1. Тема. Світлові явища. Випромінювання й поширення світла, відбивання
й заломлення світла, дисперсія світла.
Мета: узагальнити і систематизувати знання матеріалу за темою; розвивати
логічне мислення та навичок використання законів геометричної
оптики на практиці; розвивати вміння порівнювати, робити висновки,
узагальнювати, систематизувати; сприяти вдосконаленню фізико-
математичної мови учнів та пробудженню в них цікавості до фізики.
Обладнання: комп’ютер, проектори, ліхтарики (4 шт.), лазер, світлофільтри,
акваріум з водою, оптичний диск, мензурка, дзеркало, дисперсійна
призма «Флінт», плоскопаралельна пластинка, штативи, креслярські
інструменти, маркери, роздавальний матеріал, комп’ютерні програми
для моделювання явищ заломлення світла, дисперсії та накладання
кольорів, презентації “Випромінювання й поширення світла”,
“Відбивання світла”, “Заломлення світла”, “Дисперсія”, “Міражі”,
“Веселка”.
Тип уроку: комбінований.
План.
1. Поширення та випромінювання світла.
2. Відбивання світла.
3. Заломлення світла.
4. Дисперсія.
Хід уроку.
І. Організаційний момент.
ІІ. Узагальнення та систематизація знань, вдосконалення вмінь і
навичок.
1. Поширення та випромінювання світла.
Ключові поняття:
- світло;
- джерело світла, штучні та природні джерела світла;
- приймач світла, штучні та природні приймачі світла;
- закон поширення світла;
- світловий промінь;
- тінь, півтінь;
- сонячне і місячне затемнення.
Доповідь учня.
Переважну більшість інформації про навколишній світ ми отримуємо
завдяки найдивовижнішому явищу природи – світлу.

2. Чи можна уявити собі що-небудь легше й швидше за світло? У вакуумі
світло поширюється зі швидкістю, що дорівнює близько 300 000 км/с. Ніщо у
світі не може рухатися швидше за світло.
Що ж таке світло?
Світло є одним із видів випромінювання, воно переносить енергію.
За сучасними уявленнями, світло має двояку природу: з одного боку це
електромагнітні хвилі, а з іншого – потік елементарних частинок – фотонів.
Джерелами світла називають тіла, які випромінюють світло. Джерела світла
поділяються на природні (Сонце, зорі, деякі види комах) та штучні (свічка,
лампочка, екран телевізора).
Приймачами світла називають тіла, які перетворюють енергію світла.
Також діляться на природні (органи зору людини, листя дерев, шкіра
людини) та штучні (фотоплівка, фотоелементи…).
Важливими поняттями науки про світло є поняття світлового пучка та
світлового променя. Пучок світла можна спостерігати, це канал, усередині
якого поширюється світло. Промінь – це геометрична модель світлового
пучка, це лінія, вздовж якої поширюється світло.
Важливим також є закон поширення світла: У однорідному середовищі
світло поширюється прямолінійно.
Демонстрація 1. Прямолінійність поширення світла.
Підтвердженням прямолінійності поширення світла є утворення тіні та
півтіні.
Тінь – це область простору, у яку світло від джерела не потрапляє
Півтінь – це область простору, куди світло від джерела потрапляє частково.
Демонстрація 2. Утворення тіні й півтіні.
Півтінь утворюється у двох випадках: якщо джерело світла має значні
розміри, або якщо є декілька точкових джерел світла.
Утворенням тіні і півтіні пояснюються такі явища, як сонячні і місячні
затемнення.
Виконання вправ
Тест.
1. Яке з наведених джерел світла є штучним?
А. Зоря.
Б. Блискавка.
В. Полярне сяйво.
Г. Свічка.
2. Яке з наведених джерел світла є природнім?
А. Багаття.
Б. Екран телевізора.
В. Лампа.
Г. Сонце.
3. Яке з наведених явищ пояснюється прямолінійним поширенням світла?

3. А. Блискавка.
Б. Блиск дорогоцінних каменів.
В. Веселка.
Г. Утворення тіні від дерева.
4. Яке слово зайве:
А. Полум’я свічки.
Б. Сонце.
В. Земля.
Г. Зорі?
5. Яке слово зайве:
А. Листя дерев.
Б. Око людини.
В. Сонячні батареї.
Г. Шкіра людини?
Графічні вправи на отримання тіні та півтіні.
Середній рівень
1. Єдину в приміщенні лампу A розташовано поряд з
круглою колоною B. Покажіть тінь, яку відкидає
колона.
2. Єдину в приміщенні лампу A розташовано
поряд із квадратною колоною B. Покажіть тінь, яку
відкидає колона.
3. Лампу A розташовано в коридорі перед
відкритими дверима до кімнат. Покажіть
Ділянки тіні в кімнаті, коли ввечері світить лише ця
лампа .
Достатній і високий рівень.
4. На аркуші білого паперу розміщено маленьку
електричну лампочку та олівець. На рисунку
показано тінь, яку відкидає олівець. Покажіть, де
розташовано лампочку.

4. 5. На аркуші білого паперу розміщено маленьку
електричну лампочку та книжку. На рисунку показано
тінь, яку відкидає книжка. Покажіть, де розташовано
лампочку .
6. Лампи A і B розташовано поряд із круглою
колоною C. Покажіть ділянки тіні та
півтіні від колони
7. Лампи Aі B розташовано поряд із квадратною
колоною C. Покажіть ділянки тіні та півтіні від
колони .
8. Лампи A і B розташовано в коридорі перед
відчиненими дверима до кімнати. Покажіть ділянки
тіні та півтіні в кімнаті, коли ввечері світять лише
ці лампи .
9. На рисунку показано ділянки тіні та півтіні від
вертикальної стінки, неподалік від якої темною
ніччюсвітять два ліхтарі. Покажіть, де
розташовано ці ліхтарі.
10. Лабораторію ввечері освітлює лише одна
люмінесцентна лампа — вузька світна трубка, що
розташована горизонтально вздовж стінки AВ.

5. Покажіть, яку тінь та напівтінь утворює установка у вигляді
вертикального циліндра С.
Доповідь учня.
2. Відбивання світла
З явищем відбивання світла ми стикаємося кожного дня. Всі навколишні
предмети ми бачимо завдяки явищу відбивання світла. Якщо на шляху
світлового пучка поставити дзеркало, то можна побачити, що промінь
світла відіб’ється від поверхні дзеркала у цілком певному напрямку.
Демонстрація 3. Відбивання світла від плоского дзеркала.
З даного досліду можна зробити висновок, який формулюється у вигляді
законів відбивання світла.
1) промінь падаючий, промінь відбитий і перпендикуляр, проведений до
точки падіння променя, лежать в одній площині;
2) кут відбивання променя світла дорівнює куту падіння.
Якщо на шляху променя поставити не дзеркало, а білий папір, то
відбитого променя ми не побачимо, хоча біла поверхня відбиває практично
таку ж кількість світла, як і дзеркальна. Справа в тому, що дзеркальна
поверхня відбиває у цілком певному напрямку. Це так зване дзеркальне
відбивання світла – відбивання від гладенької поверхні. У іншому
випадку маємо справу з розсіяним відбиванням – відбиванням від
нерівної , шорсткої поверхні.
Коли ми дивимося у дзеркало або на поверхню спокійної води, ми
бачимо не просто відбите світло, ми бачимо своє зображення і зображення
навколишніх предметів. Як же формується зображення у дзеркалі?
Зображення предмета, яке дає плоске дзеркало, утворюється за рахунок
променів, відбитих від дзеркальної поверхні. Пучок світла від джерела S
падає на дзеркало. Після відбиття здається, що промені йдуть з точки S1.
Тобто здається, що джерело розміщене за дзеркалом.
Зображення предмета у дзеркалі:
 Уявне;
 Пряме;
 Дорівнює за розмірами самому предмету;
 Розташоване на тій самій відстані від дзеркала, що й предмет.
Як побудувати зображення світної точки у дзеркалі?
Для побудови досить провести два промені:
1) Промінь, перпендикулярний дзеркалу (він відіб’ється в зворотньому
напрямку);

6. 2) Промінь, що падає під кутом (він відіб’ється під таким самим кутом).
Побудувати продовження цих променів за дзеркало. У точці перетину
уявних променів і буде зображення світної точки.
Як побудувати зображення предмета у дзеркалі?
Для побудови можна скористатися спрощеним правилом:
1. Провести лінію через точку перпендикулярно площині дзеркала;
2. Виміряти відстань від точки до площини дзеркала;
3. Відкласти таку ж відстань з іншої сторони дзеркала (це і буде точка -
зображення);
4. Аналогічно побудувати зображення інших точок.
Виконання вправ.
1. На малюнку зображено предмет MN і плоске дзеркало KF. У якому з
випадків правильно показано зображення предмета?
2. Виберіть правильно побудований хід променя після відбивання
дзеркальною поверхнею MN.
Графічні вправи на відбивання світла.
1. Побудуйте та виміряйте за допомогою транспортира кут
падіння променя .Чому дорівнює кут відбивання променя?Побудуйте
відбитий промінь .

7. 2. Як розташована площина
дзеркала, від якого
відбивається світловий промінь?
3. На рисунку показано дзеркало та
падаючий на нього (відбитий від нього)
світловий промінь. Накресліть напрямок
променя, що падає на
дзеркало(відбивається від дзеркала).
Доповідь учня.
3. Заломлення світла.
При падінні світлового променя на прозору поверхню частина світла
відбивається від поверхні, частина поглинається нею, нагріваючи
середовище, а частина проникає у середовище, змінюючи свій напрям
поширення.
Демонстрація 4. Явище заломлення світла на межі середовищ «повітря»-
«скло».
Заломлення світла — це зміна напряму поширення світлового променя
на межі двох середовищ (наприклад, повітря-скло, скло-вода...)
Причиною заломлення є різна швидкість поширення світла в різних
середовищах
Середовище, у якому швидкість поширення світла менша, називається
оптично більш густим.
Закони заломлення світла.
1. Промінь падаючий, промінь заломлений і перпендикуляр до межі поділу
двох середовищ,поставлений у точці падіння променя, лежать в одній
площині.
2. Між кутом падіння і кутом заломлення існують такі співвідношення:
а) у разі збільшення кута падіння збільшується і кут заломлення;
б) якщо промінь світла проходить із середовища з меншою оптичною
густиною в середовище з більшою оптичною густиною, то кут заломлення
є меншим, ніж кут падіння
γ ‹ α;
в) якщо промінь світла проходить із середовища з більшою оптичною
густиною в середовище з меншою оптичною густиною, то кут заломлення
є більшим, ніж кут падіння

8. γ › α.
Показник заломлення речовини показує, у скільки разів швидкість світла
у цій речовині менша, ніж у вакуумі 𝑛 =
𝑐
𝑣
, де с = 300 000 км/с –
швидкість світла у вакуумі.
У випадку, якщо світло проходить із середовища з більшим показником
заломлення в середовище з меншим показником заломлення відбувається
явище повного відбивання.
Повне внутрішнє відбивання використовують у багатьох оптичних
приладах, у сучасній техніці для передавання світлових сигналів тонкими
скляними нитками — світловодами (так зване «оптоволокно»).
Демонстрація 5. Явище повного відбивання світла в акваріумі та мензурці.
Змоделюємо явище заломлення світла за допомогою комп’ютера
Якщо світловий пучок падає на прозору поверхню, наприклад, у воду, то
частина світла відбивається, а частина проникає у воду, змінюючи свій
напрям поширення. Можна побачити, що якщо, наприклад, кут падіння
60°, то кут заломлення 40°, тобто менший.
Якщо промінь проходить із води у повітря, то кут заломлення більший від
кута падіння.
В цьому випадку можна спостерігати також явище повного відбивання.

9. Виконання вправ.
1. Яке явище може перешкоджати людині, що
перебуває в човні, точно поцілити у предмет, який лежить на дні
водойми?
А. Заломлення світла; Б. відбивання світла;
В. поглинання світла; Г. прямолінійне поширення
світла.
2. На скляний напівциліндр падає світловий
промінь AО. Який кут є кутом
заломлення?
А. АОС; Б. DОВ; В. СОЕ; Г. BОF
3. Промінь світла падає на межу між повітрям та склом. Який
малюнок правильний?
Графічні вправи на заломлення світла
1. На рисунку показано промені, які
зазнали заломлення. Покажіть кути
падіння та заломлення променів.
Виміряйте ці кути.
1 2 3
4 5

10. 2. Побудуйте подальший хід світлового
променя, який падає на поверхню
скляного пів циліндра. Покажіть як
відбиті, так і заломлені промені.
3. Побудуйте (приблизно) подальший хід світлового променя, який падає
на бічну поверхню скляної призми, та “повітряної призми” .
Дану вправу можна змоделювати за допомогою комп’ютерної програми

11. 5. Промінь світла проходить межу середовищ «повітря-вода» і
потрапляє на дзеркало. Накреслити подальший хід променя.
Доповідь учня.
6. Дисперсія світла.
Світ навколо нас різнобарвний. Багато сторіч люди робили спроби
пояснити природу кольорів. Сучасні погляди на природу кольорів
базуються на відкриттях великого англійського вченого Ісаака Ньютона.
Він встановив, що коли пропускати через скляну призму вузький пучок
білого світла, то на екрані можна спостерігати смугу з райдужним
забарвленням – спектр сонячного світла.
Демонстрація 6. Розкладання білого світла у спектр при проходженні через
призму.
Умовно в ньому виділяють 7 ділянок спектра: червоне світло, оранжеве,
жовте, зелене, блакитне, синє, фіолетове. Отже, Ньютон дійшов висновку,
що біле світло не є простим, воно є сумішшю всіх кольорів спектра.
Чому ці кольори розділяються після проходження через призму? Відомо,
що світло двічі при цьому заломлюється, і очевидно, що різні складові
білого світла рухаються з різними швидкостями, тобто показник
заломлення скла для них різний. І тому відхиляються на різні кути:
фіолетове світло – на найбільший кут, червоне – на найменший.
повітря
вода вода
повітря

12. Явище залежності показника заломлення світла від його кольору
називають дисперсією.
За допомогою накладання основних кольорів спектра (червоного, синього,
зеленого) можна отримати інші кольори, а якщо змішати світло всіх
кольорів спектра, то знову отримаємо біле світло.
Демонстрація 7. Накладання кольорів за допомогою ліхтариків із
світлофільтрами.
Чому ми бачимо кольори, наприклад, чому трава зелена? Справа в тому,
що трава добре відбиває зелену складову білого сонячного світла і слабо
відбиває всі інші частини спектра.
Білі поверхні добре відбивають майже все сонячне світло, а чорні,
навпаки, майже все поглинають.
Змоделюємо явище дисперсії за допомогою комп’ютера.
1. Розкладання білого світла в спектр
2. Накладання кольорів
3. Використання світлофільтрів.

13. При накладанні червоного і зеленого кольорів утворюється жовтий колір,
при накладанні червоно і синього одержуємо фіолетовий, а якщо змішати
всі три основні кольори – одержимо білий.
Якщо біле світло пропускати через світлофільтр, наприклад, жовтий, то
цей фільтр затримуватиме всі кольори спектра, крім жовтого.
Якщо біле світло замінити кольоровим, наприклад, червоним, то будь-
який фільтр крім червоного, не буде його пропускати.
Виконання вправ
Метод “Так – ні”.
1. Дисперсія – це явище розкладання білого світла у спектр. (Так.)
2. Чи відбиватиметься червоне світло від зеленої поверхні? (Ні.)
3. Чи відбиватиметься червоне світло від білої поверхні? (Так.)
4. Чи відбиватиметься червоне світло від чорної поверхні? (Ні.)
5. Червоні промені найменше заломлюються (Так.)
4. Швидкість фіолетового променя в склі є найбільшою. (Ні)
6. Кольорову смугу, яку складено з усіх кольорів веселки, назвали
спектром. (Так.)
7. Чорна поверхня поглинає промені всіх кольорів. (Так.)
8. Трава відбиває промені зеленого кольору, а решту поглинає. (Так.)
Оптичні явища в природі.
Доповідь учня.
Міраж - дивовижне явище природи, в результаті якого з’являються уявні
зображення різних предметів. Міражі бувають нерухомими і блукаючими,
вертикальними і горизонтальними. Міраж може з’являтися в різних місцях
Землі – в пустелі, в горах, в степу, на морі.
Чому виникають міражі?

14. Атмосфера являє собою, як би
листковий, повітряний пиріг, який складається з шарів з
різною температурою. І чим більший перепад температури, тим сильніше
викривляється хід променя світла.
Найчастіше зустрічаються так звані верхні та нижні міражі.
Нижній міраж з'являється в жаркий день. Шари повітря біля поверхні
землі нагріваються більше і мають меншу густину. Промені, що йдуть зі
щільніших верхних шарів, вигинаються вгору і потрапляють в око
спостерігача.
Верхній міраж частіше спостерігається в холодну пору року коли нижні
шари повітря біля води охолоджуються сильніше, ніж верхні. Тому
промені від об'єкту на морі вигинаються в інший бік (вниз).
Доповідь учня.
Веселка
Веселка – одне з найкрасивіших явищ природи, яке пояснюється
розкладанням білого світла на кольори внаслідок заломлення.
На завислу в повітрі краплинку води, що виникла після дощу, падає
сонячний промінь. На межі «повітря — вода» промінь заломлюється, потім
відбивається від внутрішньої поверхні краплини, ще раз заломлюється й
виходить із краплини. Оскільки фіолетові промені заломлюються
сильніше, ніж червоні, після виходу з краплини вони розходяться:
червоні промені утворюють з променем, що падає, кут близько 43°, а
фіолетові — близько 41°. Щоб відбулося розкладання світла на кольори,
потрібно, щоб кут при вершині краплини води становив від 41° до 43°, тоді
виникатимуть кольори від фіолетового до червоного.
Іноді спостерігається подвійна веселка. Промені, що двічі відбилися від
стінок краплі зсередини, утворюють вторинну веселку, радіус якої
більший. Порядок кольорів у ній зворотний.
Іноді зустрічається місячна або нічна веселка. Відрізняється від
сонячної значно меншою яскравістю, кольори майже неможливо
розрізнити.
Цікавим оптичним явищем є також галό — явище, що виникає
внаслідок заломлення та відбиття світла в льодяних кристалах і
спостерігається, як світле слабко забарвлене коло навколо Сонця чи
Місяця.
Зрідка гало набуває дивовижного вигляду, коли спостерігаються яскраві
кольорові плями обабіч Сонця – несправжні сонця, що називаються
паргеліями. Вони спостерігаються лише в країнах із суворим кліматом.
Глорія — атмосферне оптичне явище, що є різновидом гало. Глорія
спостерігається на хмарах, розташованих прямо перед спостерігачем або
нижче за нього, в точці, прямо протилежній до джерела світла.
ІІІ. Підведення підсумків.

15. Розгадати кросворд.
1. Себе я в ньому бачу.
2. Розділ фізики, що вивчає світлові
явища.
3. Природне джерело світла.
4. Частина простору, у яку частково
потрапляє світло.
5. Кут відбивання променя.
6. Лінія, уздовж якої поширюється
світло.
7. Різнокольорова дуга на небі.
8. Частина простору, у яку не
потрапляє світло.
9. Зображення, що його дає плоске
дзеркало.
ІV. Домашнє завдання.
За підручником: Повторити § 17 – 22.
Виконати тренувальний варіант контрольної роботи.
Додатково:
Визначення показника заломлення.
Заломлюючі властивості речовин, з яких виготовляють
прозорі деталі оптичних приладів, мають велике значення при
конструюванні цих приладів, тому треба знати методику
визначення показників заломлення речовини.
Експериментальне визначення
відносного показника заломлення
води відносно повітря
Визначення відносного показника
заломлення одного середовища
відносно іншого при роз’язуванні
задач
1. На склянці (розмірами близько
15Х15 см2) намалюємо
маркером коло довільного
радіуса, відмітимо центр кола,
проведемо його діаметр та
побудуємо пунктирною лінією
перпендикуляр до діаметра;
2. Опустимо склянку у воду так,
щоб діаметр зрівнявся з її
поверхнею;
3. Пустимо світловий промінь
1. Побудувати межу поділу двох
середовищ.
2. Через точку падіння
світлового променя (точку О)
провести серединний
перпендикуляр. За допомогою
транспотрира відкласти кут
падіння та кут заломлення.
3. З центром у точці О провести
коло довільного радіуса.
Відмітити точки перетину

16. вздовж склянки через центр
кола;
4. Відмітимо точки перетину
променя з колом (А і D);
5. Виймемо з води склянку,
опустимо перепендикуляри з
точок А і D на перпендикуляр
до поверхні;
6. Виміряємо довжину відрізків
АВ і CD та обрахуємо показник
заломлення води відносно
повітря за формулою: .
кола з падаючим променем
(точку А) та заломленим
променем (точку D).
4. Опустити перепендикуляри з
точок А і D на перпендикуляр
до межі середовищ. Виміряти
відстані АВ та СD.
5. Лінійкою виміряти довжини
відрізків АВ і CD та
обрахувати відносний
показник заломлення за
формулою: .
Завдання.
За рисунком знайдіть відносний показник
заломлення другого середовища відносно першого.
1. Світловий промінь переходить із повітря у
прозору рідину. Якщо кут падіння променя
становить 45°, то кут заломлення дорівнює
30°. Знайдіть показник заломлення рідини
відносно повітря.
2. Промінь світла падає на плоску межу розділу двох середовищ. Кут
падіння дорівнює 40°, кут між відбитим променем і заломленим
110°. Чому дорівнює кут заломлення? Відповідь поясніть за
допомогою рисунка.
3. Знайдіть кут падіння світла, якщо кут заломлення 20°, а кут між
відбитим променем та заломленим становить 90°.