Obor 10
Optika
Světelné paprsky, zrcadla a čočky
Optika se zabývá světlem: jak se šíří přímočaře, odráží se od zrcadel a láme se, když přechází do skla nebo vody. Čočky a zrcadla tato pravidla využívají k vytváření obrazu ve fotoaparátech, brýlích a dalekohledech.
Pro koho se hodí
Děti, které baví hádanky s úhly a stíny, a každý, koho zajímají brýle, fotoaparáty a duhy.
Co se naučíte
- Jak se světlo šíří v paprscích a jak vznikají stíny
- Jak zrcadlo odráží světlo: úhel dopadu se rovná úhlu odrazu
- Proč se světlo láme (lom světla), když přechází do skla nebo vody
- Jak čočky světlo soustřeďují nebo rozptylují a vytvářejí obraz
Ukázkové pokusy
-
Namiřte světelný paprsek na zrcadlo a změřte úhly před odrazem a po něm.
-
Posviťte paprskem do skleněného kvádru a sledujte, jak se mění jeho směr.
-
Posouvejte čočku po optické lavici a najděte místo, kde je obraz ostrý.
Co můžete postavit
-
Periskop se dvěma zrcadly
-
Sestava s lupou
-
Model fotoaparátu s čočkou a stínítkem
Tyto příklady ukazují, o jaký druh práce v tomto oboru jde. Zveřejněné lekce se mohou lišit.
Co simulace zjednodušuje
- Světlo se zde popisuje hlavně jako paprsky (paprsková optika); vlnové jevy, jako je interference a difrakce, přesahují rámec těchto lekcí.
- Čočky a zrcadla mají ideální tvar; skutečné čočky mají vady a mohou rozmazávat barvy.
Každá simulace zjednodušuje skutečnost. Pochopit, jak to dělá, je součástí učení se inženýrství.
Vazba na školní předměty
Fyzika (světlo), matematika (úhly a geometrie), biologie (oko), výtvarná výchova a fotografie
Propojení s dalšími obory
Optika souvisí s elektrickými obvody (zdroje světla a senzory), s konstrukcemi a materiály (sklo a průhlednost) a s robotikou (kamery a senzory světla).
Dobré vědět
I vaše oko má čočku: soustřeďuje světlo na zadní stěnu oka, podobně jako objektiv fotoaparátu soustřeďuje světlo na obrazový senzor.