Інформація для вчителів
Застосування
Схема установки
Увігнуті дзеркала збирають світло у фокусі і можуть створювати збільшене дзеркальне зображення, якщо вони перебувають на правильній відстані від предмета. У побуті трапляється багато увігнутих дзеркал: як косметичне дзеркало у ванній або як фокусувальне дзеркало для сонячних променів, що фокусує світло на сонячній електростанції.
Інша інформація для вчителя (1/4)
Принцип
Увігнуте дзеркало, вигнуте конкавно, концентрує світлові промені у фокусі. Тому вони створюють зменшені, збільшені та/або обернені зображення - залежно від того, з якої відстані розглядають зображення.
Навчальна мета
Учні мають поспостерігати за дзеркальним ефектом увігнутого дзеркала і дослідити зв'язок між фокусною відстанню, відстанню до зображення і відстанню до предмета.
Інша інформація для вчителя (2/4)
Завдання
Учні пересувають екран так, щоб зображення Перл-L було різко видно на екрані.
Для сталої відстані до предмета вимірюють відстань до зображення і вносять її в таблицю.
Ці кроки повторюють для різних відстаней до предмета, а результати вносять у таблицю.
Інша інформація для вчителя (3/4)
Закон утворення зображення спочатку виводять теоретично або - залежно від ситуації в класі - просто повідомляють, а потім експериментально підтверджують чи перевіряють. Експериментальну перевірку можна провести запропонованим способом.
Можливо й так, що учні експериментують у цей спосіб без попереднього знання закону утворення зображення; тоді, щоправда, від учня лишається прихованим, навіщо треба утворювати обернені величини , і , - так само, як і у випадку, коли закон просто повідомляють.
Інша інформація для вчителя (4/4)
Вказівки щодо складання і виконання
- Учителеві слід стежити, щоб учні повертали увігнуте дзеркало з його перпендикулярного до оптичної лави положення лише настільки, наскільки це потрібно, і завжди ставили екран так, щоб його площина була приблизно перпендикулярна до оптичної осі дзеркала.
- Через аберації окремі перлини Перл-L можуть зображуватися різко на різних відстанях від екрана. Варто підказати учням, що L слід вважати різко зображеним тоді, коли різкими є приосьові частини зображення.
- Якщо учні не додумаються до цього самі, варто також вказати їм, що відстань до зображення треба вимірювати від середини зображення до вершини увігнутого дзеркала.
Правила безпеки
- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Косметичне дзеркало
У побуті трапляється багато увігнутих дзеркал: як косметичне дзеркало у ванній або як фокусувальне дзеркало для сонячних променів, що фокусує світло на сонячній електростанції. Увігнуті дзеркала збирають світло у фокусі і можуть створювати збільшене дзеркальне зображення, якщо вони перебувають на правильній відстані від предмета.
Як працюють увігнуті дзеркала?
Завдання
Схема досліду
Пересунь екран так, щоб зображення Перл-L було різко видно на екрані.
Для сталої відстані до предмета виміряй відстань до зображення і внеси її в таблицю.
Ці кроки повтори для різних відстаней до предмета.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Оптична лава для учнівських дослідів, l = 600 мм | 08376-00 | 1 |
| 2 | Освітлювач галогенний, 12 В / 20 Вт | 09801-00 | 1 |
| 3 | Основа зі стрижнем для освітлювача для оптичної лави | 09802-20 | 1 |
| 4 | Увігнуте й опукле дзеркало зі стрижнем | 09821-00 | 1 |
| 5 | Ковзна опора для оптичної лави | 09822-00 | 2 |
| 6 | Екран, білий, 150x150 мм | 09826-00 | 1 |
| 7 | Перл-L | 11609-00 | 1 |
| 8 | PHYWE Джерело живлення пост. струм: 0...12 В, 2 A / змін. струм: 6 В, 12 В, 5 A | 13506-93 | 1 |
Складання (1/3)
Використання освітлювача з основою і стрижнем
- Постав основу зі стрижнем під освітлювач.
Складання (2/3)
Розміщення освітлювача
- Розмісти освітлювач на кінці оптичної лави.
- Насунь світлонепроникну діафрагму перед лінзу, а Перл-L - у гніздо на іншому кінці освітлювача.
Складання (3/3)
Схема установки
- Доповни схему досліду, встановивши увігнуте дзеркало та екран відповідно до рисунка.
- Зауваження: увігнуте дзеркало стоїть на оптичній лаві приблизно навскіс, щоб відбите від нього світло могло потрапити на екран.
Виконання (1/2)
- Під'єднай освітлювач до блока живлення (12 В~) і увімкни його.
- Постав увігнуте дзеркало на відстані 20 см від Перл-L (тобто на відстані , бо фокусна відстань увігнутого дзеркала становить 100 мм). Пересувай екран доти, доки зображення Перл-L не стане якомога різкішим.
Виконання (2/2)
- Виміряй лінійкою відстань від увігнутого дзеркала до екрана - відстань до зображення - і внеси для відстані до предмета у таблицю в протоколі.
- Пересунь увігнуте дзеркало ліворуч і визнач для двох різних відстаней до предмета () відстані до зображення; потім пересунь увігнуте дзеркало праворуч і знову визнач для двох різних відстаней до предмета () відстані до зображення. Внеси значення в таблицю.
- Вимкни блок живлення.
Протокол
Таблиця 1
Внеси свої виміряні значення в таблицю.
| в | в | в | в | в | в |
|---|---|---|---|---|---|
200
0.005
0.01
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Питання
Переміщення дзеркала по оптичній лаві
Завдання 4
Питання
Переміщення дзеркала по оптичній лаві