Eneo 10
Optiki
Miale ya mwanga, vioo na lenzi
Optiki inahusu mwanga: jinsi unavyosafiri kwa mistari iliyonyooka, unavyoakisiwa na vioo na unavyopinda unapoingia kwenye kioo au maji. Lenzi na vioo hutumia kanuni hizi kuunda taswira katika kamera, miwani na darubini.
Linamfaa nani
Watoto wanaopenda mafumbo ya pembe na vivuli, na yeyote mdadisi kuhusu miwani, kamera na upinde wa mvua.
Utakachojifunza
- Jinsi mwanga unavyosafiri kama miale na kuunda vivuli
- Jinsi kioo kinavyoakisi mwanga: pembe ya kuingia ni sawa na pembe ya kutoka
- Kwa nini mwanga hupinda (mpindo wa mwanga) unapoingia kwenye kioo au maji
- Jinsi lenzi zinavyokusanya au kutawanya mwanga na kuunda taswira
Mifano ya majaribio
-
Elekeza mwale wa mwanga kwenye kioo, kisha upime pembe kabla na baada ya kuakisiwa.
-
Mulika mwale ndani ya kipande cha kioo na utazame jinsi mwelekeo wake unavyobadilika.
-
Sogeza lenzi kwenye benchi ya optiki na utafute mahali taswira inapokuwa wazi kabisa.
Vitu unavyoweza kujenga
-
Periskopu yenye vioo viwili
-
Mpangilio wa lenzi ya kukuzia
-
Kamera ya mfano yenye lenzi na skrini
Mifano hii inaonyesha aina ya kazi katika eneo hili. Masomo yatakayochapishwa yanaweza kutofautiana.
Mambo ambayo uigaji hurahisisha
- Mwanga hushughulikiwa hasa kama miale (optiki ya miale); athari za mawimbi kama mwingiliano (interference) na mtawanyiko (diffraction) ziko nje ya masomo haya.
- Lenzi na vioo vina maumbo kamilifu; lenzi halisi zina kasoro na zinaweza kufanya rangi zisionekane wazi.
Kila uigaji hurahisisha uhalisia. Kujua jinsi unavyofanya hivyo ni sehemu ya kujifunza uhandisi.
Uhusiano na masomo ya shule
Fizikia (mwanga), hisabati (pembe na jiometri), biolojia (jicho), sanaa na upigaji picha
Uhusiano na maeneo mengine
Optiki inahusiana na saketi za umeme (vyanzo vya mwanga na vitambuzi), miundo na vifaa vya ujenzi (kioo na uangavu) na roboti (kamera na vitambuzi vya mwanga).
Ni vizuri kujua
Jicho lako pia lina lenzi: hulenga mwanga kwenye sehemu ya nyuma ya jicho, kama vile lenzi ya kamera inavyolenga mwanga kwenye kitambuzi chake.