Свет в оптически неоднородной среде, Учебные исследования, Майер В.В., 2007

Свет в оптически неоднородной среде, Учебные исследования, Майер В.В., 2007.

   Книга содержит описания учебных исследований по распространению света в оптически неоднородной среде. Приведены сведения о методах создания оптически неоднородных сред. Подробно рассмотрены оптические свойства неравномерно нагретого оргстекла. Предложены конструкции простых приборов для моделирования миража, зеленого луча, гравитационной линзы, электронно-оптических систем. Все опыты могут быть поставлены в школьном физическом кабинете или в домашних условиях. Проводя исследования, читатель познакомится с интересными и практически важными оптическими явлениями, приобретет навыки самостоятельной работы.
Для преподавателей физики средней и высшей школы, студентов педагогических вузов, руководителей физических и технических кружков, а также для школьников, интересующихся физикой.




Осветители для получения узких световых пучков.
Можно было бы специально и не рассматривать осветители, но есть два соображения за то, чтобы уделить им и физическим принципам их работы некоторое внимание. Во-первых, осветители, дающие узкие пучки света, используются во многих опытах по оптике. Во-вторых, наблюдения показывают, что действия работающих с выпускаемыми промышленностью школьными осветителями (рис. 1.1) или их аналогами, зачастую настолько малоосмысленны, будто этот простой прибор не признает никаких правил, и нужный результат может быть получен лишь случайно.

Простейший осветитель содержит источник света и непрозрачный экран с небольшим отверстием, выделяющим нужный по ширине и форме сечения пучок света. Чем меньше отверстие в экране и чем дальше экран расположен от источника света, тем уже даваемый осветителем световой пучок, но и тем меньше энергия этого пучка.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Глава 1. Распространение света в оптически неоднородной жидкости.
1.1. Осветители для получения узких световых пучков.
1.2. Плоскопараллельная прозрачная кювета.
1.3. Пучок света, искривленный оптически неоднородной жидкостью.
1.4. Радиус кривизны искривленного пучка.
1.5. Волнообразный ход светового пучка.
1.6. Наблюдения сквозь оптически неоднородную среду.
1.7. Почему искажается изображение прямого отрезка?.
Глава 2. Распространение света в оптически неоднородном твердом теле.
2.1. Загадка нагретого оргстекла.
2.2. Оптическая неоднородность и исчезающий предмет.
2.3. Тень от неравномерно нагретого оргстекла.
2.4. Самодельная призма из оргстекла.
2.5. Преломление призмой при разных температурах.
2.6. Зависимость показателя преломления оргстекла от температуры.
2.7. Градиент показателя преломления в неравномерно нагретом оргстекле.
2.8. Распространение света в неравномерно нагретом оргстекле.
2.9. Использование жидкостных нагревателей.
Глава 3. Псевдолинза Роберта Вуда.
3.1. Неоднородность на оконном стекле.
3.2. Собирающая линза из плоскопараллельной пластинки.
3.3. Исследование псевдолинзы.
3.4. Псевдолинза из капли желатина.
3.5. Законы Фика, Фурье и псевдолинза.
Глава 4. Градиентная линза.
4.1. Градиентная линза из неравномерно нагретого оргстекла.
4.2. Электрические нагреватели для градиентной линзы.
4.3. Рассеивающая градиентная линза.
4.4. Световой пучок внутри градиентной линзы.
4.5. Простая демонстрация градиентной линзы.
Глава 5. Основы оптики слоисто-неоднородных сред.
5.1. Распространение света в слоисто-неоднородной среде.
5.2. Среда с постоянным градиентом показателя преломления.
5.3. Моделирование светового луча цепной линией.
5.4. Моделирование пучка лучей цепными линиями.
5.5. Простой вывод уравнения луча.
5.6.Физическая и графическая модели светового луча.
Глава 6. Полное отражение света от слоисто-неоднородной среды.
6.1. Образец оргстекла с постоянным градиентом показателя преломления.
6.2. Полное отражение от оптически неоднородной среды.
6.3. Оборудование для опытов по полному отражению света.
6.4. Эксперимент по полному отражению света.
6.5. Компьютерное моделирование криволинейного распространения света.
Глава 7. Моделирование явлений атмосферной оптики.
7.1. Модель миража Роберта Вуда.
7.2. Моделирование миража в воздухе.
7.3. Модель миража из неравномерно нагретого оргстекла.
7.4. «Лужи» внутри оргстекла.
7.5. Сравнение моделей миража в оргстекле и в воздухе.
7.6. Длина нагревателя для искривления луча в воздухе.
7.7. Модель фата–морганы.
7.8. Мираж на экране.
7.9. Мираж в воде.
7.10. Зеленый луч.
7.11. Модель зеленого луча.
7.12. Зеленый луч из кюветы с жидкостью.
Глава 8. Оптические градиентные модели.
8.1. Задача о брахистохроне.
8.2. Движение по брахистохроне.
8.3. Модель явления Ломоносова.
8.4. Модель гравитационной линзы.
8.5. Оптические модели электронно-оптических систем.
8.6.Моделирование распространения звука.
Глава 9. Учителю физики о градиентной оптике.
9.1. Нужна ли градиентная оптика в курсе физики?.
9.2. Современное состояние методики изучения основ физической оптики.
9.3. Основное содержание и структура учебного материала.
9.4. Очерк методики изучения градиентной оптики.
9.5. Введение и формирование фундаментальных понятий физической оптики.
Заключение.

Купить .





Теги: учебник по физике :: физика :: Майер