Ոլորտ 10
Օպտիկա
Լույսի ճառագայթներ, հայելիներ և ոսպնյակներ
Օպտիկան լույսի մասին է՝ ինչպես է այն տարածվում ուղիղ գծերով, անդրադառնում հայելիներից և բեկվում, երբ անցնում է ապակու կամ ջրի մեջ։ Ոսպնյակներն ու հայելիները, օգտվելով այս օրենքներից, պատկերներ են ստեղծում ֆոտոխցիկներում, ակնոցներում և աստղադիտակներում։
Ում է հարմար
Երեխաներին, ովքեր սիրում են անկյուններով և ստվերներով գլուխկոտրուկներ, և բոլոր նրանց, ում հետաքրքրում են ակնոցները, ֆոտոխցիկները և ծիածանները։
Ինչ կսովորես
- Ինչպես է լույսը տարածվում ճառագայթներով և ստվերներ առաջացնում
- Ինչպես է հայելին անդրադարձնում լույսը՝ անկման անկյունը հավասար է անդրադարձման անկյանը
- Ինչու է լույսը շեղվում (բեկվում), երբ անցնում է ապակու կամ ջրի մեջ
- Ինչպես են ոսպնյակները հավաքում կամ ցրում լույսը և ստեղծում պատկերներ
Փորձերի օրինակներ
-
Լույսի ճառագայթն ուղղիր հայելուն և չափիր անկյունները՝ անդրադարձումից առաջ և հետո։
-
Ճառագայթն ուղղիր ապակե սալիկի մեջ և դիտիր, թե ինչպես է փոխվում նրա ուղղությունը։
-
Ոսպնյակը տեղաշարժիր օպտիկական նստարանի երկայնքով և գտիր այն դիրքը, որտեղ պատկերը դառնում է հստակ։
Ինչ կարող ես կառուցել
-
Երկու հայելիով պերիսկոպ
-
Խոշորացույցի մոդել
-
Ֆոտոխցիկի մոդել՝ ոսպնյակով և էկրանով
Այս օրինակները ցույց են տալիս, թե ինչպիսի աշխատանք կա այս ոլորտում։ Հրապարակվող դասերը կարող են տարբերվել։
Ինչ է պարզեցնում մոդելավորումը
- Լույսը հիմնականում դիտարկվում է որպես ճառագայթներ (երկրաչափական օպտիկա)։ Ալիքային երևույթները, ինչպիսիք են ինտերֆերենցիան և դիֆրակցիան, դուրս են այս դասերի շրջանակներից։
- Ոսպնյակներն ու հայելիներն ունեն իդեալական ձև, իսկ իրական ոսպնյակներն ունեն թերություններ և կարող են գույները լղոզել։
Ցանկացած մոդելավորում պարզեցնում է իրականությունը։ Հասկանալը, թե ինչպես է դա արվում, ճարտարագիտություն սովորելու մի մասն է։
Կապերը դպրոցական առարկաների հետ
Ֆիզիկա (լույս), մաթեմատիկա (անկյուններ և երկրաչափություն), կենսաբանություն (աչք), արվեստ և լուսանկարչություն
Կապերն այլ ոլորտների հետ
Օպտիկան կապված է էլեկտրական շղթաների (լույսի աղբյուրներ և տվիչներ), կոնստրուկցիաների և նյութերի (ապակի և թափանցիկություն) և ռոբոտաշինության (տեսախցիկներ և լույսի տվիչներ) հետ։
Լավ է իմանալ
Քո աչքն էլ ունի ոսպնյակ՝ այն լույսը ֆոկուսացնում է աչքի հետին պատի վրա, այնպես, ինչպես ֆոտոխցիկի ոսպնյակը լույսը ֆոկուսացնում է իր տվիչի վրա։