Физика – наука экспериментальная. Освоение экспериментального метода познания явлений природы очень важно для тех, кто собирается посвятить себя этой науке. Экспериментальные умения и навыки, как всякие другие умения и навыки исследовательского характера, необходимы не только научному работнику. Такими умениями на достаточном уровне должен обладать и современный рабочий. На современном этапе развития нашего общества это обусловлено необратимым процессом срастания науки и производства. Оптика - один из разделов физики, где изучается принцип и метод формирования оптических явлений в живой и неживой природе.
В школе процессы взаимодействия научных дисциплин проявляются в межпредметных связях. Способы осуществления межпредметных связей в процессе изучения основ наук в школе разнообразны: обращение к знаниям, приобретенным ранее на уроках по другим предметам, решение задач, требующих применения знаний, получаемых при изучении других учебных дисциплин, выполнение экспериментальных работ, требующих комплексного применения знаний, проведение экскурсий межпредметного характера и т.д. Наиболее интересным направлением работы в реализации межпредметных связей является организация лабораторного физического практикума на межпредметной основе. В программу этого практикума могут войти работы, связанные с изучением физических основ (механизмов) биологических процессов, с использованием физического знания в биологии, в технике, астрономии, математике.
Практическое значение оптики и ее влияние на другие отрасли знания исключительно велики. Изобретение телескопа и спектроскопа открыло перед человеком удивительнейший и богатейший мир явлений, происходящих в необъятной Вселенной. Изобретение микроскопа произвело революцию в биологии. Фотография помогла и продолжает помогать чуть ли не всем отраслям науки. Одним из важнейших элементов научной аппаратуры является линза. Без нее не было бы микроскопа, телескопа, фотоаппарата, кино, телевидения и т. п. не было бы очков, и многие люди были бы лишены возможности, читать и выполнять многие работы, связанные со зрением.
Если расположить на столе экран с одним малым отверстием, слева от него поставим щиток с маленькими электролампочками, образующими букву Г, а справа – экран. Включив лампочки, мы увидим на экране светлые пятнышки, порядок их расположения соответствует перевёрнутой букве Г. Объяснить это довольно просто. Малое отверстие в экране ограничивает распространение света от каждой отдельной лампочки в виде узких световых пучков. Эти пучки после прохождения через отверстие образуют на экране светлые пятнышки. Если присмотреться к каждому из них, можно увидеть, что все пятнышки – перевёрнутые изображения раскалённых нитей лампочек. При помощи малого отверстия можно получить на экране изображение целого пейзажа, освещённого Солнцем, причём цветность изображения сохраняется.
Проделаем опыт: Возьмём закрытый ящик с небольшим отверстием, с чёрными стенками изнутри и со стеклянной матовой стенкой (экраном) против отверстия. Если осветить какой-либо предмет, расположенный против отверстия, и посмотреть на матовое стекло извне, то на нём мы увидим изображение предмета, перевёрнутого по отношению к предмету. Такой чёрный ящик с малым отверстием является оптическим прибором и называется камерой-обскурой. Её действие основано на световом проецировании. На рисунке изображён фотоснимок, полученный при помощи камеры-обскуры с круглым отверстием диаметром 0,6 мм на фотопластинке чувствительностью 170 единиц при выдержке 3 мин в солнечный осенний полдень.
С уменьшением отверстия отчётливость изображения возрастает, уменьшается только его яркость, так как при уменьшенном отверстии меньше поступает света. Однако когда отверстие становится очень малым (0,01 мм и меньше), изображение теряет подобие предмета и при дальнейшем уменьшении отверстия оказывается размытым, а при диаметре отверстия порядка 0,0005 мм совершенно исчезает. Экран камеры при этом слабо, но равномерно освещён. Объясняется это тем, что при прохождении света через очень малые отверстия прямолинейность распространения его нарушается.
Новые технологии на страже водосбережения
» » »
|
