Тінь (повна тінь і півтінь)

Тінь?

Коли предмети освітлює джерело світла, вони відкидають тінь.

Але чи є те, що зображено тут, тінню?

Попередні знання

Учні мають знати, що світло поширюється від джерела до приймача прямолінійно. Якщо на своєму шляху воно натрапляє на предмет, то той відкидає тінь.

Принцип

За допомогою освітлювача різні предмети освітлюють з різних напрямків і при цьому спостерігають утворення тіні.

Навчальна мета

Завдання

У першій частині досліду учні мають поспостерігати виникнення тіні позаду освітленого предмета і зробити висновки щодо умов утворення тіні та властивостей поширення світла.
З повною тінню й півтінню учні знайомляться у другій частині досліду. Проте обидва досліди можна виконувати й незалежно один від одного. Використавши світлофільтри, учні можуть у додатковому досліді поспостерігати цікаве й несподіване явище: утворення кольорових тіней.

1. Дослідження утворення тіні позаду освітленого предмета

2. Дослідження утворення тіні при освітленні двома джерелами світла

Оскільки двох джерел світла для створення повної тіні й півтіні від одного предмета немає, вдаються до простого способу поділу світла за допомогою дзеркала. Для цього дзеркало на тримачі ставлять вертикально. Воно має стояти якомога ближче до отвору, щоб утворився широкий світловий конус. У кожному разі, ставлячи непрозорий предмет, слід переконатися, що він перебуває у світловому конусі дзеркала.
Проте спосіб поділу світла може стати перешкодою для процесу пізнання учнів. Інша можливість - використати як друге джерело світла невелику свічку.

• Галогенні лампи при тривалому використанні нагріваються
• Уникайте дивитися прямо в джерело світла

Кожен предмет, коли його освітлюють, відкидає тінь. Іноді вона дуже довга, іноді радше коротка. Чому так і що відбувається, коли предмет освітлюють з кількох боків? Згадайте гравців на футбольному стадіоні з прожекторним освітленням.

У цьому досліді ви знайдете відповіді на ці запитання.

Де світло, там і тінь!

1. Дослідь утворення тіні позаду освітленого предмета.
2. Дослідь утворення тіні при освітленні предмета з двох боків.

Схема досліду

Постав освітлювач боком з лампою на білий аркуш паперу. Зігни аркуш так, щоб утворився екран. Постав непрозоре тіло (наприклад, упаковку від лампи розжарення) перед лампою.

Під'єднання освітлювача

1. Утворення тіні з одним джерелом світла

• Під'єднай освітлювач до блока живлення (12 В ~).

Утворення тіні

• Непрозоре тіло має бути віддалене від освітлювача приблизно на 10 см. Спостерігай за ділянкою позаду тіла і на площині паперу.
• Запиши свої спостереження у протоколі.

Пересунь предмет

• Тепер пересунь непрозоре тіло ближче до джерела світла, а потім віддали його.
• Як змінюється тінь?
• Запиши свої відповіді у протоколі.
• Замість непрозорого тіла постав на шляху світла шматок плівки. Що відбувається?
• Запиши свої спостереження у протоколі.

Підготовка

2. Утворення тіні з двома джерелами світла

• Зніми одну з непрозорих діафрагм з освітлювача. Постав біля бічного світлового отвору освітлювача дзеркало дзеркальною поверхнею вперед. Під'єднай освітлювач до блока живлення (12 В ~).
• Постав непрозоре тіло так, щоб воно стояло у світловому конусі дзеркала.
• Спостерігай за ділянкою позаду тіла, потім по черзі закривай діафрагмою один зі світлових отворів освітлювача.
• Запиши свої спостереження у протоколі в таблиці 1.

Кольорова тінь

Додаткове завдання

• У складанні для другої частини досліду встав у середній світловий отвір червоний світлофільтр, а в бічний отвір - зелений світлофільтр.
• Знову поспостерігай утворення тіні позаду непрозорого тіла.
• По черзі закривай один зі світлових отворів освітлювача і запиши свої спостереження у протоколі в таблиці 2.
• Поміняй світлофільтри місцями. Що ти можеш встановити?
• Запиши свої спостереження у протоколі.