?
  • 3. Які кольори пропускає синє скло, а які — поглинає?
  • 4. Який колір найкраще відбиває жовта квітка?

Перевірте себе

Перейдіть на сайт за QR-кодом та виконайте вправу.

Виконайте вдома

Веселка. Для виконання експерименту підготуйте прозору ємність з водою, дзеркальце, ліхтарик, аркуш білого паперу. На дно банки з водою акуратно покладіть дзеркальце. Поруч закріпіть аркуш білого паперу. Увімкніть ліхтарик та скеруйте світловий пучок на дзеркальце так, щоб його віддзеркалення падало на папір. Що спостерігаєте? Зробіть висновки.

Навчальний проєкт

Виготовте камеру-обскуру, переглянувши інструкцію на сайті за адресою https://cutt.ly/DXrEBD3 чи QR-кодом. Презентуйте свою роботу в класі.