Определите потенциальную энергию тела массой 200 кг, поднятого на высоту 500м

А) Демонстрация возможности движения луча по ломаной траектории со сменой направления рас Пускаем луч из осветителя с однощелевой диафрагмой на плоскую грань полуцилиндра перпендикулярно ей. В зависимости от расстояния до края грани можно реализовать двукратное или четырехкратное внутреннее отражение от прозрачной криволинейной грани полуцилиндра.

Затем демонстрируем примерный ход луча в прозрачном теле вдоль двух длинных прозрачных стенок, пуская луч из осветителя на торец плоскопараллельной пластины.

Прижав к противоположному торцу пластины призму, иллюстрируем возможность стыковки и удлинения кабелей из оптоволокна.

Б) Демонстрация использования световода для освещения труднодоступных мест.

Вставляем на место вынутого непрозрачного экрана плоскую пластину со световодом.

Подносим свободный конец световода к плоскости доски, показываем, как свет из торца освещает поверхность.

В) Принцип формирования изображения с многожильного жгута из светопроводящих нитей.

В выходное окно осветителя помещают трехцветный светофильтр и берут световод в две руки. Свободный конец световода медленно перемещают над разноцветными частями светофильтра, при этом повернутый к ученикам торец световода, впрессованный в прямоугольную пластину, поочередно окрашивается в разные цвета. Комментарий: если серию таких световодов одинаковой длины разместить поперек светофильтра, то расположенные в таком же порядке противоположные торцы световодов передадут рисунок расположения цветов на светофильтре.

Применение волоконной оптики

На дне пруда глубиной 40 см сидит лягушка, прячущаяся под круглым листом, который плавает на поверхности воды. Каким должен быть минимальный радиус листа, чтобы лягушку не увидели преследователи, находящиеся над поверхностью воды? (ответ: 45 см).

2Угол преломления - это угол между преломленным лучом и перпендикуляром к границе раздела, который восстановлен в точке падения.

Объяснение:

Угол между перпендикулярной прямой к границе двух сред и лучом в воде уменьшится. Это угол преломления (γ). Угол между перпендикулярной прямой и падающим лучом — это угол падения (α).

Угол падения и преломления луча света

Изменение направления луча связано с разной плотностью сред. Вода по сравнению с воздухом более плотная среда, свет в ней рас медленнее. Так как свет — это волна, то это приводит к изменению его направления.

Изменение скорости рас волны на поверхности раздела двух сред

Если световой луч выходит из воды в воздух, то он снова меняет свое направление. В данном случае угол между лучом и перпендикуляром к границе сред увеличится. Если луч изначально шел из воздуха в воду, а потом вышел из воды в воздух, и обе границы сред параллельны друг другу, то угол луча станет таким, каким был до входа в воду. Луч выйдет из воды параллельно тому, как он вошел в нее, но будет лежать на другой прямой из-за того, что в воде он менял свое направление.

4Падающий и преломлённый лучи и перпендикуляр, проведённый к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости.

Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред, равная относительному показателю преломления:  

sinαsinβ=n2n1=n21 .

Явление полного внутреннего отражения

5Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления γ есть величина, постоянная для двух данных сред: ... Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления: n = n2/n1.