Добавил:
Nemo_Nemorino
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Підручники / Фізика 9 клас / НУШ / Фізика 9 клас Бар'яхтар 2026 рік НУШ
.pdf
Розділ 4. СВІТЛОВІ ЯВИЩА
df
=+
11
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
3. Ви ознайомилися з дослідами І. Ньютона і виявили, що біле світло
складається зі світла різних кольорів. Світло різних кольорів у вакуумі поширюється з однаковою швидкістю
c 3108м/с
, а в сере-
довищі — з різною.
ДИСПЕРСІЯ СВІТЛА
залежність показника заломлення середовища від кольору світла
Досліди І. Ньютона
Від
Сонця
4. Ви навчилися
Плоске дзеркало
Зображення уявне,
симетричне предмету
відносно поверхні
дзеркала
Червоний Оранжевий Жовтий
елений Блакитний Синій Фіолетовий
З
Найбільший показник заломлення має
фіолетове світло, найменший — червоне
будувати зображення
ПОБУДОВА ЗОБРАЖЕННЯ
збиральна
h
Вид зображення
залежить від місця
розташування предмета
O
FF
d f
Спектральні кольори
в плоскому дзеркалі та лінзах.
Лінза
розсіювальна
F
H
h
2F
Зображення завжди
уявне, зменшене, пряме
H
F
f
d
F
1
Оптична сила лінзи:
Збільшення предмета в лінзі:
5. Ви ознайомилися з
лінзи
.
DF=
Формула тонкої лінзи:
оптичними пристроями, у яких застосовують
ОПТИЧНІ ПРИСТРОЇ
Пристрої, які озброюють око
Лупа Окуляри Фотоапарат Проєкційний апарат
228
Пристрої, які дають зображення на екрані
H
Γ= =
hfd
D
ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМООЦІНЮВАННЯ
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
Завдання для самооцінювання до розділу 4
ДО РОЗДІЛУ 4
Група результатів 1. Проводимо дослідження природи
1.
(2 бали) Які пристрої із запропонованого переліку
rnk.com.ua/
є оптичними? Виберіть усі правильні відповіді.
А Мікроскоп В Камера-обскура Д Перископ
Б Сонячна панель Г Електродвигун Е Фотоапарат
2.
(2 бали) Світловий промінь переходить із
середовища 1 у середовище 2 (
рис. 1
). Які
кути необхідно виміряти для розрахунку показника заломлення середовища 2
відносно середовища 1? Виберіть усі
правильні відповіді.
3.
На
А кут
Б кут
В кут
Г кут
АОВ
АОК
СОD
СОМ
рис. 2
зображено запалену свічку, збиральну лінзу та екран. На
1
B
A
O
K
D
2
Рис. 1
екрані отримано чітке зменшене обернене зображення полум’я свічки.
1)
(1 бал)
Які фізичні величини можна виміряти за допомогою уста-
новки, що зображена на рисунку?
2)
(3 бали)
Чому дорівнює значення кожної величини?
114242
M
C
см
0
4.
(2 бали) Лінзу якого типу зображено на
10
20 30
Рис. 2
запропонованого переліку ви доберете для вимірювання її оптичної
сили? Виберіть усі правильні відповіді.
А Плоске дзеркало
Б Збиральна лінза
В Джерело світла
Г Лінійка
Д Транспортир
Е Розсіювальна лінза
Є Екран
Ж Пляшка з водою
40
рис. 3
50
60
? Яке обладнання із
Рис. 3
229
Розділ 4. СВІТЛОВІ ЯВИЩА
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
5.
(2 бали) Запропонуйте перелік обладнання і складіть план проведен-
ня експерименту, метою якого є перевірка законів відбивання світла
в домашніх умовах.
Група результатів 2. Здійснюємо пошук та опрацьовуємо інформацію
6.
(1 бал) Яке оптичне явище ілюструє фотографія (
рис. 4
)?
А Відбивання світла
Поглинання світла
Б
В Дисперсія світла
Г Заломлення світла
7.
(1 бал) Який закон підтвер-
джується існуванням сонячних
і місячних затемнень?
А Закон відбивання світла
Б
Закон прямолінійного поширення світла
В Закон збереження енергії
8.
(2 бали) Яка точка (
рис. 5
) є зображен-
ням світної точки S у плоскому дзеркалі?
Рис. 4
S
1
А 1 Б 2 В 3
Г Зображення в дзеркалі немає
9.
(2 бали) Яку ваду зору має людина, якщо
вона носить окуляри, нижня частина
яких — опуклі скельця, а верхня части-
Рис. 5
на — плоскі?
А Далекозорість
Короткозорість
Б
В Людина не має вад зору
Г Визначити неможливо
(2 бали) Під час фотографування на об’єктив фотоапарата сіла муха.
10.
Чи вплине це на знімок, і якщо вплине, то як?
А Жодним чином не вплине
Б На знімку з’явиться зображен-
ня мухи
В Знімок буде менш яскравим
Г Знімок буде більш яскравим
(4 бали) Чому кривизна кришта-
11.
лика ока риби (
рис. 6
) більша,
ніж у людини?
Рис. 6
230
23
Завдання для самооцінювання до розділу 4
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
Група результатів 3. Усвідомлюємо закономірності природи
12.
(1 бал) Яким є зображення предмета в плоскому дзеркалі?
А Збільшеним дійсним
Б Рівним дійсним
В Зменшеним уявним
Г Рівним уявним
13.
(1 бал) Промінь світла падає з повітря на поверхню скляної пластини
(
рис. 7
). На якому з наведених рисунків правильно зазначено всі три
кути: кут падіння α, кут відбивання β і кут заломлення γ?
А 1
a
Б 2
b
В 3
Г 4
1
14.
(2 бали) Чому дорівнює оптична сила
γ
лінзи, хід променів у якій показано на
рис. 8
?
b
a
a
2
γ
3
Рис. 7
b
γ
b
4
γ
1 клітинка —
1 см
А –0,04 дптр В +25 дптр
Б +4 дптр Г +50 дптр
a
15.
(2 бали) Людина наближається до дзерка-
ла зі швидкістю 2 м/с. З якою швидкістю
Рис. 8
до людини наближається її зображення
в дзеркалі?
16.
(3 бали) Світло падає з повітря на поверхню прозорої речовини під
кутом 45°. Визначте абсолютний показник заломлення цієї речовини,
якщо заломлене світло поширюється під кутом 60° до межі поділу
середовищ.
17.
(3 бали) Предмет розташований на відстані 1 м від збиральної лінзи
з фокусною відстанню 0,5 м. На якій відстані від лінзи розташоване
зображення предмета?
Звірте ваші відповіді з наведеними в кінці підручника й оцініть
свої результати навчання за кожною групою. Поміркуйте, що вдалося
найкраще, над чим треба ще попрацювати.
Продовжуйте відкривати для себе світ фізики.
231
Розділ 4. СВІТЛОВІ ЯВИЩА
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
ТЕМИ ПОВІДОМЛЕНЬ
1. Майбутнє — за світлодіодами.
2. Досліди з вимірювання швидкості поширення світла.
3. Міражі: як вони утворюються й де їх можна спостерігати.
4. Навіщо пішоходу на одязі світловідбивальні поверхні.
Як такі поверхні використовують автомобілісти.
5. Колір і світло.
6. Чому вночі ми майже не розрізняємо кольори.
7. Оптичне мистецтво «Оп-арт» як синтез науки й мистецтва.
8. Зорові тренажери. Чому і як можна відновити зір.
9. Оптичні прилади в медицині.
10. Історія фотографії.
11. Ультрафіолетове очищення води.
12. Прилади нічного бачення.
13. Підзорна труба: історія створення, будова, принцип дії.
14. Стробоскоп та стробоскопічні фотографії.
ТЕМИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
1. Вивчення законів поширення світла за допомогою лазерної указки.
2. Вивчення законів заломлення світла та пов’язаних з ними
оптичних ефектів. Оптичні фокуси.
3. Дослідження спектрального складу світла за допомогою призми
(відтворення дослідів І. Ньютона).
4. Виготовлення моделей оптичних пристроїв (камера-обскура,
калейдоскоп, мікроскоп).
ТЕМИ НАВЧАЛЬНИХ ПРОЄКТІВ
1. Оптичні прилади й пристрої.
2. Оптичні ілюзії.
3. Дослідження потужності та ККД штучних джерел світла
різних типів.
4. Вимірювання показника заломлення рідини.
5. Увігнуті дзеркала: властивості та приклади застосування.
6. Оптичні явища в природі.
7. Око і зір.
Під час роботи над навчальними проєктами радимо
ознайомитися з деякими порадами щодо їх створення
і презентації («Етапи роботи над навчальним проєктом»)
в інтерактивному електронному додатку.
rnk.com.ua/
114218
232
ФІЗИЧНА
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
БАЗА:
ЩО ВЖЕ
ЗНАЄМО
rnk.com.ua/
114 622
Підготуйтесь
до опанування
нової теми
Ви знаєте, що однойменні заряди відштовхуються, а тепер
дізнаєтеся, коли вони
притягуються
Ви знаєте, як працює
тепловий двигун,
а тепер дізнаєтеся,
як працює ядерний
реактор
Ви знаєте, що життя на Землі
неможливе без сонячної
енергії, а тепер дізнаєтеся,
звідки Сонце її «бере»
Розділ 5. БУДОВА АТОМА ТААТОМНОГО ЯДРА
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
§ 30. МОДЕЛІ АТОМА
ТА АТОМНОГО ЯДРА.
ЯДЕРНІ СИЛИ. ІЗОТОПИ
Демокріт
Атоми — найдрібніші
та незмінні тверді
частинки, з яких
складається речовина
rnk.com.ua/
114243
V-I V ст.
до н. е.
ПИТАННЯ ДЛЯ ОБГОВОРЕННЯ. Розгляньте
рис. 30.1, згадайте попередній курс фізики
>
й дайте відповіді на запитання.
1) Які із запропонованих моделей будови атома є ядерними? Обґрунтуйте свою відповідь.
2) У скільки разів, на вашу думку, розмір
атомного ядра відрізняється від розміру
атома?
3) З яких частинок складається ядро атома?
1. Чому Резерфорд
запропонував планетарну
модель атома?
У 1908–1911 рр. під керівництвом
Ернеста Резерфорда було проведено
досліди щодо з’ясування структури
атома.
Вузький пучок α-частинок* зі
свинцевого контейнера спрямовувався на тонку золоту фольгу,
а далі потрапляв в екран, покритий
шаром кристалів сульфіду цинку
(рис. 30.2). Якщо в екран влучала
α-частинка, то в місці її влучання
відбувався слабкий спалах світла.
Учені спостерігали спалахи за допомогою мікроскопа. Із пристрою було
відкачане повітря.
* α-
частинки
джені частинки, які самовільно та
з величезною швидкістю вилітають із
ядер деяких радіоактивних речовин.
Докладніше про це йтиметься в § 31.
— це позитивно заря-
Джозеф Томсон
Атом являє собою
позитивно заря джену
кулю, в яку вкраплені
електрони.
Модель «пудинг з родзинками»
Ернест Резерфорд
У середині атома
розташоване важке
позитивно заряджене
ядро, навколо якого
обертаються електрони.
Планетарна модель атома
Нільс Бор
Електрони рухаються навколо ядра
по стаціонарних
орбітах, не випромінюючи енергії.
Перехід електрона
на іншу орбіту супроводжується
випромінюванням або поглинанням кванта енергії.
Кожний електрон
усередині атома
найімовірніше можна
виявити в певній зоні
навколо ядра; форма
цієї зони визначається
енергією електрона.
Квантово-механічна модель атома
Рис. 30.1. «Еволюція» моделі атома
1904
1911
1913
1926
234
§ 30. Моделі атома таатомного ядра. Ядерні сили. Ізотопи
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
У ході дослідів було виявлено:
1) переважна більшість α-частинок
проходила крізь золоту фольгу, майже не
змінюючи напрямок свого руху;
2) деякі частинки відхилялися від почат-
кової траєкторії;
3) приблизно одна з 20 000 частинок відскакувала від фольги, начебто натикаючись
на якусь перешкоду (рис. 30.3).
Е. Резерфорд не міг бачити внутрішню
структуру атома, тому він залучив логіку.
Якщо позитивний заряд і маса рівномірно
розподілені по всьому об’єму атома, то всі
α-частинки мали б пролетіти крізь фольгу майже не відхиляючись, адже їхня енергія величезна (це як бити м’ячиком крізь павутиння).
Якщо ж позитивний заряд і маса зосереджені в невеликому об’ємі всередині атома,
то лише в мізерній кількості випадків
α-частинки відскочать назад.
Очевидно, що друге припущення краще
пояснює результати експерименту. Саме тому
Резерфорд запропонував ядерну модель будови атома:
атом складається з позитивно
зарядженого ядра, оточеного негативно зарядженими частинками — електронами; саме
в ядрі зосереджена мало не вся маса атома.
Розмір ядра порівняно з атомом надзви-
чайно малий (діаметр атома — приблизно
–10
10
м, а ядра — 10
–15
м). Якби атом удалося
збільшити до розміру стадіону, то діаметр
ядра атома дорівнював би розміру мурахи.
Екран
Золота
фольга
Джерело α-частинок
Свинцевий контейнер
Рис. 30.2. Схема досліду
з розсіяння α-частинок
(дослід Резерфорда)
Рис. 30.3. Траєкторії α-части-
нок. Що ближче до ядра пролітає α-частинка, то більша
сила відштовхування й то
більше частинка відхиляється
від прямолінійної траєкторії
Мікроскоп
А ЯК НАСПРАВДІ?
— Чому Резерфорд вирішив, що ядро атома має позитивний заряд
і набагато більшу масу, ніж α-частинка? — запитала вчителька
й отримала такі відповіді:
— Ядро може бути заряджене й негативно, α-частинки також
відхилялися б.
— α-частинка має величезну швидкість руху, тому вона може відскочити
тільки від важкого ядра, в іншому разі вона штовхне ядро вперед.
— Якби ядро було заряджене негативно, то α-частинка «пристала»б до
нього, а не відскочила.
Яка відповідь є правильною? Чи правильними є всі відповіді?
235
Розділ 5. БУДОВА АТОМА ТААТОМНОГО ЯДРА
qp
1610
19
,
mm
pn
≈
qn= 0
1
1
1
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
Атомне ядро
Протони
Позитивно
заряджені
частинки:
Кл
Маса протона приблизно
дорівнює масі нейтрона:
Рис. 30.4. Будова атомного ядра
Нуклонне (масове) число
Кількість нейтронів: N
Рис. 30.5. Позначення нукліда
Скільки протонів
і нейтронів містить
ядро нукліда алюмі-
нію-27
27
13
Al
?
Нейтрони
Ней-
тральні
частинки:
Символ
хімічного
елемента
Протонне
(зарядове)
число
= A – Z
2. З яких частинок складається
ядро?
З курсів фізики і хімії ви знаєте, що
атомне ядро складається із частинок
двох видів
Протони й нейтрони, що входять
до складу ядра атома, називають нуклонами.
Сумарну кількість протонів і нейтро-
нів в атомі називають нуклонним (масо-
вим) числом і позначають символом А.
Число протонів у ядрі називають
протонним (зарядовим) числом і позначають символом Z. Порядковий номер
елемента в Періодичній системі хімічних елементів відповідає числу протонів
у ядрі (протонному числу) (рис. 30.5).
Вид атомів, ядро яких характеризується
певним значенням зарядового числа
та певним значенням масового числа,
називають нуклідом.
Знаючи зарядове (Z) і масове (A)
числа ядра атома, можна визначити
кількість нейтронів (N) у цьому ядрі:
N = A – Z.
Якщо різні нукліди мають однакове
зарядове число, то їхні хімічні властивості є однаковими — нукліди належать
одному хімічному елементу.
(рис. 30.4).
1
H
–
e
+
p
Протій Дейтерій
Рис. 30.6. Ізотопи водню, які
існують у природі. Символом
e– позначено електрони,
p+ — протони, n — нейтрони
2
H
+
p
n
–
e
3
H
n
n
+
p
Тритій
–
e
Різновиди атомів того самого хімічного
елемента, ядра яких містять однакову
кількість протонів, але різну кількість
нейтронів, називають ізотопами
(«однакові за місцем»).
кілька ізотопів. Деякі з них існують
у природі (рис. 30.6), але більшість
отримано штучно.
236
Кожний хімічний елемент має де-
§ 30. Моделі атома таатомного ядра. Ядерні сили. Ізотопи
© ТОВ Видавництво «Ранок». Всі права захищено.
ЧИ ЗНАЄТЕ ВИ, ЩО...
Відкриття будови атомного ядра без сумніву можна назвати «міжнародним».
Протон відкрив англійський фізик новозеландського походження
Ернест Резерфорд (1918 р.), нейтрон — англійський фізик Джеймс
Чедвік (1932 р.). Гіпотезу щодо протонно-нейтронної будови ядра атома
вперше незалежно один від одного висунули український учений (уродженець Полтавщини) Дмитро Дмитрович Іваненко і німецький учений Вернер
Гейзенберг (1932 р.). Відтоді уявлення про будову ядра майже не змінилися.
3. Які сили утримують протони
всередині ядра?
Ви вже знаєте, що електрони, маючи
негативний заряд, утримуються навколо
позитивного ядра завдяки електромагнітній взаємодії. Але як у складі одного ядра
й на дуже близькій відстані один від одного утримуються протони, адже однойменно заряджені частинки відштовхуються?
З’ясовано, що всі частинки в ядрі
F
ел
(електростатичні) сили
відштовхування намагаються
«зруйнувати» ядро
F
ел
+
n
p
+
n
Кулонівські
p
+
p
n
F
ел
притягуються одна до одної завдяки
взаємодії, яка в сотні разів сильніша,
ніж електромагнітне відштовхування
протонів (рис. 30.7). Саме тому взаємодію
нуклонів називають сильною взаємодією.
Сили, які діють між протонами
й нейтронами в ядрі та забезпечують
існування атомних ядер, називають
Ядерні сили утримують
нуклони всередині ядра
n
+
p
+
n
p
+
n
p
ядерними силами.
Рис. 30.7. Сили взаємодії
між нуклонами ядра
Основні властивості ядерних сил:
1) є тільки силами притягання;
2) є близькодіючими: ядерні сили між
нуклонами виявляються лише на
–15
відстанях порядку 10
м (розмір
Чому ядерні сили
називають «гігантами
з короткими руками?»
нуклона);
3) не залежать від заряду: на однаковій відстані сили, що діють між
двома протонами, між двома нейтронами або між протоном і нейтроном, є однаковими;
4) мають властивість насичення: нуклон виявляється здатним до ядерної
взаємодії одночасно лише з невеликою кількістю нуклонів-«сусідів».
237
Соседние файлы в папке НУШ