Гипермаркет знаний>>Физика>>Физика 7 класс>>Лабораторная работа № 9. Изготовление простейшего оптического устройства

Тема.  Изготовление простейшего оптического устройства.

Цель  работы:  разобраться  в  принципе  дейс­твия  камеры-обскуры,  изготовить  камеру-обскуру  и  получить  с  ее  помощью  изображение светящегося  объекта.

Оборудование:  картонная  коробка,  полупро­зрачная  бумага  (пергамент,  калька),  канцелярс­кая кнопка, клей, ножницы, свеча (одна на класс).

Теоретические сведения

Камера-обскура  (или,  как  ее  иногда  называют,  пинхол-камера)  —  одно из простейших  оптических устройств”.

Схема действия этого устройства найдена в роботах древнегреческого фило­софа Аристотеля  (IV в.  до  н.  э.),  а также китайского философа Mo Ти  (V в.  до н. э.). Камеру-обскуру считают предшественницей современного фотоаппарата.

Камера-обскура  представляет  собой  сундучок,  в  одной  из  стенок  ко­торого  имеется  небольшое  отверстие,  а  на  противоположной  стенке  — полупрозрачный  экран. 

_{Камера-обскура — от лат. camera — комната, obscura — темная. В современных музеях науки камера-обскура представляет собой комнату, куда могут заходить зрители. Пин­хол-камера — от англ. pinhole camera — камера с отверстием.}

Стенку  с  отверстием  называют  передней,  так  как именно ее поворачивают к рассматриваемому объекту. Стенка с экраном,  на котором получается изображение  объекта,  называется  задней.

Действие  камеры-обскуры  основывается  на  законе  прямолинейного распространения света.

На рис.  I  вы видите  объект AB и  его изображение  A₁B₁,  полученное  на экране  камеры-обскуры К.  От каждой  точки  объекта AB через  отверстие О проходит узкий пучок света  (чтобы не перегружать рисунок,  показаны  световые  пучки,  которые  идут  только  от  крайних  точек  объекта,  —  А  и  В).

Каждый  из  этих  пучков  создает на  экране  светлое пятнышко,  форма кото­рого  совпадает  с  формой  отверстия.  Такие  пятнышки,  накладываясь  одно на  другое,  образуют  на  экране  картину,  воссоздающую  контуры  и  детали объекта.  Эту картину называют оптическим  изображением  объекта.

Необходимо указать,  что на четкость  полученного  изображения влияет размер  отверстия в передней  стенке камеры.  Максимальной четкости изображения  удается  достичь,  когда  каждая  точка  изображается  опять-таки в  виде  точки.  То  есть чем  меньшего  размера пятнышки  получаются  на эк­ране,  тем более резким будет изображение объекта.

Указания к работе

• Подготовка  к  эксперименту

Прежде  чем  начать  изготовление  камеры-обскуры,  приготовьте  необ­ходимые  материалы:  картонную  коробку  (например  из-под  чая  или  сока), полупрозрачную бумагу (кальку или пергамент), клей, ножницы, канцеляр­скую кнопку.

• Эксперимент

1.  Возьмите картонную коробку и вырежьте в одной из ее стенок небольшое окошко для  экрана (рис.  2).

2. Закончите изготовление  задней  стенки  камеры-обскуры,  заклеив  окошко калькой  (рис.  3).

3.  На  противоположной  стенке  коробки  с  помощью  канцелярской  кнопки сделайте отверстие диаметром приблизительно  I мм  (рис.  4). Простейшая камера-обскура готова!

4.  В  затемненном помещении  наведите камеру на зажженную свечу и полу­чите изображение пламени на  экране.

5.  Рассмотрите изображение. Обратите внимание на то,  каким является  это изображение:  прямым  или  перевернутым,  увеличенным  или  уменьшен­ным,  четким или размытым.

6.  Опишите полученное изображение.

• Анализ  результатов  эксперимента

Сделайте вывод,  в котором укажите название изготовленного вами опти­ческого устройства,  а также то,  в чем  заключается принцип действия  этого устройства,  на каком  законе  оптики этот принцип действия  основывается.

• Дополнительное  задание

1. Исследуйте,  как  влияет  размер  отверстия  в  передней  стенке  камеры-об­скуры на качество изображения.

Для  этого:

а) расширьте входное  отверстие камеры до  15  мм;
б) подготовьте отдельные листы картона с отверстиями 3 мм,  5 мм  и  10 мм;
в) поочередно  приставляя  к  передней  стенке камеры листы  картона с  от­верстиями разного диаметра,  наблюдайте  за четкостью изображения.

Сделайте вывод,  проиллюстрировав  его пояснительным  рисунком.

2.  Усовершенствуйте  свой  прибор  так,  чтобы  экран  можно  было  передви­гать, приближая или отдаляя его от отверстия. Для этого воспользуйтесь такой же или большей по размеру коробкой.

Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. — X.: Издательство «Ранок», 2007. — 192 с.: ил.

Содержание урока
 конспект урока и опорный каркас
 презентация урока
 интерактивные технологии 
 акселеративные методы обучения

Практика
 тесты, тестирование онлайн
 задачи и упражнения 
 домашние задания
 практикумы и тренинги
 вопросы для дискуссий в классе

Иллюстрации
 видео- и аудиоматериалы
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты

Дополнения
 рефераты
 шпаргалки 
 фишки для любознательных 
 статьи (МАН)
 литература основная и дополнительная
 словарь терминов

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 календарные планы
 учебные программы
 методические рекомендации  
 обсуждения

 Идеальные уроки-кейсы

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.