Лабораторна робота №12

Демонстраційний експеримент до розділу «Геометрична оптика».

Дослід 1. Прямолінійне поширення світла.

Обладнання: екра­н, електрична лампа на 25 (40) Вт, 220 В і регулятор напруги шкільний (РНШ), освітлювач для тіньової проекції (з діафрагмою діаметром 15 мм), непрозора куля діаметром 50-60 мм, штативи універсаль­ні (3 шт.), нитки, підставки демонстраційні,

П рямолінійне поширення світла в однорідному середо­вищі демон­струють шляхом утворення тіні та півтіні. Непрозору кулю А підвішують за нитку до поперечки, закріпленої в штативі. На відстані 40-50 см від кулі встановлюють білий екран В. Кулю освітлюють спочатку освітлювачем для тіньової проекції 1, який розміщують на відстані 1,2-1,5 м від екрана й на однаковому рівні з ку­лею. Щоб обмежити світловий потік освітлювача, використовують його діафрагму на 15 мм. На білому екрані вияв­ляють тінь А і кулі. Розмір тіні залежить від відстані освіт­лювача до екрана.

Вимкнувши освітлювач 1, вмикають лампу 2, яка зна­ходиться на одній вертикалі з освітлювачем, але на 8-12 см вище від нього. На білому екрані спостерігають тепер тінь А₂ і півтінь А₃ кулі. З'ясовують причини утворення півтіні, а також форми тіні та півтіні.

Після цього при ввімкнених лампі 2 та освітлювачі 1 спостерігають на екрані півтіні кулі та утворення тіні А₄ внаслідок переміщення лампи відносно освітлювача.

Дослід 2. Дзеркальне і дифузне відбивання світла.

О бладнання: прилад з геометричної оптики, випрямляч ВС-4-12, смужки чорного та білого паперу за розміром плоского дзеркала.

Досліди на дзеркальне відбивання світла можна показати за допомогою приладу з геометричної оп­тики (рис), використовуючи два симетрично роз­міщені дзеркальця освітлювача. Електрична лампочка освітлювача живиться від випрямляча ВС-4-12 (або іншого джерела постійного чи змінного струму до 12 В).

Д ослід 3. Одночасне відбивання і заломлення світла на межі поділу двох середовищ.

Обладнання: прилад з геометричної оптики, випрямляч ВС-4-12.

Одночасне відбивання і заломлення світла на межі поділу двох середовищ (повітря - органічне скло) можна продемонструвати на приладі з геометричної оптики, використовуючи центральний промінь від освіт­лювача і, що живиться постійним або змінним струмом напругою до 12В (наприклад, від випрямляча ВС-4-12).

На дисковому екрані 2 встанов­люють півциліндричну лінзу 3 з ор­ганічного скла так, щоб площина її осьового перерізу збігалася з гори­зонтальним діаметром диска. Півциліндр притискують до площини диска за допомогою пружинного тримача 4, який є одночасно пер­пендикуляром до межі поділу двох середовищ у місці падіння світлово­го пучка. Проводять досліди і спо­стереження, аналогічні дослідам, по­даним на рис. Після цього переміщають і закріплюють освітлювач 1 у положенні 5, виконують досліди. На основі проведених дослі­дів і спостережень роблять відповідні висновки.

Дослід 4. Закони відбивання світла.

Обладнання: прилад з геометричної оптики, випрямляч ВС-4-12.

Д ля досліду використовують цент­ральний промінь від освітлювача 1 у приладі з геометрич­ної оптики, що живиться змінним або постійним струмом напругою до 12 В. У. центрі дискового екрана 2 встановлюють уздовж горизонтального діаметра плоске дзеркало 3, яке притискають до диска пружинним трима­чем 4, що відіграє також роль перпендикуляра до поверхні дзеркала в його центрі.

На установці проводять аналогічні до попередніх дослі­ди і спостереження, а також показують оборотність відби­того та падаючого променів (для цього освітлювач перемі­щують уліво від вертикального діаметра екрана і спрямо­вують центральний промінь у зворотному напрямі до відбитого).