Десятый класс
  1. Механика  1.1. Динамика  1.1.1. Движение в одном измерении  1.1.2. Движение в двух измерениях  1.1.3. Смещение и расстояние  1.1.4. Скорость и Вектор  1.1.5. Ускорение  1.1.6. Графическое представление движения  1.1.7. Equations of motion  1.1.8. Свободное падение и ускорение свободного падения  1.1.9. Движение тела, брошенного под углом к горизонту  1.1.10. Относительная скорость  1.2. Динамика  1.2.1. Законы движения Ньютона  1.2.2. Инерция и масса  1.2.3. Сила и ее виды  1.2.4. Сила действия и противодействия  1.2.5. Friction and its effects  1.2.6. Коэффициент трения  1.2.7. Круговое движение  1.2.8. Центростремительная сила и центростремительное ускорение  1.2.9. Импульс и количество движения  1.2.10. Conservation of momentum  1.2.11. Третий закон Ньютона и его применения  1.3. Работа, энергия и мощность  1.3.1. Работа, совершаемая силой  1.3.2. Теорема о работе и энергии  1.3.3. Кинетическая энергия  1.3.4. Потенциальная энергия  1.3.5. Mechanical energy  1.3.6. Сохранение энергии  1.3.7. Мощность и эффективность  1.3.8. Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии  1.4. Гравитационная сила  1.4.1. Закон всемирного тяготения Ньютона  1.4.2. Гравитационное поле и напряженность поля  1.4.3. Ускорение свободного падения на разных планетах  1.4.4. Законы движения планет Кеплера  1.4.5. Orbits and satellites  1.4.6. Вес и кажущийся вес  1.4.7. Гравитационная потенциальная энергия
  2. Свойства материи  2.1. States of matter  2.1.1. Твердое, жидкое и газообразное  2.1.2. Molecular structure of matter  2.1.3. Межмолекулярные силы  2.1.4. Плазма и конденсат Бозе–Эйнштейна  2.2. Давление  2.2.1. Определение давления  2.2.2. Pressure in liquids  2.2.3. Атмосферное давление  2.2.4. Принцип Паскаля  2.2.5. Принцип Архимеда и плавучесть  2.2.6. Поверхностное натяжение и капиллярность  2.3. Эластичность  2.3.1. Закон Гука  2.3.2. Stress and strain  2.3.3. Предел упругости и модуль упругости  2.3.4. Применения упругости
  3. Thermal physics  3.1. тепло и температура  3.1.1. Difference Between Heat and Temperature  3.1.2. Температурная шкала  3.1.3. Тепловое расширение  3.1.4. Тепловое равновесие  3.2. Теплопередача  3.2.1. Проводимость  3.2.2. Конвекция  3.2.3. Излучение  3.2.4. Insulation and its applications  3.3. Тепловые свойства вещества  3.3.1. Удельная теплоемкость  3.3.2. Скрытая теплота и фазовые переходы  3.3.3. Boiling and Melting Point  3.3.4. Тепловые двигатели и холодильные установки  3.4. Законы термодинамики  3.4.1. Нулевой закон термодинамики  3.4.2. Первый закон термодинамики  3.4.3. Второй закон термодинамики  3.4.4. Цикл Карно
  4. Волны и оптика  4.1. Природа и свойства волн  4.1.1. Типы волн в природе и свойства волн  4.1.2. Поперечные и продольные волны  4.1.3. Параметры волн  4.1.4. Отражение и преломление волн  4.1.5. Суперпозиция и интерференция  4.1.6. Стоячие волны и резонанс  4.1.7. Эффект Доплера  4.2. Звуковые волны  4.2.1. Характеристики звуковых волн  4.2.2. Скорость звука в разных средах  4.2.3. Применение звуковых волн  4.2.4. Ультразвук и его использование  4.3. Light Waves and Optics  4.3.1. Природа света  4.3.2. Отражение света  4.3.3. Laws of reflection  4.3.4. Mirrors and Image Formation  4.3.5. Преломление света  4.3.6. Закон Снелла  4.3.7. Линзы и образование изображения  4.3.8. Полное внутреннее отражение и критический угол  4.3.9. Оптическое волокно  4.4. Оптические приборы  4.4.1. Microscope  4.4.2. Телескоп  4.4.3. Человеческий глаз и дефекты зрения  4.4.4. Камера и принцип ее работы
  5. Электричество и магнетизм  5.1. Электростатика  5.1.1. Электрический заряд и его свойства  5.1.2. Проводники и изоляторы  5.1.3. Coulomb's law  5.1.4. Электрическое поле и линии поля  5.1.5. Electric potential and potential difference  5.1.6. Конденсаторы и емкость  5.2. Ток электричества  5.2.1. Electric current and its measurement  5.2.2. Закон Ома  5.2.3. Сопротивление и удельное сопротивление  5.2.4. Последовательные и параллельные цепи  5.2.5. Электрическая энергия и мощность  5.2.6. Законы Кирхгофа  5.3. Магнетизм и электромагнетизм  5.3.1. Магнитное поле и линии поля  5.3.2. Магнитные эффекты электрического тока  5.3.3. Электромагнитная индукция  5.3.4. Законы электромагнитной индукции Фарадея  5.3.5. Трансформаторы и их применение  5.3.6. AC and DC current
  6. Современная физика  6.1. Nuclear physics  6.1.1. Структура атома  6.1.2. Атомная модель Бора  6.1.3. Энергетические уровни электронов  6.1.4. Рентгеновские лучи и их применение  6.2. Радиоактивность  6.2.1. Виды радиации  6.2.2. Half-life and radioactive decay  6.2.3. Ядерные реакции и их применения  6.2.4. Деление и Синтез  6.3. Quantum physics  6.3.1. Дуализм волна-частица  6.3.2. Photoelectric effect  6.3.3. Квантизация энергии  6.3.4. Принцип неопределённости Гейзенберга
  7. Электроника и связь  7.1. Полупроводники  7.1.1. Проводники, изоляторы и полупроводники  7.1.2. Диоды и их применение  7.1.3. Транзисторы и логические элементы  7.1.4. Светодиоды и фотодиоды  7.2. Системы Коммуникации  7.2.1. Основы коммуникации  7.2.2. Аналоговые и цифровые сигналы  7.2.3. Беспроводная связь и оптоволоконная связь  7.2.4. Радиоволны и модуляция

Десятый класс → Волны и оптика → Light Waves and Optics ↓


Отражение света


Введение

Отражение - это изменение направления волнового фронта на границе между двумя различными средами, так, что волновой фронт возвращается в среду, из которой он возник. В физике это применимо к многим типам волн, включая свет.

Свет играет важную роль в нашем восприятии мира. Отражение - одно из фундаментальных свойств света, которое позволяет нам видеть объекты. Когда свет падает на поверхность, он возвращается обратно в исходную среду. Это то, что мы называем отражением света.

Природа света

Перед тем как углубиться в отражение, важно понять природу света. Свет - это форма энергии, которая ведет себя как волна и как частица. В контексте отражения мы рассматриваем свет как волну. Световые волны - это поперечные электромагнитные волны, что означает, что они состоят из колеблющихся электрических и магнитных полей, которые перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны.

Законы отражения

Существуют два основных закона отражения:

  1. Угол падения равен углу отражения.
  2. Падающий луч, отраженный луч и нормаль к поверхности зеркала лежат в одной плоскости.

Понимание через примеры:

Угол падения = Угол отражения
   ,                                                     
   | (отражающая поверхность)    
   ,                                            
   ,                                               
   ,                                               
   | падающий /                                        
   | луч /                                   
   ,                                  
   |------------|------------> Нормаль (Вертикальная)                                                
   ,                                   
   , отраженный                                   
   | луч                                  
   ,                                
   ,                               
   ,                               
   ,                                 
   ,

Типы отражения

Отражение можно классифицировать на два типа: регулярное отражение и рассеянное отражение.

Регулярное отражение

Регулярное отражение происходит на очень гладких поверхностях, таких как зеркала или спокойная вода. В этом типе отражения параллельные лучи света, падающие на поверхность, будут отражаться под одинаковым углом и поэтому остаются параллельными.

   , параллельный свет ->
   Лучи приходят
   ,              
   ,
   | /| Регулярное отражение                           
   | / | (лучи света остаются параллельными)                                                        
   ,
   ,
   |--------------- (гладкая поверхность)
   ,

Рассеянное отражение

Рассеянное отражение происходит на шероховатых поверхностях, таких как бумага или неотполированное дерево. В этом типе параллельные падающие лучи отражаются в разных направлениях. Именно поэтому вы можете видеть объекты под разными углами.

   , параллельный свет ->
   Лучи приходят
   ,          
   ,
   , /\ Рассеянное отражение          
   | /   (лучи света рассеиваются)
   ,                                   
   ,                          
   |----/----/---- (шероховатая поверхность)   
   ,                      
   ,                       
   ,

Отражение от плоского зеркала

Плоское зеркало - это плоская отражающая поверхность. Когда свет отражается от плоского зеркала, законы отражения остаются в силе. Изображение, отображаемое плоским зеркалом, обладает следующими характеристиками:

  • Оно виртуальное (его нельзя проецировать на экран).
  • Оно простое.
  • Оно боково перевернуто.
  • Размер изображения равен размеру объекта.
  • Расстояние изображения от зеркала равно расстоянию объекта от зеркала.

Пример формирования изображения в плоском зеркале:

   | | O | MI |                               
   ,                           
   | |_________|_______| < (плоское зеркало)      
   ,                          
   | | Боковая проекция  
   | | инверсия        
   ,                                   
   | | O изображение| M объект                            
   ,

Формула зеркала и увеличение

Для сферических зеркал существует формула, связывающая расстояние до объекта (обозначается u ), расстояние до изображения (обозначается v ) и фокусное расстояние (обозначается f ):

 1/f = 1/v + 1/u

Формула увеличения (m) дается отношением высоты изображения (h') к высоте объекта (h):

 m = h'/h = -v/u

В случае плоского зеркала увеличение всегда равно 1, потому что высота изображения и объекта одинакова.

Сферическое зеркало

Сферические зеркала - это зеркала с постоянной кривизной, которые делятся на вогнутые и выпуклые зеркала в зависимости от направления отражающей поверхности.

Вогнутое зеркало

Вогнутое зеркало - это сферическое зеркало с вогнутой отражающей поверхностью. Вогнутые зеркала собирают свет и могут образовывать реальные, перевернутые изображения или виртуальные, прямые изображения в зависимости от положения объекта.

   ,                              
   | --- Свет
   | - /---F сбор
   ,
   ,                   
   ,

Выпуклое зеркало

Выпуклые зеркала имеют выпуклую отражающую поверхность. Поскольку выпуклые зеркала рассеивают свет, они формируют только виртуальные изображения, которые являются прямыми и меньшими, чем объект.

   ,                  
   ,                    
   ,                                 
   ,                      
   ,                  
   ,     
   ,

Применение отражения

Отражение света используется во многих реальных приложениях:

  • Зеркала: используются в домах, автомобилях, телескопах и др.
  • Перископ: используется два плоских зеркала, чтобы видеть через препятствия.
  • Отражательные телескопы: используют зеркало для сбора и фокусировки света от далеких объектов.
  • В камерах: зеркала отражают свет, чтобы сформировать изображение на пленке или сенсоре.

Заключение

Отражение - это явление, которое происходит, когда световые волны ударяются о границу между двумя различными средами и возвращаются в исходную среду. Этот принцип определяет, как мы воспринимаем и взаимодействуем с нашей средой в каждое мгновение. Понимание отражения дает нам фундаментальные знания, необходимые для изучения более сложных концепций оптики и оценки их технологических приложений в повседневной жизни.


Десятый класс → 4.3.2


U
username
0%
завершено в Десятый класс

← Предыдущий (4.3.1)
Природа света
Следующий (4.3.3) →
Laws of reflection

Комментарии 



Отражение света

https://www.physicsflow.com/g10/4.3.2?pfal=ru