Лабораторная работа № 9

Лабораторная работа № 9. Изготовление простейшего оптического устройства

Тема. Изготовление простейшего оптического устройства.

Как в домашних условиях сделать камеру обскура

Цель работы. разобраться в принципе дейс­твия камеры-обскуры. изготовить камеру-обскуру и получить с ее помощью изображение светящегося объекта.

Оборудование. картонная коробка, полупро­зрачная бумага (пергамент, калька), канцелярс­кая кнопка, клей, ножницы, свеча (одна на класс).

Камера-обскура (или, как ее иногда называют, пинхол-камера) — одно из простейших оптических устройств”.

Схема действия этого устройства найдена в роботах древнегреческого фило­софа Аристотеля (IV в. до н. э.), а также китайского философа Mo Ти (V в. до н. э.). Камеру-обскуру считают предшественницей современного фотоаппарата .

Камера-обскура представляет собой сундучок, в одной из стенок ко­торого имеется небольшое отверстие, а на противоположной стенке — полупрозрачный экран.

Камера-обскура — от лат. camera — комната, obscura — темная. В современных музеях науки камера-обскура представляет собой комнату, куда могут заходить зрители. Пин­хол-камера — от англ. pinhole camera — камера с отверстием.

Как в домашних условиях сделать камеру обскура

Стенку с отверстием называют передней, так как именно ее поворачивают к рассматриваемому объекту. Стенка с экраном, на котором получается изображение объекта, называется задней.

Действие камеры-обскуры основывается на законе прямолинейного распространения света.

На рис. I вы видите объект AB и его изображение A1 B1. полученное на экране камеры-обскуры К. От каждой точки объекта AB через отверстие О проходит узкий пучок света (чтобы не перегружать рисунок, показаны световые пучки, которые идут только от крайних точек объекта, — А и В).

Каждый из этих пучков создает на экране светлое пятнышко, форма кото­рого совпадает с формой отверстия. Такие пятнышки, накладываясь одно на другое, образуют на экране картину, воссоздающую контуры и детали объекта. Эту картину называют оптическим изображением объекта.

Необходимо указать, что на четкость полученного изображения влияет размер отверстия в передней стенке камеры. Максимальной четкости изображения удается достичь, когда каждая точка изображается опять-таки в виде точки. То есть чем меньшего размера пятнышки получаются на эк­ране, тем более резким будет изображение объекта.

Указания к работе

Прежде чем начать изготовление камеры -обскуры, приготовьте необ­ходимые материалы: картонную коробку (например из-под чая или сока), полупрозрачную бумагу (кальку или пергамент), клей, ножницы, канцеляр­скую кнопку.

1. Возьмите картонную коробку и вырежьте в одной из ее стенок небольшое окошко для экрана (рис. 2).

2. Закончите изготовление задней стенки камеры-обскуры, заклеив окошко калькой (рис. 3).

3. На противоположной стенке коробки с помощью канцелярской кнопки сделайте отверстие диаметром приблизительно I мм (рис. 4). Простейшая камера-обскура готова!

4. В затемненном помещении наведите камеру на зажженную свечу и полу­чите изображение пламени на экране.

5. Рассмотрите изображение. Обратите внимание на то, каким является это изображение: прямым или перевернутым, увеличенным или уменьшен­ным, четким или размытым.

6. Опишите полученное изображение.

  • Анализ результатов эксперимента

Сделайте вывод, в котором укажите название изготовленного вами опти­ческого устройства, а также то, в чем заключается принцип действия этого устройства, на каком законе оптики этот принцип действия основывается.

1. Исследуйте, как влияет размер отверстия в передней стенке камеры-об­скуры на качество изображения.

а) расширьте входное отверстие камеры до 15 мм;
б) подготовьте отдельные листы картона с отверстиями 3 мм, 5 мм и 10 мм;
в) поочередно приставляя к передней стенке камеры листы картона с от­верстиями разного диаметра. наблюдайте за четкостью изображения.

Сделайте вывод, проиллюстрировав его пояснительным рисунком.

2. Усовершенствуйте свой прибор так, чтобы экран можно было передви­гать, приближая или отдаляя его от отверстия. Для этого воспользуйтесь такой же или большей по размеру коробкой.

Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. — X. Издательство «Ранок», 2007. — 192 с. ил.

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь — Образовательный форум.