Геометрия тени и источники света — 6 класс
Предскажите размер тени по расположению экрана, сравните тень и полутень и объясните наблюдение с двумя источниками.
Вопросы и ответы
Выберите ответ мысленно и откройте пояснение для проверки.
-
Маленький источник света, непрозрачный диск и экран стоят на одной линии. Диск приближают к источнику, а источник и экран остаются на месте. Как меняется диаметр тени?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Увеличивается
У более близкого к источнику диска края закрывают более широкий пучок направлений. На прежнем экране тень оказывается больше.
-
Диск и маленький источник неподвижны. Экран отодвигают дальше за диск по той же линии. Как меняется размер тени на достаточно широком экране?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Увеличивается
От источника граничные лучи расходятся. Чем дальше экран, тем больше расстояние между лучами, проходящими по разные стороны диска.
-
Маленький источник, непрозрачный диск и экран расположены на одной оси. Диск и экран перпендикулярны оси. Экран вдвое дальше от источника, чем диск. Во сколько раз тень шире диска?
Ответ и пояснение
Верный ответ: В два раза
Граничные лучи расходятся от источника, образуя подобные треугольники. Экран вдвое дальше диска, поэтому диаметр тени вдвое больше диаметра диска.
-
Чем отличается освещение участка полной тени от освещения участка полутени при одном широком источнике?
Ответ и пояснение
Верный ответ: В полной тени источник закрыт целиком, а в полутени видна его часть
Из участка полной тени преграда заслоняет все светящиеся точки источника. В полутени часть источника остаётся видна.
-
Две маленькие лампы расположены по разные стороны от непрозрачной стойки. В точку экрана не попадает свет от первой лампы, но попадает от второй. Что можно сказать об освещении точки?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Она получает свет только от второй лампы
Стойка перекрывает путь лучам первой лампы. Вторая лампа всё ещё освещает эту точку по незакрытому пути.
-
Уличный фонарь и экран расположены неподвижно. Кусок кальки рядом с экраном пропускает часть света. Каким будет участок экрана за калькой по сравнению с открытым участком?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Обычно менее ярким, но освещённым
Калька пропускает и рассеивает часть света. Если другие условия одинаковы, закрытый ею участок может оставаться видимым, хотя прямой свет ослаблен.
-
Верхушка стойки и кончик её тени лежат на одном солнечном луче. Как изменится длина тени той же стойки на ровной земле, если Солнце поднимется выше над горизонтом?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Тень станет короче
Лучи идут к земле под более крутым углом. Луч от верхушки встретит землю ближе к основанию стойки.
-
На экране от предмета видна широкая размытая граница тени. Что вероятнее всего сделает границу резче при том же положении предмета и экрана?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Заменить широкий источник маленьким светящимся участком
У меньшего источника свет идёт из более узкой области. Переход между полностью освещённым участком и тенью становится резче.
В этой модели свет идёт по прямым линиям, а непрозрачная преграда перекрывает часть путей к экрану. Если мысленно провести лучи от источника мимо краёв предмета, можно предсказать размер тени.
Размер источника влияет на границу тени. От одной точки граница получается резче. От широкой светящейся поверхности часть лучей может достигать экрана там, куда не попадают остальные, и появляется полутень.