Sritis 10
Optika
Šviesos spinduliai, veidrodžiai ir lęšiai
Optika nagrinėja šviesą: kaip ji sklinda tiesiai, atsispindi nuo veidrodžių ir lūžta, patekusi į stiklą ar vandenį. Lęšiai ir veidrodžiai pagal šias taisykles sudaro vaizdus fotoaparatuose, akiniuose ir teleskopuose.
Kam tinka
Vaikams, kurie mėgsta galvosūkius su kampais ir šešėliais, ir visiems, kuriems įdomu, kaip veikia akiniai, fotoaparatai ir vaivorykštės.
Ko išmoksi
- Kaip šviesa sklinda spinduliais ir kaip susidaro šešėliai
- Kaip veidrodis atspindi šviesą: kritimo kampas lygus atspindžio kampui
- Kodėl šviesa lūžta (šviesos lūžis), kai patenka į stiklą ar vandenį
- Kaip lęšiai surenka arba išsklaido šviesą ir sudaro vaizdus
Eksperimentų pavyzdžiai
-
Nukreipk šviesos spindulį į veidrodį ir išmatuok kampus prieš atspindį ir po jo.
-
Nukreipk spindulį į stiklo luitą ir stebėk, kaip keičiasi jo kryptis.
-
Stumdyk lęšį išilgai optinio suolo ir rask, kur vaizdas tampa ryškus.
Ką gali sukonstruoti
-
Periskopas su dviem veidrodžiais
-
Didinamojo stiklo sąranka
-
Fotoaparato modelis su lęšiu ir ekranu
Šie pavyzdžiai parodo, kokio pobūdžio darbai atliekami šioje srityje. Paskelbtos pamokos gali skirtis.
Ką supaprastina modeliavimas
- Šviesa čia daugiausia nagrinėjama kaip spinduliai (geometrinė optika); bangų reiškiniai, tokie kaip interferencija ir difrakcija, išeina už šių pamokų ribų.
- Lęšiai ir veidrodžiai yra idealių formų; tikri lęšiai turi defektų ir gali sulieti spalvas.
Kiekvienas modeliavimas supaprastina tikrovę. Žinoti, kaip jis tai daro, – inžinerijos mokymosi dalis.
Sąsajos su mokomaisiais dalykais
Fizika (šviesa), matematika (kampai ir geometrija), biologija (akis), dailė ir fotografija
Sąsajos su kitomis sritimis
Optika susijusi su elektros grandinėmis (šviesos šaltiniai ir jutikliai), konstrukcijomis ir medžiagomis (stiklas ir skaidrumas) bei robotika (kameros ir šviesos jutikliai).
Verta žinoti
Tavo akyje irgi yra lęšis (lęšiukas): jis sufokusuoja šviesą akies dugne, panašiai kaip fotoaparato objektyvas sufokusuoja šviesą savo jutiklyje.