Презентація на тему «Фотометрія»

ФОТОМЕТРІЯ
   Фотометрія. Сила світла.           Освітленість.
Мета: Розвивати уявлення учнів про світло та величини, які його характеризують. Дати поняття про основні енергетичні характеристики світла та одиниці їх вимірювання. Аналізуючи досліди, розвивати вміння встановлювати зв’язки між силою світла, відстанню від поверхні до джерела світла, кутом падіння світлових променів та освітленістю. Звернути увагу на практичне використання цього навчального матеріалу.
Демонстрації: Залежність освітленості від кута падіння променя, сили світла, відстані між освітленою точкою поверхні та джерелом світла. 
Тип уроку: Комбінований урок. 
Структура уроку: 
Актуалізація опорних знань учнів (6 хв.)
Вивчення нового навчального матеріалу(20 хв.)
Первинне закріплення вивченого матеріалу (14 хв.)
Підсумки уроку, завдання додому (5 хв.)
Зміст і методи навчальної діяльності
1. Актуалізація опорних знань учнів
Методом фронтального опитування повторити:
Що таке світло?
Який склад білого світла?
Що називають світловими явищами? 
Навести приклади світлових явищ.
Що називають джерелами світла?
Що називають точковими джерелами світла?

Що таке світло?
2. Який склад білого світла?
3. Що називають світловими явищами?

4. Що називають джерелами світла?

5. Що називають точковими джерелами світла?

2.  Вивчення нового навчального матеріалу
     Ви всі знаєте, що без темних окулярів неможливо дивитися на полуденне сонце. 
    Водночас ми можемо довго милуватися зоряним небом, і це не викликає жодних неприємних відчуттів.
Фотометрія — розділ оптики, який вивчає способи вимірювання світлової нергії, у якому розглядаються енергетичні характеристики світла в процесах його випромінювання, поширення та взаємодії із середовищем.
Чому це так? 
Відповісти на ці питання
 нам допоможе фотометрія
 (від грец. fotos — світло).
СВІТЛОВИЙ ПОТІК
Світловий потік – це та частина світлової енергії, що визиває зорове відчуття.

де Ф –світловий потік, W-  світлова енергія, t- час падіння.
За одиницю світлового потоку взято люмен (лм) 
                        (від латин.lumen-світло)
ОСВІТЛЕНІСТЬ
Освітленість - це фізична величина, яка чисельно дорівнює світловому потоку, що падає на одиницю освітленої поверхні


де Е –освітленість, Ф- світловий потік, S- площа поверхні, 
на яку падає світловий потік
За одиницю освітленості 
взято люкс (лк) 
(від латин. lux –світло)
НАПРИКЛАД
Падіння сонячних променів на поверхню 
під різними кутами
Залежність температури від кута падіння сонячних променів
Протягом доби сонячні промені нагрівають Землю нерівномірно.  
Температура тим вища, чим вище Сонце над горизонтом.

Отже , чим більший кут падіння сонячних променів , тим температура вища.
Залежність температури від кута падіння сонячних променів
Приклад застосування отриманої інформації 
Від чого залежить освітленість?
Із збільшенням відстані до джерела світла 
площа освітленої поверхні збільшується,
 а освітленість зменшується 
Е=І/R2
де І –сила світла джерела, R- відстань від джерела світла до поверхні
Це співвідношення було встановлено на початку 17-го століття німецьким фізиком і астрономом Йоганом Кеплером
Від чого залежить освітленість?
Із збільшенням відстані до джерела світла площа освітленої поверхні збільшується, а освітленість зменшується 
Від чого залежить освітленість
Приклади
Порівняємо освітленість на Землі та на інших планетах.
Меркурій – найближча до Сонця . Майже в 3 рази ближча за Землю. Отже  освітленість на Меркурії майже в десять разів більша, ніж на Землі. У результаті поверхня Меркурія розжарюється меркуріанським днем до температури понад 400 градусів по Цельсію! 
Приклади
Порівняємо освітленість на Землі та на інших планетах.
А освітленість Плутона , розташованого майже в 40 разів далі від Сонця, ніж Земля, приблизно в 1600 разів менша, ніж освітленість Землі. 
Сила світла
Сила світла - це фізична величина, яка характеризує світіння джерела світла в певному напрямку


За одиницю сили світла в системі СІ 
взято канделу ( кд) 
(від латин. Candela- свічка)

де І – сила світла, 
 Ф - світловий потік
3. Закріплення вивченого матеріалу
1-й етап: Фронтальна бесіда
2-й етап: Розв’язування задач
1-й етап: Фронтальна бесіда
Учні використовують текст підручника або записи в зошиті, відповідають на запитання:
Що характеризує фізична величина “Сила світла”: джерело світла чи поверхню, яка освітлюється?
В яких одиницях вимірюють силу світла? Що ви знаєте про неї?
Що характеризує фізична величина “Освітленість”: джерело світла чи поверхню, яка освітлюється?
В яких одиницях вимірюють освітленість? Що ви знаєте про неї?
Від чого залежить освітленість? 
У чому суть цих залежностей?
2-й етап:
Розв’язування задач
Серед орієнтованого переліку задач учитель обирає той рівень і обсяг, що відповідає рівню підготовки учнів
Яку максимальну освітленість дає лампа силою світла 100 кд на відстані 5 м? (Е=4 лк)
Точкове джерело світла на відстані 5 м створює максимальну освітленість 8 лк. Визначте силу світла джерела. (І=200 кд)
Освітленість плоскої поверхні точковим джерелом світла при значенні кута падіння (к=0,5) дорівнює 50 лк. Визначте освітленість цієї поверхні, якщо промінь падатиме на неї перпендикулярно (к=1), а відстань між джерелом та освітленою поверхнею зміниться від 1 м до 2 м. (E2=25 лк)
Людина бачить предмет, якщо освітленість зіниці  ока становить
                     лк. На якій максимальній відстані побачить космонавт лампу силою світла 10 кд? (R=50 км)