Activități interactive și distractive pentru copii
Lecția V/03: Kaleidoxop
Obiectivul lecției:
Copiii au învățat cum putem folosi oglinzile și obiectele oglinzite pentru a reflecta lumina și a crea modele.
Întrebați-i pe copii:
- Ce lumină?
- Lumina este cu adevărat albă (transparentă)?
- Puteți lista obiectele din care este reflectată lumina?
- Ce este un caleidoscop?
- Pe ce principiu funcționează caleidoscopul?
- Veți cunoaște un alt dispozitiv care funcționează pe un principiu similar?
Optică
Optica se ocupă cu studiul naturii luminii și legile fenomenelor luminoase care apar în timpul propagării luminii și al interacțiunii dintre lumină și materie.
Efectele radiației luminii studiate în chimie, biologie, medicină și psihologie pot fi, de asemenea, incluse în optică. Optica, împreună cu mecanica, aparține celor mai vechi domenii ale fizicii. Acest lucru se datorează faptului că o persoană obține vizual mai mult de 80% din informații despre lume. Optica a făcut posibilă pătrunderea în zone inaccesibile ochiului uman.
Optică
Imagine a opticii prismei de refracție de la OpenClipartVectors [Domeniu public] prin Pixabay
Lumina
Lumina este o undă electromagnetică transversală care nu are nevoie de niciun mediu material pentru propagarea sa (este, prin urmare, răspândită, de exemplu, prin vid). La fel ca alte tipuri de unde, lumina se caracterizează prin lungimea de undă. Lumina este o undă electromagnetică la care organul vizual uman este sensibil. Senzația fiziologică numită viziune provoacă unde electromagnetice la lungimi de undă de la 390 nm la 790 nm.
Lumina cu frecvențe diferite evocă o percepție diferită la o persoană, pe care o caracterizăm ca fiind culoarea luminii. Intervalul de lumină este definit de violet (cu o lungime de undă de 390 nm) și roșu (cu o lungime de undă de 790 nm). Cu toate acestea, această definiție este doar orientativă, deoarece este influențată de caracteristicile individuale ale ochiului uman. În plus, ochiul este cel mai sensibil la culoarea galben-verde (cu o lungime de undă de 550 nm).
Colorimetria se ocupă de asamblarea luminilor de diferite culori, a căror cunoaștere este importantă de ex. pentru transmiterea, înregistrarea și reproducerea unui semnal de televiziune color.
Propagarea luminii
Propagarea luminii poate fi influențată de proprietățile mediului prin care trece lumina. Pot apărea următoarele cazuri:
- trecerea luminii (aproape) fără schimbare - mediu limpede (sticlă, apă.)
- absorbția luminii - trece doar lumina anumitor lungimi de undă (filtre de culoare).
- împrăștierea luminii - direcția de propagare a luminii se modifică neregulat (mediu mat)
- reflexia luminii - lumina nu trece prin mediu, ci este reflectată (oglinzi).
Substanțele prin care trece lumina sunt denumite mediu optic. Poate fi:
- transparent - un mediu în care nu are loc împrăștierea luminii. Mediul înconjurător poate fi limpede (sticlă, apă.) Sau colorat (atunci transmite doar lumină de unele lungimi de undă). Acest mediu este vizibil.
- translucid - lumina se răspândește prin mediu, dar este parțial împrăștiată (pahar de lapte, apă cu lapte.). Acest mediu poate fi „iluminat”.
- opac - lumina este puternic absorbită sau reflectată la suprafață
Reflectarea luminii
Dacă lumina cade la interfața a două medii optice (cu indici de refracție diferiți), atunci este parțial reflectată și parțial transmisă dintr-un mediu în altul. Acest fenomen îl numim reflexia și refracția luminii.
Legea reflecției
Dacă lumina cade la interfața a două medii într-un unghi α, aceasta se reflectă cu un unghi α '. Magnitudinea unghiului de reflexie α 'este egală cu magnitudinea unghiului de incidență α, adică. α = α '. Fasciculul reflectat se află în planul impactului.
În cazul reflectării și refracției luminii, se aplică legea interschimbabilității razelor, adică. incident și descurajat sau fasciculul incident și refractat pot fi schimbate.
Caleidoscop
Poate că fiecare dintre noi avea un caleidoscop în mână cel puțin o dată - o trompetă, căptușită pe trei părți cu oglinzi și terminată cu un manșon răsucit. Tot ceea ce este introdus în mânecă sare de pe oglinzi de trei ori. Fiecare dintre aceste imagini este reflectată în continuare de trei ori. Acest lucru creează un ornament simetric plin de grație și frumusețe. Caleidoscopul a fost inventat încă din 1816 de către omul de știință scoțian Sir David Brewster. Numele său este derivat din greacă și poate fi tradus în mod vag ca „un dispozitiv prin care pot fi văzute imagini frumoase”. Chiar și astăzi, în vremea haosului determinist, caleidoscopul este încă foarte popular și, mai mult, devine un instrument de creație artistică.
Caleidoscopul, frumusețea cehă, este o jucărie pentru copii care folosește un sistem de oglinzi și corpuri colorate pentru a crea forme unice atunci când este privită împotriva unei surse de lumină.
Caleidoscop
Imagine a tubului Caleidoscop alb-negru de Clément Bucco-Lechat [CC BY-SA 3.0] prin Wikimedia Commons
Imagine într-un caleidoscop
Imagine a Caleidoscopului 2 de Hide-sp [CC-BY-SA-3.0], prin Wikimedia Commons
Construcția caleidoscopului
Este un cilindru lung de aproximativ 10 - 15 cm, care are o gaură deschisă pe o parte prin care privește în cilindru. Trei oglinzi sunt introduse longitudinal în cilindru. Spațiul dintre ele are forma unui triunghi isoscel. Pe de altă parte, există un spațiu mic în care sunt așezate corpuri colorate. Datorită sistemului de oglinzi, există o reflexie multiplă regulată, care creează fenomenele optice dorite. Caleidoscopul poate fi rotit pentru a rearanja corpurile mici colorate. Acest lucru se manifestă printr-o schimbare de formă pentru observator.
Dacă sunteți interesat de subiect și doriți să aflați mai multe:
Ai nevoie de sfaturi? Scrieți-ne [email protected]
Noi te putem ajuta?
Nu puteți completa cererea? Dacă aveți o problemă, nu ezitați să ne contactați: