Інтерактивні та веселі заходи для дітей
Урок V/03: Калейдоксоп
Мета уроку:
Діти дізналися, як ми можемо використовувати дзеркала та дзеркальні предмети для відбиття світла та створення візерунків.
Запитайте своїх дітей:
- Яке світло?
- Чи справді світло біле (прозоре)?
- Ви можете перерахувати об’єкти, від яких відбивається світло?
- Що таке калейдоскоп?
- За яким принципом працює калейдоскоп?
- Ви будете знати ще один пристрій, який працює за подібним принципом?
Оптика
Оптика займається вивченням природи світла та законів світлових явищ, що виникають під час поширення світла та взаємодії світла та речовини.
Ефекти світлового випромінювання, що вивчаються в хімії, біології, медицині та психології, також можуть бути включені в оптику. Оптика разом з механікою належить до найдавніших галузей фізики. Це пов’язано з тим, що людина візуально отримує понад 80% інформації про світ. Оптика дозволила проникнути в зони, недоступні для людського ока.
Оптика
Зображення оптики рефракційної призми від OpenClipartVectors [Public Domain] через Pixabay
Світло
Світло - це поперечна електромагнітна хвиля, яка не потребує жодного матеріального середовища для свого поширення (тому вона поширюється, наприклад, вакуумом). Як і інші типи хвиль, світло характеризується довжиною хвилі. Світло - це електромагнітна хвиля, до якої чутливий орган зору людини. Фізіологічне відчуття, яке називається зором, викликає електромагнітні хвилі на довжинах хвиль від 390 нм до 790 нм.
Світло різної частоти викликає у людини різне сприйняття, яке ми характеризуємо як колір світла. Інтервал світла визначається фіолетовим кольором (з довжиною хвилі 390 нм) і червоним кольором (з довжиною хвилі 790 нм). Однак це визначення є лише орієнтовним, оскільки на нього впливають індивідуальні особливості людського ока. Крім того, око найбільш чутливе до жовто-зеленого кольору (з довжиною хвилі 550 нм).
Колориметрія займається складанням вогнів різних кольорів, знання яких є важливим, наприклад для передачі, запису та відтворення кольорового телевізійного сигналу.
Поширення світла
На поширення світла можуть впливати властивості середовища, через яке проходить світло. Можуть виникнути такі випадки:
- світловий прохід (майже) без змін - чисте середовище (стакан, вода.)
- поглинання світла - проходить лише світло певної довжини хвилі (кольорові фільтри.)
- розсіяння світла - напрямок поширення світла змінюється нерегулярно (матове середовище)
- відбиття світла - світло не проходить через навколишнє середовище, а відбивається (дзеркала).
Речовини, через які проходить світло, називаються оптичне середовище. Це може бути:
- прозорий - середовище, в якому не відбувається розсіювання світла. Навколишнє середовище може бути прозорим (скло, вода.) Або кольоровим (тоді воно пропускає лише світло деяких довжин хвиль). Це середовище видно.
- напівпрозорий - світло поширюється по навколишньому середовищу, але частково розсіюється (молочний стакан, вода з молоком.). Це середовище може бути "освітленим".
- непрозорий - світло сильно поглинається або відбивається на поверхні
Відображення світла
Якщо світло потрапляє на межу розділу двох оптичних середовищ (з різними показниками заломлення), то воно частково відбивається і частково передається з одного середовища в інше. Ми називаємо це явище відбиттям і заломленням світла.
Закон відображення
Якщо світло падає на межу розділу двох середовищ під кутом α, воно відбивається кутом α '. Величина кута відбиття α 'дорівнює величині кута падіння α, тобто. α = α '. Відбитий промінь лежить у площині удару.
У разі відбиття і заломлення світла діє закон взаємозамінності променів, тобто. інцидент і знеохочений, або падаючий і заломлений промінь можна поміняти місцями.
Калейдоскоп
Можливо, кожен із нас хоча б раз мав у руці калейдоскоп - трубу, викладену з трьох боків дзеркалами і закінчену скручувальним рукавом. Все, що вставляється в рукав, тричі відскакує від дзеркал. Кожне з цих зображень відображається далі ще тричі. Це створює симетричний орнамент, повний витонченості та краси. Калейдоскоп був винайдений ще в 1816 році шотландським вченим сером Девідом Брюстером. Його назва походить від грецької, і її можна вільно перекласти як "пристрій, за допомогою якого можна побачити красиві зображення". Навіть сьогодні, за часів детермінованого хаосу, калейдоскоп все ще користується великою популярністю і, крім того, він стає інструментом художньої творчості.
Калейдоскоп, чеська красуня, є дитячою іграшкою, яка використовує систему дзеркал і кольорових тіл для створення унікальних форм при перегляді проти джерела світла.
Калейдоскоп
Зображення чорно-білої калейдоскопної труби Клемента Букко-Лечата [CC BY-SA 3.0] через Wikimedia Commons
Зображення в калейдоскопі
Зображення калейдоскопа 2 від Hide-sp [CC-BY-SA-3.0], через Wikimedia Commons
Будівництво калейдоскопа
Це приблизно 10 - 15 см довжиною циліндр, який має відкритий отвір з одного боку, через який він виглядає в циліндр. Три дзеркала вставляються поздовжньо в циліндр. Простір між ними має форму рівнобедреного трикутника. З іншого боку, є невеликий простір, в якому розміщені кольорові тіла. Завдяки системі дзеркал відбувається регулярне багаторазове відбиття, яке створює бажані оптичні явища. Калейдоскоп можна повертати, щоб переставити невеликі кольорові тіла. Це проявляється зміною форми для спостерігача.
Якщо вас цікавить тема і ви хочете дізнатись більше:
Вам потрібна порада? Напишіть нам [email protected]
Ми можемо вам допомогти?
Не можете заповнити заявку? Якщо у вас є проблема, не соромтеся звертатися до нас: