|
Оптические явления у водоема.
Экскурсии – важная форма учебных занятий по физике.
Экскурсии на лоно природы убедительно показывают единство человека и среды обитания. Знание и понимание процессов, происходящих в природе, служит залогом бережного отношения к ней.
Цель: повторить основные сведения о световых явлениях, ознакомить учащихся с примерами их проявления в природе.
Местом для наблюдений является берег реки.
Содержание экскурсии.
Наблюдение отражения света
|
Объект наблюдения
|
Наблюдаемая картина
|
Объяснение наблюдаемого явления
|
|
Пейзаж и его отражение на воде.
|
Отраженный пейзаж отличается от реального тем, что он перевернут «вверх ногами» и имеет смещенную перспективу.
|
Спокойная поверхность воды отражает, как плоское зеркало.
|
|
Поверхность воды, покрытая рябью.
|
На ней появляются солнечные и лунные дорожки.
|
Каждая волна на воде дает свое изображение источника света; их совокупность (рябь) образуют «дорожку» из изображений источника.
|
|
Рябь на воде.
|
Видны ритмически вспыхивающие и гаснущие искры света.
|
Поверхность воды представляет своего рода движущиеся вогнутые и выпуклые зеркала; вогнутые фокусируют свет, и возникает вспышка.
|
|
Стебелек, высовывающийся из воды.
|
Стебелек окружен пятном сета.
|
Благодаря смачиванию вода поднимается вокруг основания стебля; образовавшаяся вогнутая поверхность фокусирует свет.
|
Наблюдение преломления света
|
Объект наблюдения
|
Наблюдаемая картина
|
Объяснение наблюдаемого явления
|
|
Дно водоема.
|
Дно видно только у берега.
|
При большом угле падения лучей отраженный свет преобладает над прошедшим в глубь воды и, следовательно, вышедшим из глубины – со дна.
|
|
Полосы света на дне водоема.
|
Полосы света на дне мелкого водоема движутся.
|
Гребни волн служат линзами и собирают лучи света в виде полос, которые движутся вместе с волнами.
|
|
Завихрение в водяном потоке ручья.
|
На дне ручья темные пятна, окаймленные светлыми полосами.
|
При завихрении поверхность воды местами вдавливается, образуя в этом месте рассеивающие линзы, за которыми и возникают темные пятна.
|
|
Водомерка на воде.
|
На дне 6 светлых пятнышек со световым ореолом вокруг них.
|
Водомерка удерживается на воде силами поверхностного натяжения; каждая ее лапка образует на поверхности воды крошечное углубление, которое действует, как рассеивающая линза.
|
|
Листья на воде
|
Их тени на дне имеют изрезанные края.
|
Лист по краям скрючен, и в этих местах вода, смачивая лист, поднимается, образуя ряд маленьких «призм», преломляющих лучи и дающих пучки света в направлении тени на дне.
|
|
Предметы под водой, на поверхности которой рябь.
|
Они покачиваются.
|
Это обусловлено преломлением сета на поверхности воды, которая из-за ряби колышется; соответственно покачиваются и изображения предметов.
|
Наблюдение интерференции света
|
Объект наблюдения
|
Наблюдаемая картина
|
Объяснение наблюдаемого явления
|
|
Пятна масла на воде.
|
Радужные пятна.
|
Происходит интерференция в тонких пленках.
|
|
Пятна масла при ветре.
|
Цвета располагаются параллельными полосами.
|
Под действием ветра слой масла утолщается в направлении берега и возникает «клин», тогда интерференционная картина представляет собой ряд параллельных его ребру цветных полос.
|
|
Вода.
|
Цвет поверхности воды:
а) при спокойствии примерно таков, каков цвет неба или берегов
б) при ряби представляет собой перемешанные цвета неба и берегов
в) на мелководье примерно такой, как цвет дна
г) иногда определяется освещением как бы из нутри.
|
Цвет воды в водоеме определяется:
1)отражением сета от его поверхности;
2)отражением света от дна водоема;
3)рассеянием и поглощением света водой.
а) основная часть света отражается поверхностью воды, как зеркалом
б) свет отражается вогнутыми и выпуклыми участками поверхности воды
в) на мелководье свет достигает дна и отражается от него; вода приобретает цвет дна водоема
г) это происходит тогда, когда солнце находится высоко и возрастает доля света, рассеянного в глубине.
|
|
Сухие и влажные предметы.
|
Цвета влажных предметов по сравнению с сухими становятся более насыщенными.
|
Поверхности влажных предметов более гладкие и меньше рассеивают белый свет.
|
Дополнительный материал.
1. На поверхности воды в реке, озере нередко можно видеть области, покрытые рябью, и спокойные участки. Причина появления последних – наличие в этих местах тонкого слоя масла, который гасит рябь от ветра. Ветер сдувает масляную пленку и подгоняет ее к берегу. В результате вода в водоеме оказывается покрытой рябью с той стороны, откуда дует ветер и спокойной у противоположного берега. Здесь прутья и листья, находящиеся над поверхностью воды, лишь еле - еле смещаются относительно друг друга – их удерживает на месте масляная пленка. Она же обуславливает разительное отличие живой искрящейся поверхности лесного ручья от «свинцовой», как бы вязкой воды городских водоемов.
2. Любой водоем, дно которого видно, всегда кажется мельче, чем в действительности. Почему?
3. Почему изображение предмета в воде всегда ярче, чем сам предмет?
4. Существуют организмы (личинка перистоустовского комара и др.), которых в воде не видно из-за их прозрачности. Но глаза у таких существ - невидимок хорошо заметны в идее черных точек. Почему этих существ не видно в воде? Почему глаза у них не прозрачны? Будут ли они невидимы в воздухе?
|
