✅Чому в відображеннях в дзеркалі право і ліво міняються місцями?

Ви напевно звертали увагу, стоячи перед дзеркалом, що напис на футболці виявиться задом наперед, а родимка на лівій щоці переміститься на праву. Проте, низ залишається низом, а верх – верхом, ви в дзеркалі перевертаєтеся лише зліва направо, але не зверху вниз. Чому так відбувається?

Дзеркало зовсім не механізм, що перемикає ліво і право, воно просто відбиває світло, яке падає на нього. Тоді чому зображення змінюється, коли відбите світло потрапляє на рецептори наших очей?

Насправді воно не змінюється, дзеркало не відображає зліва направо або зверху вниз, але воно відображає «задом наперед».

Вся справа в інерції нашої свідомості. Якщо я бачу перед собою людину, то для того, щоб перевести своє тіло в таке ж положення в просторі, я повинен повернутися навколо вертикальної осі на 180°.

Тепер, якщо уявити собі, що мій дзеркальний двійник вийшов таким же поворотом, то він насправді підніме ліву руку, коли я підніму праву. Але ж в дзеркалі він вийшов не поворотом, а відображенням! Наша свідомість водить нас за ніс!

Спробуйте в праву руку взяти табличку з написом “права рука” і підняти її перед дзеркалом, ваше відображення також підніме табличку “права рука”. Значить воно все ж піднімає праву руку, а не ліву як ми думаємо, тобто право і ліво не міняються місцями.

Якби ми були рибками, які живуть в прямокутному акваріумі, поставленому на бік вертикально, і поверталися б один до одного для спілкування не по вертикальній, а по горизонтальній осі, – то інерція нашої свідомості підказувала б нам, що дзеркало змінює не ліво і право, а верх і низ.

УРОКИ ФІЗИКИ у 7-му класі

Мета: формувати уявлення про відбивання світла та закони відбивання, про утворення зображень у плоскому дзеркалі; розвивати пізнавальні інтереси учнів.

Тип уроку: комбінований урок.

Обладнання: лінійка, транспортир, білий папір, шпильки, оптичний диск.

1. Актуалізація опорних знань.

2. Вивчення нового матеріалу.

3. Хвилина цікавої фізики «Знайка»

4. Узагальнення та закріплення вивченого.

2. Закони відбивання світла

Природу перемагають, підкоряючись її законам.

І. Актуалізація опорних знань

До уваги учнів пропонуються запитання.

1) Мело, мело по всей земле

Запитання. До якого вида джерел світла належить свічка?

Запитання. Про що йдеться в загадці? До якого вида джерел світла належить маяк?

3) Моксон сидел лицом ко мне за небольшим столиком, на котором горела одна-единственная свеча, тускло освещавшая комнату. (Э. Бирс «Хозяин Моксона»)

Запитання. Де має знаходитись свічка, щоб рівномірно освітити усю кімнату?

Відповідь: у центрі кімнати, ближче до стелі.

4) . Метель лепила на стекле

Свеча горела на столе, свеча горела.

Скрещенья рук, скрещенья ног,

Запитання. Як утворюється тінь у цьому випадку?

5) Сонце сяє, а місяць світить.

Запитання. Чим відрізняються ці джерела світла?

Відповідь: Сонце генерує електромагнітні хвилі, а Місяць лише відбиває світло.

6) Світить, та не гріє, тільки дарма у Бога хліб їсть.

Запитання. Що це? До якого виду джерел світла може належати Місяць?

Відповідь: Місяць. Місяць відбиває сонячне світло, тобто не є тепловим джерелом.

7) Що із землі не піднімеш?

Запитання. Про що йдеться в загадці? Поясніть утворення тіні на землі.

Відповідь: тінь, що утворюється внаслідок прямолінійного поширення світлових променів.

К вечеру — через поле хватает. (Тень)

Запитання. Поясніть зміну розмірів тіні.

Тьы от нее — она за тобой. (Тень)

Запитання. Визначити довжину тіні від людини в сонячний день, якщо довжина від метрової лінійки дорівнює 1,5 м.

Відповідь: якщо прийняти за зріст людини 1,8 м, то довжина тіні дорівнюватиме 2,7 м.

Запитання. Вимірювання показали, що довжина тіні від людини в 1,7 рази менша його натуральної висоти. Яка висота Сонця над горизонтом?

11) Чим відрізняється півтінь від тіні?

II. Вивчення нового матеріалу

Учитель. Ми знаємо, що в однорідному прозорому середовищі світло поширюється прямолінійно. Якщо ж на шляху поширення світла розмістити тіло, то світло частково відбивається від нього за певними законами. Деякі відбиті промені потрапляють нам в очі, і ми бачимо це тіло. (Демонстрація явища відбиття світлового променя від поверхні плоского дзеркала, розміщеного в центрі оптичного диска.)

Висновок, зроблений після демонстрації: світловий промінь на межі розподілу двох середовищ змінює початковий напрям свого поширення та, перетворившись на відбитий промінь, повертає у те саме середовище. Таке явище називають відбиванням світла.

Відбивання світла від гладенької поверхні є дзеркальним (вузький пучок світла після відбивання залишається вузьким).

Відбивання світла від шорсткої, негладенької поверхні є розсіяним, дифузним (вузький пучок світла після відбивання розсіюється за різними напрямами).

Тіла, що відбивають світло «краще» за всі інші, ми взагалі не бачимо! Це — дзеркала.

Предмети, що відбивають майже все світло, яке падає на них, здаються нам зазвичай білими (крім дзеркал).

Предмети ж, які поглинають майже все світло, що потрапляє на них, здаються нам чорними. Але навіть чорне сукно все ж відбиває кілька відсотків світла.

Кращим прикладом дзеркальної поверхні в природі є поверхня спокійної води.

Хід світлових променів вивчають за допомогою приладу, який називають оптичним диском.

1. Падаючий промінь і відбитий промінь лежать в одній площині з перпендикуляром до поверхні в точці відбиття.

2. Кут відбиття світла дорівнює куту падіння.

Закони відбивання світла ще в III ст. до н. е. встановив Евклід.

Із законів відбивання випливає, що падаючий і відбитий промені оборотні.

Плоске дзеркало — це дзеркало, поверхня якого є площиною. Розглянемо, як утворюється зображення в плоскому дзеркалі, зробивши відповідне креслення. Насправді зображення в дзеркалі немає, тому зображення називають уявним (зображення, утворені перетинанням продовжень променів, називають уявним).

Уявне зображення предмета в дзеркалі й сам предмет розташовані по різні боки від дзеркала на одній прямій, перпендикулярній до площини дзеркала, і на однакових відстанях від дзеркала. Розмір зображення предмета в дзеркалі дорівнює розміру власне предмета. Зображення симетричне предмету. Дзеркало може змінювати місцями не тільки «ліве» й «праве» (рука), а й «верх» і «низ» (річка).

Дзеркала використовують у побуті, у техніці, медицині, у підводних човнах (перископи). За допомогою дзеркал водій бачить дорогу позаду та салон свого автомобіля.

III. Хвилина цікавої фізики «Знайка»

Якщо взяти два дзеркала і поставити їх точно під прямим кутом одне до одного, то отримаємо два «звичайних» зображення, де «ліве» й «праве» помінялися місцями, а між ними, точно на стику дзеркал, побачимо третє зображення — незвичайне! Куди б ви не відходили, воно неодмінно залишатиметься точно на стику. У цьому «середньому» зображенні «ліве» й «праве» не міняються місцями — воно «правдиве». Воно є результатом подвійного відбиття, тобто зображенням у правому дзеркалі зображення, утвореного за допомогою лівого дзеркала (або навпаки).

Якщо поставити два дзеркала під кутом 60°, то внаслідок багаторазового відбиття створюється цілих п’ять зображень, причому «ліві» і «праві» зображення чергуються. Саме так і побудовано калейдоскоп.

IV. Узагальнення та закріплення вивченого

— Кут падіння променя на дзеркальну поверхню дорівнює 25°. Чому дорівнює кут відбиття цього променя?

— Людина стоїть перед вертикальним плоским дзеркалом на відстані 2 м від нього. Яка відстань від людини до її зображення?

— Промінь світла падає на плоске дзеркало. Кут між падаючим променем і відбитим дорівнює 100°. Чому дорівнює кут падіння?

— Яким має бути кут відбиття, щоби кут між падаючим і відбитим променями дорівнював 40°?

— Промінь світла падає на плоске дзеркало. У скільки разів кут між падаючим променем і відбитим більший, ніж кут падіння?

— Промінь падає на дзеркало перпендикулярно. Чому дорівнює кут падіння?

1. Виберіть природні джерела світла.

Сірники, багаття, полярне сяйво, лазер, блискавка, полум’я свічки, Сонце, зірки, деякі риби, телевізор, неонова лампа, деякі рослини, лампа розжарювання, деякі комахи. (1 бал)

2. Зобразіть, де знаходиться Місяць під час сонячного затемнення. (1 бал)

3. Кут падіння світлового променя дорівнює 30°, тоді кут відбиття.

4. Відгадай загадку: «Що без леза та без зуба розпина міцного дуба?» (Блискавка) (1 бал)

5. Між електричною лампою та стіною знаходиться м’яч, на стіні кругла тінь від м’яча. Чи зміниться радіус тіні, якщо м’яч перемістити ближче до лампи?

6. Кут падіння світлового променя на дзеркало збільшився на 10°. Як змінився при цьому кут між падаючим і відбитим променями?

г) збільшився на 20°. (2 бали)

7. Людина, що стоїть прямо перед дзеркалом, наблизилася до нього на 50 см. Наскільки вона наблизилася до свого зображення?

г) відстань не змінилася. (2 бали)

8. Як треба рухатися тілу відносно дзеркала, аби відстань між тілом та його зображенням залишалася незмінною? (2 бали)

1. Виберіть штучні джерела світла.

Сірники, багаття, полярне сяйво, лазер, блискавка, полум’я свічки, Сонце, зірки, деякі риби, телевізор, неонова лампа, деякі рослини, лампа розжарювання, деякі комахи. (1 бал)

2. Зобразіть, де знаходиться Місяць під час місячного затемнення. (1 бал)

3. Кут падіння світлового променя дорівнює 60°, тоді кут відбивання.

4. Відгадай загадку: «Проливень-тато й сонечко-мати вивели доньку в небо гуляти. (Веселка) (1 бал)

5. Між електричною лампою та стіною знаходиться м’яч, на стіні кругла тінь від м’яча. Чи зміниться радіус тіні, якщо м’яч перемістити далі від лампи?

6. Кут падіння світлового променя на дзеркало зменшився на 10°. Як змінився при цьому кут між падаючим і відбитим променями?

г) збільшився на 20°. (2 бали)

7. Людина, що стоїть прямо перед дзеркалом, віддалилася від нього на 50 см. Наскільки вона віддалилася від свого зображення?

8. Як треба рухатися тілу відносно дзеркала, аби відстань між тілом та його зображенням залишалася незмінною? (2 бали)

Підбиваючи підсумок уроку, учитель акцентує увагу на основних питаннях, розглянутих на уроці.

Опрацювати матеріал за підручником та конспектом, а також розв’язати задачі:

а) Чому іноді вдень вікна будинків здаються нам світлими, а іноді — темними?

б) Кут між падаючим променем та поверхнею віддзеркалення складає 50°. Чому дорівнює кут падіння; кут відбивання; кут між падаючим та відбитим променями? У скільки разів кут між падаючим та відбитим променями більший, ніж кут падіння? (Відповідь: 40°; 40°; 80°; удвічі.)

Використовуючи сайт ви погоджуєтесь з правилами користування

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Ми приєднуємось до закону про авторське право в цифрову епоху DMCA прийнятим за основу взаємовідносин в площині вирішення питань авторських прав в мережі Інтернет. Тому підтримуємо загальновживаний механізм “повідомлення-видалення” для об’єктів авторського права і завжди йдемо на зустріч правовласникам.

Копіюючи матеріали во повинні узгодити можливість їх використання з авторами. Наш сайт не несе відподвідальність за копіювання матеріалів нашими користувачами.

Фізика 7 клас

Закріпимо червоний і синій олівці однакового розміру вертикально на столі, а точно між ними поставимо дзеркало так, щоб воно було перпендикулярно до відрізка, що з’єднує основи олівців (рис. 18.2). Висота дзеркала повинна бути меншою, ніж довжина олівців.

Ми побачимо, що зображення червоного олівця в дзеркалі збігається із синім олівцем (рис. 18.3)!

Це означає, що зображення червоного олівця розташовано на такій же відстані від дзеркала, що й синій олівець, причому розмір зображення червоного олівця дорівнює розміру синього олівця.

Отже, дослід та геометрична побудова свідчать, що уявне зображення предмета в дзеркалі й сам предмет розташовані по різні боки від дзеркала на одній прямій, перпендикулярній до площини дзеркала, і на однакових відстанях від дзеркала. Розмір зображення предмета в дзеркалі дорівнює розміру самого предмета.

Щоб побудувати зображення точки в дзеркалі, проводять перпендикуляр із цієї точки до площини дзеркала й продовжують його на відстань, що дорівнює відстані від точки до дзеркала. Саме таку побудову й виконано на рис. 18.1.

Кожен з нас дивиться в дзеркало хоча б раз у день, а представниці прекрасної половини людства любуються собою багато разів у день.

У техніці та в медицині дзеркала використовують для оглядів (рис. 18.4). У підводних човнах використовують перископи, щоб бачити те, що відбувається над поверхнею води. Перископ і його будову зображено на рис. 18.5. За допомогою дзеркал водій бачить дорогу позаду та салон свого автомобіля (рис. 18.6).

ЩО ЗМІНЮЄ МІСЦЯМИ ДЗЕРКАЛО?

Придивіться до свого «двійника» у дзеркалі уважніше, і ви побачите, що він усе ж таки відрізняється від вас (рис. 18.7)! Чи зможете ви відповісти — чим саме? Спробуйте знайти якнайбільше відмінностей!

Ви, мабуть, не раз помічали, що внаслідок відбиття в дзеркалі «ліве» й «праве» міняються місцями. Простягніть, наприклад, своєму дзеркальному «двійникові» праву руку — він «у відповідь» простягне вам ліву!

Однак дзеркало може змінювати місцями не тільки «ліве» й «праве»! Воно може змінювати місцями також «верх» і «низ»! Щоб переконатися в цьому, вийдіть просто на берег річки або озера (рис. 18.8).

СКІЛЬКИ ЗОБРАЖЕНЬ МОЖНА ОТРИМАТИ ЗА ДОПОМОГОЮ ДВОХ ДЗЕРКАЛ?

Поставте два дзеркала точно під прямим кутом одне до одного й подивіться на свої зображення у дзеркалах.

Ви побачите три зображення: ліворуч і праворуч (у кожному дзеркалі окремо) ви побачите два «звичайних» зображення, де «ліве» й «праве» помінялися місцями. А між ними, точно на стику дзеркал, ви побачите третє зображення!

Придивіться до нього — ви побачите, що воно незвичайне.

По-перше, це зображення завжди розташовано на стику дзеркал. Перевірте — куди б ви не відходили, воно неодмінно залишатиметься точно на стику! Це дуже зручно, бо завдяки цьому кілька людей можуть одночасно дивитися на свої зображення, не заважаючи один одному.

По-друге, у цьому «середньому» зображенні «ліве» й «праве» не міняються місцями: простягніть своєму зображенню праву руку, і воно у відповідь «простягне» вам теж праву (рис. 18.9)! Отже, у такій системі дзеркал ви бачите себе саме таким, яким вас бачать інші люди.

Як же виникло це «правдиве» зображення?

Воно є результатом подвійного відбиття, тобто зображенням у правому дзеркалі зображення, утвореного за допомогою лівого дзеркала. Або — що теж правильно — зображенням у лівому дзеркалі зображення, утвореного за допомогою правого дзеркала (у цьому випадку ці два «зображення зображень» збігаються). Ось чому «ліве» та «праве» й залишилися «самі собою»: оскільки відбулося подвійне відбиття, то «ліве» й «праве» помінялися місцями теж двічі!

Дуже красивий дослід вийде також, якщо поставити два дзеркала під кутом 60°. У такому разі внаслідок багаторазового відбиття створюється цілих 5 зображень, причому «ліві» й «праві» зображення чергуються (рис. 18.10).

Саме так і побудовано калейдоскоп: ви бачите в ньому багаторазові відбиття різнобарвних скелець у двох дзеркалах, кут між якими дорівнює 60°. Іноді в калейдоскоп додають і третє дзеркало так, щоб дзеркала утворювали рівносторонній трикутник.

Якщо ж помістити предмет між двома паралельно розташованими дзеркалами, повернутими дзеркальними поверхнями одне до одного, то в цих дзеркалах виникає нескінченно багато зображень предмета (рис. 18.11). Однак розглянути можна лише скінченну їхню кількість, тому що внаслідок кожного відбиття інтенсивність відбитих променів зменшується. А якщо ледь повернути одне з дзеркал, низка зображень стане описувати красиву дугу (рис. 18.12).

ЧОМУ «ЗАДЗЕРКАЛЛЯ» ТАК СХОЖЕ НА РЕАЛЬНИЙ СВІТ?

Загадкове «подібність-розходження» реального світу й «задзеркалля» завжди приваблювало дітей і тих дорослих, які зберегли дитячу допитливість, — учених і казкарів.

Придивіться уважніше до навколишніх предметів, і ви розгадаєте секрет дивної подібності двох світів — «задзеркалля» й справжнього. Чи помітили ви, що в багатьох предметів лівий і правий боки однакові (точніше, майже однакові)? Такими є планети, дерева, квіти, тварини… (рис. 18.13). Про такі предмети кажуть, що вони дзеркально симетричні.

Зображення дзеркально симетричних предметів у дзеркалі не відрізнятимуться від самих предметів (або ці відмінності будуть малопомітними). Це й пояснює, чому світ, що складається з таких предметів, практично не змінюється внаслідок відбиття в дзеркалі.

Однак не всі предмети мають дзеркальну симетрію! І тому «задзеркалля», тобто світ, відбитий у дзеркалі, усе ж таки відрізняється від реального світу.

Наприклад, не має дзеркальної симетрії текст: якщо ви спробуєте читати відбиту в дзеркалі сторінку книжки, вам спочатку прийдеться нелегко (хоча навчитися цьому можна досить швидко).

Деякі слова не змінюються після відбиття в дзеркалі (наприклад, «потоп»). Спробуйте знайти ще такі слова або імена.

У перекладі з грецької «симетрія» означає «домірність». Симетрія породжує відчуття краси, тому художники, дизайнери та архітектори намагаються робити дзеркально симетричними візерунки й будинки (рис. 18.13). Симетрія не тільки красива — часто вона й необхідна (наприклад, для літаків і автомобілів).

Використовуючи сайт ви погоджуєтесь з правилами користування

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Ми приєднуємось до закону про авторське право в цифрову епоху DMCA прийнятим за основу взаємовідносин в площині вирішення питань авторських прав в мережі Інтернет. Тому підтримуємо загальновживаний механізм “повідомлення-видалення” для об’єктів авторського права і завжди йдемо на зустріч правовласникам.

Копіюючи матеріали во повинні узгодити можливість їх використання з авторами. Наш сайт не несе відподвідальність за копіювання матеріалів нашими користувачами.