Oblasť 10
Optika
Svetelné lúče, zrkadlá a šošovky
Optika sa zaoberá svetlom: ako sa šíri priamočiaro, odráža sa od zrkadiel a láme sa, keď prechádza do skla alebo vody. Šošovky a zrkadlá využívajú tieto pravidlá na vytváranie obrazu vo fotoaparátoch, okuliaroch a ďalekohľadoch.
Pre koho je vhodná
Deti, ktoré majú rady hlavolamy s uhlami a tieňmi, a každý, koho zaujímajú okuliare, fotoaparáty a dúha.
Čo sa naučíš
- Ako sa svetlo šíri v lúčoch a vytvára tiene
- Ako zrkadlo odráža svetlo: uhol dopadu sa rovná uhlu odrazu
- Prečo sa svetlo láme (lom svetla), keď prechádza do skla alebo vody
- Ako šošovky sústreďujú alebo rozptyľujú svetlo a vytvárajú obraz
Príklady pokusov
-
Namier svetelný lúč na zrkadlo a zmeraj uhly pred odrazom a po ňom.
-
Posvieť lúčom do skleneného kvádra a sleduj, ako sa mení jeho smer.
-
Posúvaj šošovku po optickej lavici a nájdi miesto, kde je obraz ostrý.
Čo môžeš postaviť
-
Periskop s dvoma zrkadlami
-
Zostava s lupou
-
Model fotoaparátu so šošovkou a tienidlom
Tieto príklady ukazujú, aká práca ťa v tejto oblasti čaká. Zverejnené lekcie sa môžu líšiť.
Čo simulácia zjednodušuje
- Svetlo sa tu chápe najmä ako lúče (geometrická optika); vlnové javy, ako sú interferencia a difrakcia, presahujú rámec týchto lekcií.
- Šošovky a zrkadlá majú ideálny tvar; skutočné šošovky majú chyby a môžu rozmazávať farby.
Každá simulácia zjednodušuje skutočnosť. Vedieť, ako ju zjednodušuje, je súčasťou učenia sa inžinierstva.
Prepojenie so školskými predmetmi
Fyzika (svetlo), matematika (uhly a geometria), biológia (oko), výtvarné umenie a fotografia
Prepojenie s ďalšími oblasťami
Optika súvisí s elektrickými obvodmi (zdroje svetla a senzory), s konštrukciami a materiálmi (sklo a priehľadnosť) a s robotikou (kamery a senzory svetla).
Dobré vedieť
Aj tvoje oko má šošovku: sústreďuje svetlo na zadnú stenu oka podobne, ako objektív fotoaparátu sústreďuje svetlo na jeho obrazový senzor.