Інформація для вчителів
Опис
Експериментальна установка
Чудеса техніки часто змушують нас забути про це. Фільм - це просто дуже швидка послідовність зображень, які здаються нам безперервним рухом.
Але з якою частотою зображення перестають бути зображеннями і чи існують інші фактори, які впливають на наше сприйняття? Цей експеримент дає відповіді.
Додаткова інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Якщо джерело світла вмикається і вимикається періодично, у дедалі швидшій послідовності, око спочатку сприймає окремі спалахи, потім з'являється мерехтіння і, нарешті, створюється враження безперервного світла (злиття мерехтіння).Частота стимуляції, за якої відбувається останнє, а також частота злиття мерехтінь залежать від інтенсивності, довжини хвилі, а також від напрямку падіння світла. Пристосовуючись до інтенсивності навколишнього світла, око може змінювати інтенсивність світла, що проникає через відкриту (затемнену кімнату) або майже закриту (сильно освітлену кімнату) райдужну оболонку.
Принцип
Оскільки збудження світлосприймаючих клітин сітківки завжди триває трохи довше, ніж світловий стимул, лише обмежена кількість стимулів може бути оброблена за одиницю часу (залежна від часу роздільна здатність ока). Периметр використовується для дослідження зв'язку між кутом падіння світла і частотою злиття мерехтінь.
Додаткова інформація для вчителів (2/2)
Мета навчання
Для дослідження тимчасової роздільної здатності ока людини вимірюється частота злиття мерехтінь, за якої виникає враження безперервного джерела світла.
Завдання
1 Виміряйте частоту злиття мерехтіння для всіх кутів падіння від -90° до 90° для лівого і правого ока.
2. Повторіть вимірювання в затемненій кімнаті, щоб вивчити ефект адаптації ока до світла.
3. Повторіть вимірювання завдань 1 і 2 з іншою амплітудою сигналу, що відповідає іншій інтенсивності світла.
Інструкції з техніки безпеки
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Увага: збільшуйте амплітуду тільки до 3 В, інакше джерело світла може вийти з ладу!
Інформація для студентів
Мотивація
Котушка з плівкою фільму старих добрих часів кінематографа
Чудеса техніки часто змушують нас забути про це. Фільм - це просто дуже швидка послідовність зображень, які здаються нам безперервним рухом.
Але з якою частотою зображення перестають бути зображеннями і чи існують інші фактори, які впливають на наше сприйняття? Цей експеримент дає відповіді.
Завдання
- Виміряйте частоту злиття мерехтіння для всіх кутів падіння від -90° до 90° для лівого і правого ока.
- Повторіть вимірювання в затемненій кімнаті, щоб вивчити ефект адаптації ока до світла.
- Повторіть вимірювання завдань 1 і 2 з іншою амплітудою сигналу, що відповідає іншій інтенсивності світла.
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | PHYWE Функціональний генератор, USB | 13654-99 | 1 |
| 2 | Джерело світла для подразнення | 65985-00 | 1 |
| 3 | Периметр, діаметр 60 см | 65984-00 | 1 |
| 4 | Подвійна муфта | 02043-00 | 1 |
| 5 | Столик на ніжці | 08060-00 | 1 |
| 6 | Настільний затискач | 02011-00 | 1 |
| 7 | Основа штатива, демонстраційна | 02007-55 | 1 |
| 8 | Штативний стрижень, нерж. ст., l=500 мм | 02032-00 | 1 |
| 9 | Трубка-стійка із затискачем | 02060-00 | 1 |
Підготовка
Експериментальна установка
Прикріпіть периметр до краю робочого столу за допомогою струбцини, штативного стрижня, затискної стійки і подвійної муфти (прямокутного затискача) так, щоб відкрита частина периметра була повернута до вікна. Периметр необхідно закріпити в строго горизонтальному положенні. За допомогою затискної стійки прикріпіть столик на ніжці до основи штатива і відрегулюйте його висоту так, щоб око випробовуваного було розташовано точно по центру периметра. Цифровий функціональний генератор розміщується на столі так, щоб індикатор частоти не був видимим для досліджуваного. На рисунку показано, що джерело стимульного світла безпосередньо підключено до виходу генератора.
Виконання роботи (1/2)
Досліджуваний має розташуватися так, щоб він міг довго утримувати голову на підголівнику, не рухаючись. За необхідності регулюється висота стільця.Досліджуване око має дивитися в точку внутрішнього центру периметра протягом усього експерименту. У центрі фіксується біла мітка для фокусування. Друге око залишається заплющеним.Розташуйте стимуляторне джерело світла в центрі внутрішньої частини периметра і закріпіть його магнітом зовні. На цифровому функціональному генераторі (рисунок вище)встановіть частоту - 10 Гц, а регулятор амплітуди напруги поверніть до макс. - 3В. Поступово повільнозбільшуйте частоту доти, доки у досліджуваного не зникне враження мерехтливого світла (мерехтіння перетворюється на безперервне світло).
Виконання роботи (2/2)
Пересуньте джерело світла горизонтально на 10º від центру і знову визначте частоту злиття мерехтінь, починаючи від 10 Гц. Око досліджуваного повинно залишатися постійно фіксованим на позначці фокусування в центрі периметра.Вимірювання повторюється з інтервалами 10°, спочатку праворуч від центру, поки джерело світла не зникне з поля зору, потім ліворуч. Частота записується для всіх кутів. Вимірювання повторюються для іншого ока.
Примітка:Детальний опис роботи цифрового функціонального генератора можна знайти в його інструкції з експлуатації.
Протокол
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Питання
Око людини