მიმართულება 10
ოპტიკა
სინათლის სხივები, სარკეები და ლინზები
ოპტიკა სინათლეს შეისწავლის: როგორ ვრცელდება ის წრფივად, როგორ აირეკლება სარკეებიდან და როგორ გარდატყდება, როცა მინაში ან წყალში გადადის. ლინზები და სარკეები ამ წესების მიხედვით ქმნიან გამოსახულებებს ფოტოაპარატებში, სათვალეებსა და ტელესკოპებში.
ვისთვის არის შესაფერისი
ბავშვებისთვის, რომლებსაც მოსწონთ თავსატეხები კუთხეებითა და ჩრდილებით, და ყველასთვის, ვისაც აინტერესებს სათვალეები, ფოტოაპარატები და ცისარტყელა.
რას ისწავლი
- როგორ ვრცელდება სინათლე სხივების სახით და როგორ ქმნის ჩრდილებს
- როგორ ირეკლავს სარკე სინათლეს: დაცემის კუთხე არეკვლის კუთხის ტოლია
- რატომ იხრება სინათლე (გარდატეხა), როცა მინაში ან წყალში გადადის
- როგორ კრებს ან აბნევს ლინზა სინათლეს და როგორ ქმნის გამოსახულებას
ექსპერიმენტების მაგალითები
-
მიმართე სინათლის სხივი სარკეს და გაზომე კუთხეები არეკვლამდე და არეკვლის შემდეგ.
-
მიმართე სხივი მინის ფილას და დააკვირდი, როგორ იცვლება მისი მიმართულება.
-
გადაწიე ლინზა ოპტიკურ სკამზე და იპოვე, სად ხდება გამოსახულება მკვეთრი.
რისი აგება შეგიძლია
-
პერისკოპი ორი სარკით
-
გამადიდებელი შუშის მოწყობილობა
-
ფოტოაპარატის მოდელი ლინზითა და ეკრანით
ეს მაგალითები აჩვენებს, როგორი სამუშაო სრულდება ამ მიმართულებაში. გამოქვეყნებული გაკვეთილები შეიძლება განსხვავდებოდეს.
რას ამარტივებს სიმულაცია
- სინათლე ძირითადად სხივების სახით განიხილება (გეომეტრიული ოპტიკა); ტალღური მოვლენები, როგორიცაა ინტერფერენცია და დიფრაქცია, ამ გაკვეთილების ფარგლებს სცდება.
- ლინზები და სარკეები იდეალური ფორმისაა; ნამდვილ ლინზებს ნაკლოვანებები აქვს და მათში ფერები შეიძლება გაბუნდოვნდეს.
ყოველი სიმულაცია ამარტივებს რეალობას. იმის ცოდნა, თუ როგორ აკეთებს ამას, ინჟინერიის სწავლის ნაწილია.
კავშირი სასკოლო საგნებთან
ფიზიკა (სინათლე), მათემატიკა (კუთხეები და გეომეტრია), ბიოლოგია (თვალი), ხელოვნება და ფოტოგრაფია
კავშირი სხვა მიმართულებებთან
ოპტიკა დაკავშირებულია ელექტრულ წრედებთან (სინათლის წყაროები და სენსორები), კონსტრუქციებთან და მასალებთან (მინა და გამჭვირვალობა) და რობოტიკასთან (კამერები და სინათლის სენსორები).
სასარგებლოა იცოდე
შენს თვალსაც აქვს ლინზა: ის სინათლეს თვალის უკანა ნაწილზე აფოკუსებს, ისევე როგორც ფოტოაპარატის ლინზა აფოკუსებს სინათლეს თავის სენსორზე.