Оптички експерименти. Оптичка илузија. Оптички илузии. Домашно искуство во физика со инерција

скршен молив

Експеримент со стрелки

Ќе ги изненади не само децата, туку и возрасните!

Со децата, сè уште можете да направите неколку експерименти на Пијаже. На пример, земете иста количина на вода и истурете ја во различни чаши (на пример, широка и ниска, а втората е тесна и висока.) И потоа прашајте која има повеќе вода?
Можете исто така да ставите ист број на монети (или копчиња) во два реда (еден под другиот). Прашајте дали бројот е ист во два реда. Потоа, отстранувајќи една паричка од едниот ред, истурете ја останатата, така што овој ред е со иста должина како и горниот. И пак прашај дали е истото и сега итн. Пробајте - одговорите ќе ве изненадат!

Ebbinghaus (Ebbinghaus) илузија или Titchener кругови- оптичка илузија на перцепција на релативни големини. Најпознатата верзија на оваа илузија е дека два круга, идентични по големина, се поставени еден до друг, со големи кругови околу едниот од нив, додека другиот е опкружен со мали кругови; додека првиот круг изгледа помал од вториот.

Двата портокалови кругови се со иста големина; сепак, левиот круг изгледа помал

Мулер-Лајер илузија

Илузијата е дека сегментот врамен со „точките“ се чини дека е пократок од сегментот врамен со стрелките „опашка“. Илузијата првпат ја опиша германскиот психијатар Франц Милер-Лајер во 1889 година.

Или на пример, оптичка илузија - прво гледате црно, а потоа бело

Повеќе оптички илузии

И на крајот, играчка-илузија - Thaumatrope.

Кога мало парче хартија со два цртежи нанесени на различни страни брзо се ротира, тие се доживуваат како едно. Можете сами да направите таква играчка со цртање или залепување на соодветни слики (неколку вообичаени тауматропи - цвеќиња и вазна, птица и кафез, бубачки и тегла) на прилично дебела хартија и закачете јажиња за извртување на страните. Или уште полесно - закачете го на стап, како лижавче и брзо завртете го меѓу дланките.

И уште неколку слики. Што гледате на нив?

Патем, во нашата продавница можете да купите готови комплети за експерименти од областа на оптичките илузии!

Вовед

1. Литературен преглед

1.1. Историја на развојот на геометриската оптика

1.2. Основни поими и закони геометриска оптика

1.3. Призма елементи и оптички материјали

2. Експериментален дел

2.1 Материјали и експериментална техника

2.2. Експериментални резултати

2.2.1. Демонстративни експерименти со помош на стаклена призма со агол на прекршување од 90º

2.2.2. Демонстративни експерименти користејќи стаклена призма исполнета со вода, со агол на прекршување од 90º

2.2.3. Демонстративни експерименти користејќи шуплива стаклена призма, исполнета со воздух, со агол на прекршување од 74º

2.3. Дискусија за експериментални резултати

Список на користена литература

Вовед

Одлучувачката улога на експериментот во изучувањето на физиката на училиште одговара на главниот принцип на природните науки, според кој експериментот е основа за познавање на феномените. Демонстрационите експерименти придонесуваат за создавање физички концепти. Меѓу демонстративните експерименти, едно од најважните места е окупирано од експериментите во геометриската оптика, кои овозможуваат визуелно да се прикаже физичката природа на светлината и да се демонстрираат основните закони за ширење на светлината.

Во овој труд, се истражува проблемот на поставување на експерименти на геометриска оптика со помош на призма во средно училиште. Најдемонстративните и најинтересните експерименти во оптика се избрани со помош на опрема што може да ја купи секое училиште или да ја направи самостојно.

Литературна критика

1.1 Историјата на развојот на геометриската оптика.

Оптиката се однесува на такви науки, чии првични идеи се појавија во античко време. Во текот на својата вековна историја, тој доживеа континуиран развој и моментално е една од основните физички науки, збогатена со откритија на нови појави и закони.

Најважниот проблем во оптиката е прашањето за природата на светлината. Првите идеи за природата на светлината се појавија во античко време. Античките мислители се обиделе да ја разберат суштината на светлосните феномени, врз основа на визуелните сензации. Древните Хиндуси мислеле дека окото има „огнена природа“. Грчкиот филозоф и математичар Питагора (582-500 п.н.е.) и неговото училиште верувале дека визуелните сензации се јавуваат поради фактот што „жешките испарувања“ доаѓаат од очите до предметите. Во нивниот понатамошен развој, овие ставови добија појасна форма во форма на теоријата за визуелните зраци, која ја разви Евклид (300 п.н.е.). Според оваа теорија, видот се должи на тоа што од очите течат „визуелни зраци“, кои го чувствуваат телото со своите краеви и создаваат визуелни сензации. Евклид е основач на доктрината за праволиниско ширење на светлината. Применувајќи ја математиката за проучување на светлината, тој ги воспоставил законите за рефлексија на светлината од огледалата. Треба да се напомене дека за изградба на геометриска теорија на рефлексија на светлината од огледалата, природата на потеклото на светлината не е важна, туку важно е само својството на неговото праволиниско ширење. Правилностите пронајдени од Евклид се зачувани во модерната геометриска оптика. Евклид бил запознаен и со прекршувањето на светлината. Подоцна слични гледишта развил и Птоломеј (70-147 н.е.). Тие посветија големо внимание на проучувањето на феномените на прекршување на светлината; особено, Птоломеј направил многу мерења на аглите на упад и прекршување, но не успеал да го утврди законот за прекршување. Птоломеј забележал дека положбата на ѕвездите на небото се менува поради прекршувањето на светлината во атмосферата.

Покрај Евклид, и други научници од антиката го знаеле ефектот на вдлабнати огледала. На Архимед (287-212 п.н.е.) му се припишува горењето на непријателската флота со систем на вдлабнати огледала, со кои ги собирал сончевите зраци и ги испраќал до римските бродови. Извесен чекор напред направил Емпедокле (492-432 п.н.е.), кој верувал дека од прозрачните тела се насочуваат истеците кон очите, а од очите кон телата. Кога овие одливи ќе се сретнат, се појавуваат визуелни сензации. Познатиот грчки филозоф, основачот на атомизмот, Демокрит (460-370 п.н.е., д.) целосно ја отфрла идејата за визуелните зраци. Според ставовите на Демокрит, видот се должи на паѓањето на површината на окото на малите атоми што произлегуваат од предметите. Слични гледишта подоцна имал и Епикур (341-270 п.н.е.). Познатиот грчки филозоф Аристотел (384-322 п.н.е.), кој верувал дека причината за визуелните сензации лежи надвор од човечкото око, исто така бил одлучувачки противник на „теоријата на визуелните зраци“. Аристотел се обидел да ги објасни боите како резултат на мешавина на светлина и темнина.

Треба да се забележи дека ставовите на античките мислители главно се засновале на наједноставните набљудувања на природните феномени. Античката физика ја немала потребната основа во форма на експериментално истражување. Затоа, учењето на старите за природата на светлината е шпекулативно. Сепак, иако овие ставови во најголем дел се само брилијантни претпоставки, тие секако имаа големо влијание врз понатамошниот развој на оптиката.

Арапскиот физичар Алхазен (1038) разви голем број проблеми во оптиката во своето истражување. Тој се занимавал со проучување на окото, прекршување на светлината, рефлексија на светлината во вдлабнати огледала. Кога го проучувал прекршувањето на светлината, Алгазеи, за разлика од Птоломеј, докажал дека аглите на инциденцата и прекршувањето не се пропорционални, што било поттик за понатамошно истражување со цел да се најде законот за прекршување. Алхазен ја знае моќта на зголемување на сферичните стаклени сегменти. Во однос на прашањето за природата на светлината, Алхазен е на вистинските позиции, отфрлајќи ја теоријата за визуелните зраци. Алхазен произлегува од идејата дека зраците произлегуваат од секоја точка на светлиот предмет, кои, стигнувајќи до окото, предизвикуваат визуелни сензации. Алхазен верувал дека светлината има конечна брзина на ширење, што само по себе претставува голем чекор во разбирањето на природата на светлината. Алхазен дал точно објаснување за фактот дека Сонцето и Месечината изгледаат како да се поголеми на хоризонтот отколку во зенитот; го објасни како заблуда на сетилата.

Ренесанса. Во областа на науката, експерименталниот метод на проучување на природата постепено победува. Во овој период беа направени голем број извонредни пронајдоци и откритија во оптиката. Френсис Мавролик (1494-1575) е заслужен за прилично точно објаснување за дејството на очилата. Мавролик, исто така, откри дека конкавните леќи не собираат, туку расфрлаат зраци. Тој открил дека леќата е најважниот дел од окото и заклучил дека причините за далекувидоста и миопијата како последица на абнормалното прекршување на светлината од леќата на Мавролик дале правилно објаснување за формирањето на сликите на Сонцето. забележано кога сончевите зраци минуваат низ мали дупки. Следно, треба да го именуваме италијанското пристаниште (1538-1615), кое во 1589 година ја измислило камерата обскура - прототипот на идната камера. Неколку години подоцна, беа измислени главните оптички инструменти, микроскопот и телескопот.

Пронајдокот на микроскопот (1590) е поврзан со името на холандскиот мајстор оптичар Захари Јансен. Отприлика во исто време (1608-1610) почнале да се прават опфати за дамки од холандските оптичари Захари Јансен, Јакоб Мециус и Ханс Липерши. Пронајдокот на овие оптички инструменти доведе во следните години до големи откритија во астрономијата и биологијата. Германскиот физичар и астроном Н.

Принципот на Ферма, именуван по францускиот научник Пјер Ферма (1601-1665), кој го формулирал, бил од големо значење за геометриската оптика. Овој принцип утврди дека светлината помеѓу две точки се шири по таква патека, чие поминување трае минимум време. Следи дека Фермат, за разлика од Декарт, ја сметал брзината на светлината за конечна. Познатиот италијански физичар Галилео (1564-1642) не спроведе систематска работа на проучување на светлосните феномени. Сепак, во оптика тој поседува дела кои донесоа извонредни резултати за науката. Галилео го подобрил телескопот и прво го применил во астрономијата, во која направил извонредни откритија кои придонеле за оправдување на најновите ставови за структурата на Универзумот, врз основа на хелиоцентричниот систем на Коперник. Галилео успеа да создаде телескоп со зголемување на рамката од 30, што беше многу пати поголемо од зголемувањето на телескопите на неговите први пронаоѓачи. Со негова помош открил планини и кратери на површината на Месечината, открил сателити во близина на планетата Јупитер, ја открил ѕвездената структура на Млечниот Пат итн. Галилео се обидел да ја измери брзината на светлината под копнени услови, но не успеал поради слабоста на експерименталните средства достапни за оваа намена. . Следи дека Галилео веќе имал точни идеи за конечната брзина на ширење на светлината. Галилео забележал и сончеви дамки. Приоритетот на откривањето на сончевите дамки од страна на Галилео беше оспорен од страна на језуитскиот научник Патер Шајнер (1575-1650), кој направи точни набљудувања на сончевите дамки и сончевите блесоци користејќи телескоп распореден според шемата на Кеплер. Извонредната работа во работата на Шајнер е тоа што тој го претвори телескопот во проектор, продолжувајќи го окуларот повеќе отколку што беше потребно за јасна визија на окото, што овозможи да се добие слика од Сонцето на екранот и да се демонстрира на различни степени. зголемување на неколку луѓе во исто време.

17 век се карактеризира со понатамошен напредок во различни области на науката, технологијата и производството. Математиката значително се развива. Во различни европски земји се создаваат научни друштва и академии што ги обединуваат научниците. Благодарение на ова, науката станува сопственост на поширок круг, што придонесува за воспоставување меѓународни односи во науката. Во втората половина на 17 век, експерименталниот метод на проучување на природните феномени конечно победи.

Најголемите откритија од овој период се поврзани со името на брилијантниот англиски физичар и математичар Исак Њутн / (1643-1727). Најважното експериментално откритие на Њутн во оптиката е дисперзијата на светлината во призма (1666). Истражувајќи го минувањето на зрак бела светлина низ триедарна призма, Њутн открил дека зрак од бела светлина се распаѓа во бесконечен сет на обоени зраци кои формираат континуиран спектар. Од овие експерименти беше заклучено дека белата светлина е сложено зрачење. Њутн го извршил и обратниот експеримент, собирајќи ги со помош на леќа обоените зраци настанати по поминување на зрак бела светлина низ призма. Како резултат на тоа, тој повторно доби бела светлина. Конечно, Њутн експериментирал со мешање бои користејќи ротирачки круг, поделен на неколку сектори, обоени во основните бои на спектарот. Кога дискот се ротираше брзо, сите бои се споија во една, давајќи впечаток на бело.

Њутн ги постави резултатите од овие фундаментални експерименти врз основа на теоријата на бои, која претходно не била успешна за ниту еден од неговите претходници. Според теоријата на боите, бојата на телото се одредува со оние зраци од спектарот што ова тело ги рефлектира; телото апсорбира други зраци.

1.2 Основни поими и закони на геометриската оптика.Гранката на оптика која се заснова на идејата за светлосните зраци како прави линии по кои се шири светлосната енергија се нарекува геометриска оптика. Ова име го доби затоа што сите феномени на ширење на светлината овде може да се истражат со геометриски конструкции на патеката на зраците, земајќи го предвид законот за рефлексија и прекршување на светлината. Овој закон е основа на геометриската оптика.

Меѓутоа, онаму каде што зборуваме за појави, интеракцијата на светлината со препреките, чии димензии се доволно мали, законите на геометриската оптика се недоволни и неопходно е да се користат законите на брановата оптика. Геометриската оптика овозможува да се анализираат основните појави поврзани со поминувањето на светлината низ леќите и другите оптички системи, како и со рефлексијата на светлината од огледалата. Концептот на светлосен зрак како бескрајно тенок зрак светлина што се шири во права линија природно води до законите за праволиниско ширење на светлината и независно ширење на светлосните зраци. Токму овие закони, заедно со законите за прекршување и рефлексија на светлината, се основните закони на геометриската оптика, кои не само што објаснуваат многу физички феномени, туку овозможуваат и пресметки и дизајнирање на оптички уреди. Сите овие закони првично беа воспоставени како емпириски, односно врз основа на експерименти, набљудувања.

Дидактички материјал

Ширење на светлината

Како што знаеме, еден од видовите на пренос на топлина е зрачењето. За време на зрачењето, преносот на енергија од едно тело на друго може да се изврши дури и во вакуум. Постојат неколку видови на зрачење, еден од нив е видливата светлина.

Осветлените тела постепено се загреваат. Ова значи дека светлината е навистина зрачење.

Светлосните феномени ги проучува гранката на физиката наречена оптика. Зборот „оптика“ на грчки значи „видлив“, бидејќи светлината е видлива форма на зрачење.

Проучувањето на светлосните феномени е исклучително важно за човекот. На крајот на краиштата, повеќе од деведесет проценти од информациите што ги добиваме преку видот, односно способноста да ги согледаме светлосните сензации.

Телата кои емитуваат светлина се нарекуваат извори на светлина - природни или вештачки.

Примери за природни извори на светлина се Сонцето и другите ѕвезди, молњите, светлечките инсекти и растенијата. Вештачки извори на светлина се свеќа, светилка, горилник и многу други.

Во секој извор на светлина, зрачењето троши енергија.

Сонцето емитира светлина благодарение на енергијата од нуклеарните реакции што се случуваат во неговите длабочини.

Керозинска светилка ја претвора енергијата ослободена за време на согорувањето на керозин во светлина.

одраз на светлината

Едно лице гледа извор на светлина кога зрак од тој извор влегува во окото. Ако телото не е извор, тогаш окото може да ги согледа зраците од некој извор рефлектирани од ова тело, односно паѓање на површината на ова тело и менување на насоката на понатамошно ширење. Телото што ги рефлектира зраците станува извор на рефлектираната светлина.

Зраците што паднаа на површината на телото го менуваат правецот на понатамошно ширење. Кога се рефлектира, светлината се враќа на истата средина од која паднала на површината на телото. Телото што ги рефлектира зраците станува извор на рефлектираната светлина.

Кога ќе го слушнеме овој збор „рефлексија“, пред сè, се потсетуваме на огледало. Во секојдневниот живот најчесто се користат рамни огледала. Со помош на рамно огледало може да се спроведе едноставен експеримент за да се утврди законот со кој светлината се рефлектира. Ајде да го ставиме илуминаторот на лист хартија што лежи на масата на таков начин што тенок зрак светлина лежи во рамнината на масата. Во овој случај, светлосниот зрак ќе се лизне преку површината на листот хартија и ќе можеме да го видиме.

Дозволете ни да поставиме рамно огледало вертикално на патеката на тенок светлосен зрак. Од него ќе отскокне зрак светлина. Може да се потврди дека рефлектираниот зрак, како оној што се случи на огледалото, се лизга над хартијата во рамнината на масата. Обележете со молив на парче хартија меѓусебно уредувањеи светлосни зраци и огледало. Како резултат на тоа, добиваме шема на експериментот.Аголот помеѓу упадниот зрак и нормалното вратен на рефлектирачката површина во точката на инциденца обично се нарекува агол на инциденца во оптика. Аголот помеѓу истиот нормален и рефлектираниот зрак е аголот на рефлексија. Резултатите од искуството се:

1. Упадниот зрак, рефлектираниот зрак и нормалната на рефлектирачката површина, реконструирана на точката на инциденца, лежат во иста рамнина.
2. Аголот на инциденца е еднаков на аголот на рефлексија. Овие два заклучоци го претставуваат законот на рефлексија.

Гледајќи во рамно огледало, гледаме слики на предмети кои се наоѓаат пред него. Овие слики се сосема исти изгледпредмети. Се чини дека овие објекти близнаци се наоѓаат зад површината на огледалото.

Размислете за сликата на точка извор во рамно огледало. За да го направите ова, ние произволно цртаме неколку зраци од изворот, ги конструираме рефлектираните зраци што одговараат на нив, а потоа го завршуваме продолжението на рефлектираните зраци надвор од рамнината на огледалото. Сите продолжувања на зраците ќе се вкрстат зад рамнината на огледалото во една точка: оваа точка е сликата на изворот.

Бидејќи не се самите зраци кои се спојуваат во сликата, туку само нивните продолжувања, во реалноста нема слика во овој момент: само ни се чини дека зраците доаѓаат од оваа точка. Таквата слика се нарекува имагинарна.

Прекршување на светлината

Кога светлината ќе стигне до интерфејсот помеѓу два медиума, дел од неа се рефлектира, додека другиот дел поминува низ границата, истовремено прекршена, односно менување на насоката на понатамошното ширење.

Паричка потопена во вода ни изгледа поголема отколку кога само лежи на масата. Молив или лажица сместени во чаша вода ни изгледаат скршени: делот што е во водата се чини дека е подигнат и малку зголемен. Овие и многу други оптички феномени се објаснуваат со прекршувањето на светлината.

Прекршувањето на светлината се должи на фактот дека различни срединисветлината патува со различни брзини.

Брзината на ширење на светлината во одреден медиум ја карактеризира оптичката густина на даден медиум: колку е поголема брзината на светлината во даден медиум, толку е помала нејзината оптичка густина.

Како ќе се промени аголот на прекршување кога светлината поминува од воздух во вода и кога преминува од вода во воздух? Експериментите покажуваат дека при премин од воздух во вода, аголот на прекршување е помал од аголот на инциденца. И обратно: при премин од вода во воздух, аголот на прекршување е поголем од аголот на инциденца.

Од експериментите за прекршување на светлината, два факти станаа очигледни: 1. Упадниот зрак, прекршениот зрак и нормалната на интерфејсот помеѓу две подлоги, обновени на точката на инциденца, лежат во иста рамнина.

1. Кога се преминува од оптички погуста средина на оптички помалку густа средина, аголот на прекршување е поголем од аголот на инциденца.Кога се поминува од оптички помалку густа средина на оптички погуста средина, аголот на прекршување е помал од аголот на инциденца.

Може да се забележи интересен феномен ако аголот на инциденца постепено се зголемува кога светлината преминува во оптички помалку густа средина. Аголот на прекршување во овој случај е познато дека е поголем од аголот на паѓање, а како што се зголемува аголот на пад, така ќе се зголемува и аголот на прекршување. При одредена вредност на аголот на пад, аголот на прекршување ќе стане еднаков на 90o.

Постепено ќе го зголемуваме аголот на инциденца додека светлината преминува во оптички помалку густа средина. Како што се зголемува аголот на инциденца, така ќе се зголемува и аголот на прекршување. Кога аголот на прекршување станува деведесет степени, прекршениот зрак не поминува во вториот медиум од првиот, туку се лизга во рамнината на интерфејсот помеѓу овие два медиума.

Овој феномен се нарекува целосна внатрешна рефлексија, а аголот на инциденца под кој се јавува е ограничувачкиот агол на вкупната внатрешна рефлексија.

Феноменот на целосна внатрешна рефлексија е широко користен во технологијата. Овој феномен се заснова на употреба на флексибилни оптички влакна, низ кои поминуваат светлосни зраци, постојано рефлектирани од ѕидовите.

Светлината не бега од влакното поради целосна внатрешна рефлексија. Поедноставен оптички уред кој користи целосна внатрешна рефлексија е реверзибилна призма: ја превртува сликата со замена на зраците што влегуваат во неа.

Слика во леќи

Леќата чија дебелина е мала во споредба со радиусите на сферите што ги формираат површините на оваа леќа се нарекува тенка. Во продолжение, ќе разгледаме само тенки леќи. На оптичките дијаграми, тенки леќи се прикажани како сегменти со стрелки на краевите. Во зависност од правецот на стрелките, дијаграмите прават разлика помеѓу конвергирачки и дивергентни леќи.

Дозволете ни да разгледаме како зрак зраци паралелен со главната оптичка оска минува низ леќите. Доаѓајќи низ

конвергентна леќа, зраците се собираат во една точка. Откако ќе поминат низ дивергентна леќа, зраците се разминуваат во различни странина тој начин што сите нивни продолжетоци се спојуваат во една точка лежејќи пред објективот.

Точката во која, по прекршувањето во конвергирачката леќа, се собираат зраците паралелни со главната оптичка оска се нарекува главен фокус на леќата-F.

Во дивергентната леќа, зраците паралелни на нејзината главна оптичка оска се расфрлани. Точката во која се собираат продолжението на прекршените зраци лежи пред леќата и се нарекува главен фокус на дивергираната леќа.

Фокусот на дивергираната леќа се добива на пресекот не на самите зраци, туку на нивните продолжувања, затоа е имагинарен, за разлика од конвергираната леќа, која има вистински фокус.

Леќата има две главни фокуси. И двете лежат на еднакво растојание од оптичкиот центар на леќата на неговата главна оптичка оска.

Растојанието од оптичкиот центар на леќата до фокусот се нарекува фокусна должина на леќата. Колку повеќе објективот ја менува насоката на зраците, толку е помала нејзината фокусна должина. Затоа, оптичката моќ на објективот е обратно пропорционална на нејзината фокусна должина.

Оптичката моќност, по правило, се означува со буквата „DE“ и се мери во диоптри. На пример, кога пишувате рецепт за очила, тие покажуваат колку диоптри треба да биде оптичката моќност на десната и левата леќа.

диоптер (dptr) е оптичка моќност на леќа со фокусна должина од 1m. Бидејќи конвергираните леќи имаат вистински фокуси, а дивергираните леќи имаат имагинарни фокуси, се согласивме да ја сметаме оптичката моќ на конвергираните леќи како позитивна вредност, а оптичката моќ на дивергентните леќи како негативна.

Кој го воспостави законот за рефлексија на светлината?

Во 16 век, оптиката била ултрамодерна наука. Од стаклена топка исполнета со вода, која се користела како леќа за фокусирање, настанала лупа, а од неа микроскоп и телескоп. На Холандија, најголемата поморска сила во тоа време, ѝ беа потребни добри телескопи за да го види опасниот брег пред време или навреме да се оддалечи од непријателот. Оптиката го обезбеди успехот и сигурноста на навигацијата. Затоа, многу научници се занимаваа со тоа во Холандија. Холанѓанецот Вилеброд, Снел ван Рујен, кој себеси се нарекува Снелиус (1580 - 1626), забележал (што, патем, многумина пред него го виделе) како тенок зрак светлина се рефлектира во огледалото. Тој едноставно го измери аголот на инциденцата и аголот на одраз на зракот (што никој не го направил пред него) и го воспоставил законот: аголот на инциденца е еднаков на аголот на рефлексија.

Извор. Огледален свет. Гилд В. - М.: Мир, 1982. стр. 24.

Зошто дијамантите се толку високо ценети?

Очигледно, човекот особено цени сè што не се позајмува или е тешко да се промени. Вклучувајќи скапоцени метали и камења. Античките Грци го нарекоа дијамантот „адамас“ - неодолив, што го изрази нивниот посебен однос кон овој камен. Се разбира, кај грубите камења (дијамантите исто така не се сечеа), најочигледните својства беа цврстината и брилијантноста.

Дијамантите имаат висок индекс на рефракција; 2,41 за црвено и 2,47 за виолетова (за споредба, доволно е да се каже дека индексот на рефракција на водата е 1,33, а стаклото, во зависност од оценката, од 1,5 до 1,75).

Белата светлина е составена од боите на спектарот. И кога неговиот зрак е прекршен, секој од составните обоени зраци се отклонува поинаку, како да се дели на боите на виножитото. Затоа постои „игра на бои“ во дијамантот.

Античките Грци, исто така, несомнено биле фасцинирани од ова. Не само што каменот е исклучителен по брилијантност и цврстина, туку има и форма на една од „совршените“ цврсти материи на Платон!

Искуства

ИСКУСТВО во оптика бр.1

Објаснете го затемнувањето на блок од дрво откако ќе го навлажните.

Опрема: сад со вода, дрвен блок.

Објаснете ги вибрациите на сенката на неподвижниот предмет кога светлината поминува низ воздухот над запалената свеќа.Опрема: статив, топка на конец, свеќа, екран, проектор.

Залепете обоени парчиња хартија на лопатките на вентилаторот и набљудувајте како се собираат боите при различни режими на ротација. Објаснете ја забележаната појава.

ИСКУСТВО бр.2

Со мешање на светлината.

Едноставна демонстрација на апсорпција на светлина воден растворбоја

За нејзина подготовка бара само училишен илуминатор, чаша вода и бел екран. Боите можат да бидат многу разновидни, вклучително и флуоресцентни.

Учениците со голем интерес ја гледаат промената на бојата на белиот светлосен зрак додека се шири низ бојата. Неочекувана за нив е бојата на зракот што излегува од растворот. Бидејќи светлината е фокусирана од леќата на илуминаторот, бојата на дамката на екранот се одредува според растојанието помеѓу стаклото со течност и екранот.

Едноставни експерименти со леќи (ЕКСПЕРИМЕНТ бр. 3)

Што се случува со сликата на објектот добиена со леќа ако дел од леќата се скрши и сликата се добива со користење на преостанатиот дел од неа?

Одговори . Сликата ќе се добива на истото место каде што е добиена со помош на цела леќа, но нејзиното осветлување ќе биде помало, бидејќи. помал дел од зраците што излегуваат од објектот ќе стигнат до неговата слика.

Ставете мал сјаен предмет на маса осветлена од Сонцето (или моќна светилка), како што е топка од лежиште или болт од компјутер и погледнете го низ мала дупка во парче фолија. Повеќебојните прстени, или овали, ќе бидат совршено видливи. Каков вид на феномен ќе биде забележан? Одговори. Дифракција.

Едноставни експерименти со очила во боја.(ЕКСПЕРИМЕНТ бр. 4)

На бел лист хартија, напишете „одлично“ со црвено фломастер или молив и „добро“ со зелено фломастер. Земете два фрагменти од стакло од шишиња - зелена и црвена.

(Внимание! бидете внимателни, може да се повредите на рабовите на фрагментите!)

Низ кое стакло треба да погледнете за да ја видите „одличната“ оцена?

Одговори . Неопходно е да се погледне низ зеленото стакло. Во овој случај, натписот ќе биде видлив во црна боја на позадина со зелена хартија, бидејќи црвеното светло на натписот „одлично“ не се пренесува со зеленото стакло. Кога се гледа преку црвено стакло, црвениот натпис нема да биде видлив на црвената позадина на хартијата.

ЕКСПЕРИМЕНТ #5: Набљудување на феноменот на дисперзија

Познато е дека кога тесен зрак на бела светлина се протнува низ стаклена призма, на екранот инсталиран зад призмата, може да се набљудува виножито лента, која се нарекува дисперзионен (или призматичен) спектар. Овој спектар се забележува и кога изворот на светлина, призмата и екранот се ставаат во затворен сад од кој е евакуиран воздухот.

Резултатите од последниот експеримент покажуваат дека постои зависност на апсолутниот индекс на рефракција на стаклото од фреквенцијата на светлосните бранови. Овој феномен е забележан во многу супстанции и се нарекува светлосна дисперзија. Постојат различни експерименти за да се илустрира феноменот на дисперзија на светлината. Сликата покажува една од опциите за нејзино спроведување.

Феноменот на светлосна дисперзија бил откриен од Њутн и се смета за едно од неговите најважни откритија. На надгробната плоча подигната во 1731 година се прикажани фигури на млади мажи кои во раце ги држат амблемите на повеќето важни откритијаЊутн. Во рацете на еден од младите има призма, а во натписот на споменикот ги има следните зборови: „Тој ја истражуваше разликата на светлосните зраци и различните својства на боите што се манифестираа во тоа, за кои никој не се сомневаше. претходно“.

ИСКУСТВО бр. 6: Дали огледалото има меморија?

Како да ставите рамно огледало на нацртан правоаголник за да добиете слика: триаголник, четириаголник, петаголник.Опрема: рамно огледало, лист хартија на кој е нацртан квадрат.

ПРАШАЊА

Транспарентниот плексиглас станува непроѕирен ако неговата површина се трие со шкурка. Истото стакло повторно станува проѕирно кога се трие....Како?

На скалата на отворот на леќата, се применуваат броеви, еднаков на односотфокусна должина до дијаметар на дупката: 2; 2,8; 4,5; пет; 5.8, итн. Како ќе се промени времето на експозиција ако отворот се премести на поголема поделба на скалата?

Одговори. Како повеќе бројрешетка, означена на скалата, толку е полесна сликата помала, а брзината на блендата потребна за фотографирање е поголема.

Најчесто, леќите на камерата се состојат од неколку леќи. Светлината што минува низ леќите делумно се рефлектира од површините на леќите. До какви дефекти доведува ова при снимање?Одговори

Кога фотографирате снежни рамнини и водени површини во сончеви денови, се препорачува да користите соларна хауба, која е цилиндрична или конусна цевка поцрнета внатре, која се носи на
леќи. Која е целта на хаубата?Одговори

За да се спречи светлината да се рефлектира внатре во објективот, на површината на објективот се нанесува многу тенок проѕирен филм од редот на десет илјадити дел од милиметарот. Таквите леќи се нарекуваат просветлени. На кој физички феномен се заснова облогата на леќите? Објаснете зошто леќите не рефлектираат светлина.Одговори.

Прашање за форум

Зошто црниот кадифе изгледа толку потемно од црната свила?

Зошто белата светлина не се распаѓа на нејзините компоненти кога поминува низ прозорецот?Одговори.

Блиц

1. Како се викаат чашите без слепоочници? (пинс-нез)

2. Што му дава на орелот за време на ловот? (Сенка.)

3. Зошто е познат уметникот Куинџи? (Способност да се прикаже транспарентноста на воздухот и месечевата светлина)

4. Како се викаат светилките што ја осветлуваат сцената? (софити)

5. Дали скапоцен камен е син или зеленикав?(тиркизна)

6. Наведете во која точка рибата е во водата ако рибарот ја види во точката А.

Блиц

1. Што не можете да скриете во градите? (Зрак светлина)

2. Која боја е белата светлина? (Белата светлина се состои од низа повеќебојни зраци: црвена, портокалова, жолта, зелена, сина, индиго, виолетова)

3. Што повеќе: облак или сенка од него? (Облакот фрла конус од целосна сенка што се стеснува кон земјата, чија висина е голема поради значителната големина на облакот. Затоа, сенката на облакот малку се разликува по големина од самиот облак)

4. Ти ја следиш, таа те следи, ти ја следиш, таа те следи. Што е тоа? (Сенка)

5. Работ е видлив, но нема да го достигнете. Што е тоа? (хоризонт)

Оптички илузии.

Зарем не мислите дека црно-белите ленти се движат во спротивни насоки? Ако ја навалите главата - потоа надесно, па налево - насоката на ротација исто така се менува.

Бескрајни скали кои водат нагоре.

сонце и око

не биди како Сонцето на очите,

Тој не можеше да го види сонцето ...В. Гете

Сопоставувањето на окото и сонцето е старо колку и самиот човечки род. Изворот на таквата споредба не е науката. И во нашево време, покрај науката, истовремено со сликата на појавите откриена и објаснета од новата природна наука, продолжува да постои светот на идеите на детето и примитивниот човек и, намерно или ненамерно, светот на поетите кои ги имитираат. . Понекогаш вреди да се погледне во овој свет како еден од можните извори на научни хипотези. Тој е неверојатен и прекрасен; во овој свет, храбро се фрлаат мостови-врски меѓу феномените на природата, за кои науката понекогаш сè уште не се сомнева. Во некои случаи, овие врски се погодуваат правилно, понекогаш тие се фундаментално погрешни и едноставно смешни, но тие секогаш заслужуваат внимание, бидејќи овие грешки честопати помагаат да се разбере вистината. Затоа, поучно е на прашањето за врската меѓу окото и Сонцето да се пристапи најпрво од гледна точка на детски, примитивни и поетски идеи.

Играјќи „криенка“, детето многу често одлучува да се сокрие на најнеочекуван начин: ги затвора очите или ги покрива со рацете, уверувајќи се дека сега никој нема да го види; за него видот се поистоветува со светлината.

Сепак, уште поизненадувачки е истрајноста на истата инстинктивна конфузија на видот и светлината кај возрасните. Фотографите, т.е., луѓето кои се донекаде искусни во практичната оптика, честопати се фаќаат како ги затвораат очите кога, при полнење или развивање на плочи, мора да се внимава светлината да не продре во темна просторија.

Ако внимателно слушате како зборуваме, на нашите сопствени зборови, тогаш и овде веднаш се наоѓаат траги од истата фантастична оптика.

Без да го забележат тоа, луѓето велат: „очите блеснаа“, „сонцето излезе“, „ѕвездите гледаат“.

За поетите, пренесувањето на визуелните претстави на светлото и, обратно, припишувањето на својствата на изворите на светлина на очите е најчестата, може да се каже, задолжителна техника:

Ѕвезди на ноќта

Како обвинувачки очи

Го гледаат со потсмев.

Очите му светат.

А.С. Пушкин.

Со тебе ги гледавме ѕвездите

Тие се на нас. Fet.

Како ве гледаат рибите?

Поради прекршувањето на светлината, рибарот ја гледа рибата не онаму каде што всушност е.

Народни предзнаци

Како да ставите рамно огледало на нацртан правоаголник за да добиете слика: триаголник, четириаголник, петаголник. Опрема:рамно огледало, лист хартија на кој е нацртан квадрат. Одговори

ФРАГМЕНТ ОД ФИЛМОТ

Вотсон, имам мала задача за тебе, - подавајќи му рака на пријателот, брзо рече Шерлок Холмс. - Сетете се на убиството на златарот, полицијата тврди дека возачот на автомобилот возел со многу мала брзина, а самиот златар се фрлил под тркалата на автомобилот, па возачот немал време да ја намали брзината. Но, ми се чини дека се не е во ред, автомобилот возел со голема брзина и убиството намерно.Сега е тешко да се утврди вистината, но ми стана познато дека оваа епизода е случајно снимена на филм, бидејќи во тоа време се снимаше филм. Затоа, те молам, Вотсон, земи ја оваа епизода, само неколку метри филм.

Но, што ќе ви даде? - праша Вотсон.

Уште не знам, беше одговорот.

Некое време подоцна, пријателите седеа во кино салата и на барање на Шерлок Холмс гледаа мала епизода.

Автомобилот веќе извозе одредено растојание, златарот лежеше речиси неподвижен на патот. Велосипедист на спортски тркачки велосипед поминува покрај лежечкиот златар.

Забележете, Вотсон, дека велосипедистот има иста брзина како и автомобилот. Растојанието помеѓу велосипедистот и автомобилот не се менува во текот на целата епизода.

И што следи од ова? - се запраша Вотсон.

Почекајте малку, да ја погледнеме епизодата повторно, - немирно шепна Холмс.

Епизодата се повтори. Шерлок Холмс беше внимателен.

Вотсон, дали го забележа велосипедистот? повторно праша детективот.

Да, тие имаа иста брзина, - потврди доктор Вотсон.

Дали сте ги забележале тркалата на велосипедист? - праша Холмс.

Тркалата, како тркалата, се состојат од три краци распоредени под агол од 120 ° - обичен тркачки велосипед, образложи докторот.

Но, како го изброивте бројот на краци? – прашал познатиот детектив.

Многу едноставно, додека ја гледав епизодата, добив впечаток дека ... велосипедистот стои во место, бидејќи тркалата не се вртат.

Но, велосипедистот се движеше, - рекол Шерлок Холмс.

Се помести, но тркалата не се ротираа, - потврди Вотсон.