Gaismas atstarošana un laušana

1. Gaismas atstarošana un
laušana.
P. Puķītis. Fizika 12. klasei: 34.-43. lpp.

2. Sasniedzamie rezultāti
• Izprot gaismas staru gaitu un attēlu veidošanās principus
spoguļos.
• Izskaidro optisko ierīču darbības principus.
• Izmantojot formulu lapu, aprēķina: gaismas stara krišanas,
atstarošanas un laušanas leņķus, vielas absolūto laušanas
koeficientu, spoguļa fokusa attālumu.
• Konstruē priekšmeta attēlu plakanā un izliektā / ieliektā
spogulī, raksturo attēlu, konstruē gaismas staru gaitu
trijstūra prizmā.
• Izvērtē un pamato optisko gaismas vadu izmantošanas
priekšrocības.

3. Gaisma
• Elektromagnētiskie viļņi:
– Infrasarkanais starojums (1mm – 760 nm)
– Redzamā gaisma (760 nm-380 nm)
– Ultravioletais starojums (380 nm – 1nm)
https://www.fizmix.lv/fiztemas/gaisma-16/gaismas-izplatisanas

4. Viļņu fronte
• Virsma, kurā svārstībām ir viena un tā pati
fāze

5. Gaismas stara modelis
• Gaismas stars – viļņu frontēm perpendikulāras
taisnes; gaismas izplatīšanās virzienu norāda
ar bultiņām

6. P.Puķītis. Fizika 12. klasei. Praktiskie darbi. 14. lpp.
a = 96,4 m a0 = 3,2 m
L0 = 2,5 m
a = 96,4 m L = x m
a0 = 3,2 m L0 = 2,5 m
x =
96,4 · 2,5
3,2
=75,3m

7. Gaismas atstarošanās
• Ja gaisma krīt uz robežas starp divām homogēnām
(viendabīgām) vidēm, daļa gaismas atstarojas no
robežvirsmas
– AO – krītošais stars; OB – atstarotais stars.
– α – krišanas leņķis; β – atstarošanās leņķis

8. Gaismas atstarošana
• Krītošais stars, atstarotais stars un perpendikuls,
kas novilkts staru krišanas punktā pret
robežvirsmu, atrodas vienā plaknē, un
atstarošanās leņķis β ir vienāds ar krišanas leņķi α

9. P.Puķītis. Fizika 12. klasei. Praktiskie darbi. 14. lpp.
100o
50o

10. Attēls plakanā spogulī
Skaties video: http://www.macibuvideo.lv/attela-konstruesana-plakana-spoguli

11. Attēla raksturošana
• Reāls vai šķietams
• Tiešs vai apgriezts
• Lielāks, mazāks vai vienliels

12. Plakanu spoguļu lietošana
• Spogulis – vienliela attēla iegūšana, dizainā
• Periskops – attēla pagriešana
• Kodoskops – attēla pagriešana
https://www.pinterest.com/explore/antique-mirror-walls/http://missdebbiephysics.blogspot.com/2015/05/form-4-51-understanding-reflection-of.htmlhttp://www.kurpirkt.lv/rus/result.php?q=3m

13. P.Puķītis. Fizika 12. klasei. Praktiskie darbi. 14. lpp.
50o
- 20o = 30o B

14. P.Puķītis. Fizika 12. klasei. Praktiskie darbi. 15. lpp.
t = 1,6 s
L = 0,8 m
v = ?
Ja gaismas avots
tuvojas spogulim, tad
La = L/2 (jo attēls
spogulī atrodas 2x
tālāk kā spogulis)
v =
0,4
1,6
= 0,25 m/s

15. Sfēriski spoguļi
• Sfērisko spoguli raksturo:
– O – optiskais centrs (sfēriskas virsmas liekuma
centrs)
– P = sfēriskā spoguļa pols (sfēriskā segmenta
virsotnes punkts)

16. Sfēriski spoguļi
• Sfērisko spoguli raksturo:
– Galvenā optiskā ass (iet caur optisko centru un polu)
– Optiskās blakusasis (iet caur optisko centru)

17. Ieliekta spoguļa fokuss
• Ja uz ieliektu spoguli krīt gaismas stars paralēli
galvenajai optiskajai asij, atstarotais stars
krusto galveno optisko asi punktā F – fokusā.
• Fokusa attālums PF ir
puse no spoguļa virsmas
liekuma rādiusa
PF = ½ PO F = ½ R

18. Izliekta spoguļa fokuss
• Ja gaismas stars paralēli galvenajai optiskajai
asij krīt uz izliektu spoguli, galveno optisko asi
punktā F – fokusā krusto atstarotā stara
turpinājums
• Fokusa attālums PF ir
puse no spoguļa virsmas
liekuma rādiusa
PF = ½ PO F = ½ R

19. Ieliektu spoguļu izmantošana
Teleskops
• Koncentrē vāju zvaigžņu
gaismu
Vielu sildīšana
• Fokusā koncentrētā gaismas
enerģija sasilda vielu
http://www.creative-science.org.uk/parabola.html

20. Ieliektu spoguļu izmantošana
http://www.gettyimages.com/detail/video/dentist-examining-womans-teeth-with-dental-mirror-stock-video-footage/82569583
http://www.convex-mirrors.co.uk/html/mirrors/m-4001.php
http://www.health.com/health/gallery/0,,20448396,00.html

21. Gaismas pastiprināšana
• Ja ieliekta spoguļa fokusā novieto mazu gaismas
avotu, iegūst paralēlu staru kūli (prožektors).
http://survivalpreps.blogspot.com/2007/01/di

22. Gaismas laušana
• Gaismai pārejot no vienas vides otrā, kur ir
atšķirīgs gaismas izplatīšanās ātrums, mainās
gaismas izplatīšanās virziens – gaismas laušana:
– mainās priekšmeta izmērs
– mainās priekšmeta forma
– mainās priekšmeta novietojums
https://www.pinterest.com/explore/w

23. Gaismas laušanas raksturošana
• Krišanas leņķis α – veido
krītošais stars un
perpendikuls, kas vilkts pret
robežvirsmu,
• Laušanas leņķis γ – veido
lauztais stars un
perpendikuls, kas vilkts pret
robežvirsmu http://www.uzdevumi.lv/p/fizika/8-klase/ga

24. Vides raksturošana
• Optiski blīvāka vide – mazāks gaismas
izplatīšanās ātrums
• Optiski mazāk blīva vide – lielāks gaismas
izplatīšanās ātrums
http://www.la.lv/multfilmu-varoni-kuri-butu-pelnijusi-pieminekli/10/

25. Gaismas laušanas gadījumi
Laušanas leņķis γ mazāks
kā krišanas leņķis α
Laušanas leņķis γ lielāks
kā krišanas leņķis α

26. https://phet.colorado.edu/sims/html/bending-light/latest/bending-lig

27. Gaismas laušanas likumi
• Krītošais stars, lauztais stars un perpendikuls,
kas novilkts pret robežvirsmu starp divām
vidēm stara krišanas punktā, atrodas vienā
plaknē.
• Krišanas leņķa sinusa attiecība pret laušanas
leņķa sinusu divām vidēm ir konstants lielums
n2 – 2. vides laušanas koeficients
n1 – 1. vides laušanas koeficients

28. Gaismas laušanas koeficients n
• Attiecība starp gaismas izplatīšanās ātrumu
vakuumā (c = 3 ∙ 108
m/s) un vidē (v)

29. P.Puķītis. Fizika 12. klasei. Praktiskie darbi. 15. lpp.
1,51
1,31
=1,15B)A) Stikls
C) v = c/n
3 ∙108
1,51
= 1,99 ∙108
m/svs =
3 ∙108
1,31
= 2,29 ∙108
m/svl =

30. P.Puķītis. Fizika 12. klasei. Praktiskie darbi. 15. lpp.
sin 35o
sin 22,5o
=
sin 60o
sin x
x =
sin 22,5o
∙ sin 60o
sin 35o
x =
0,38 ∙ 0,87
0,57
= 0,58 = 35,5o

31. Gaismas laušana prizmā
• Monohromatiska gaisma (viens viļņa garums)
– uz virsmas AB laušanas leņķis mazāks kā krišanas leņķis
– uz virsmas BC laušanas leņķis lielāks kā krišanas leņķis
– gaismas stari, ejot cauri prizmai, noliecas uz prizmas
pamata pusi

32. Pilnīga iekšējā atstarošana
• ja krišanas leņķis ir tik liels, ka atstarošanas leņķis ir
90o
, visa gaisma atstarojas no robežvirsmas
• šo konkrēto krišanas leņķi sauc par pilnīgās
atstarošanas robežleņķi αo, aprēķina pēc gaismas
laušanas likuma
http://www.uzdevumi.lv/p/fizika/12-klase/apgaismojums-un-atteli-lausana-atstarosanas-9191/re-76b

33. Gaismas vadi (optiskie kabeļi)
http://www.dzm.lu.lv/fiz/IT/F_12/default.aspx@tabid=3&id=250.htmlhttp://internetaguru.lv/ar-ko-atskira

34. P.Puķītis. Fizika 12. klasei. Praktiskie darbi. 15. lpp.
A) Gaismai jāpāriet no optiski blīvākas uz
mazāk blīvu vidi – tātad krītošajam staram
jāatrodas stiklā.
B) sin αo
=
αo =
1
1
= 0.67
1,5
sin αo
= 42o

35. Sasniedzamie rezultāti
• Izprot gaismas staru gaitu un attēlu veidošanās principus
spoguļos.
• Izskaidro optisko ierīču darbības principus.
• Izmantojot formulu lapu, aprēķina: gaismas stara krišanas,
atstarošanas un laušanas leņķus, vielas absolūto laušanas
koeficientu, spoguļa fokusa attālumu.
• Konstruē priekšmeta attēlu plakanā un izliektā / ieliektā
spogulī, raksturo attēlu, konstruē gaismas staru gaitu
trijstūra prizmā.
• Izvērtē un pamato optisko gaismas vadu izmantošanas
priekšrocības.

36. Papildus informācijas avoti:
• http://www.uzdevumi.lv/p/fizika/12-klase/gaismas-vilni-9199/re-92619068-2800-4bc7-90d1-5
• https://www.fizmix.lv/fiztemas/gaisma-16/gaismas-izplatisanas
• http://www.dzm.lu.lv/mat/atbalsts1/Fizika8/VM/8_3/F_8_03_VM_02.swf
• http://www.macibuvideo.lv/c/apgaismojums-un-atteli
• http://www.uzdevumi.lv/p/fizika/8-klase/gaisma-6066/re-b7ee164f-29a7-4384-affb-
bbcd5996005e
• http://www.dzm.lu.lv/fiz/IT/F_12/default.aspx@tabid=3&id=250.html
• Simulācijas: https://phet.colorado.edu/sims/html/bending-light/latest/bending-
light_en.html
• http://interneturok.ru/physics/11-klass/boptikab/zakony-geometricheskoy-optiki?
seconds=0&chapter_id=805
• http://interneturok.ru/physics/11-klass/boptikab/prelomlenie-sveta-polnoe-
vnutrennee-otrazhenie
Videostundas krievu valodā:

37. JAUTĀJUMI?