المادة التعليمية

انتشار الضوء

كما نعلم، أحد أنواع نقل الحرارة هو الإشعاع. مع الإشعاع، يمكن أن يحدث نقل الطاقة من جسم إلى آخر حتى في الفراغ. هناك عدة أنواع من الإشعاع، أحدها هو الضوء المرئي.

تسخن الأجسام المضيئة تدريجياً. وهذا يعني أن الضوء هو في الحقيقة إشعاع.

تتم دراسة الظواهر الضوئية من خلال فرع من الفيزياء يسمى البصريات. كلمة "بصريات" في اليونانية تعني "مرئي"، لأن الضوء هو شكل مرئي من الإشعاع.

دراسة الظواهر الضوئية مهمة للغاية بالنسبة للبشر. بعد كل شيء، نتلقى أكثر من تسعين بالمائة من المعلومات من خلال الرؤية، أي القدرة على إدراك الأحاسيس الخفيفة.

الهيئات, انبعاث الضوءتسمى مصادر الضوء - طبيعية أو صناعية.

أمثلة المصادر الطبيعيةوالنور هو الشمس وسائر النجوم والبرق والحشرات والنباتات المضيئة. مصادر الضوء الاصطناعي هي شمعة، مصباح، الموقد وغيرها الكثير.

في أي مصدر للضوء، يتم استهلاك الطاقة أثناء الإشعاع.

تبعث الشمس الضوء بفضل الطاقة الناتجة عن التفاعلات النووية التي تحدث في أعماقها.

يقوم مصباح الكيروسين بتحويل الطاقة المنطلقة عند حرق الكيروسين إلى ضوء.

انعكاس الضوء

يرى الإنسان مصدرًا ضوئيًا عندما يدخل الشعاع المنبعث من هذا المصدر إلى العين. إذا لم يكن الجسم مصدرا، فيمكن للعين أن ترى الأشعة من بعض المصدر المنعكس من هذا الجسم، أي السقوط على سطح هذا الجسم وبالتالي تغيير اتجاه مزيد من الانتشار. الجسم الذي يعكس الأشعة يصبح مصدر الضوء المنعكس.

تغير الأشعة المتساقطة على سطح الجسم اتجاه الانتشار الإضافي. عند انعكاس الضوء يعود إلى نفس الوسط الذي سقط منه على سطح الجسم. الجسم الذي يعكس الأشعة يصبح مصدر الضوء المنعكس.

عندما نسمع كلمة "انعكاس"، نتذكر أولاً مرآة. غالبًا ما تستخدم المرايا المسطحة في الحياة اليومية. باستخدام مرآة مسطحة، يمكنك إجراء تجربة بسيطة لتحديد القانون الذي ينعكس به الضوء. لنضع المصباح على قطعة من الورق موضوعة على الطاولة بحيث يقع شعاع رفيع من الضوء على مستوى الطاولة. في هذه الحالة، سينزلق شعاع الضوء على سطح الورقة، وسنكون قادرين على رؤيته.

دعونا نركب مرآة مسطحة عموديًا في مسار شعاع الضوء الرقيق. وسوف ينعكس منه شعاع من الضوء. يمكنك التأكد من أن الشعاع المنعكس، مثل الشعاع الساقط على المرآة، ينزلق على طول الورقة في مستوى الطاولة. ضع علامة بقلم رصاص على قطعة من الورق الموقف النسبيكل من عوارض الضوء والمرآة. ونتيجة لذلك، حصلنا على رسم تخطيطي للتجربة، وعادة ما تسمى الزاوية بين الشعاع الساقط والعمودي المستعاد على السطح العاكس عند نقطة السقوط زاوية السقوط في علم البصريات. الزاوية المحصورة بين العمود نفسه والشعاع المنعكس هي زاوية الانعكاس. نتائج التجربة هي كما يلي:

1. الشعاع الساقط، والشعاع المنعكس، والعمودي على السطح العاكس الذي أعيد بناؤه عند نقطة السقوط يقع في نفس المستوى.
2. زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس. يمثل هذان الاستنتاجان قانون الانعكاس.

عند النظر إلى مرآة مسطحة، نرى صورًا للأشياء الموجودة أمامها. هذه الصور تتكرر بالضبط مظهرأغراض. يبدو أن هذه الكائنات المكررة موجودة خلف سطح المرآة.

خذ بعين الاعتبار صورة المصدر النقطي في المرآة المستوية. للقيام بذلك، سنقوم بشكل عشوائي برسم عدة أشعة من المصدر، وإنشاء الأشعة المنعكسة المقابلة، ثم إنشاء امتدادات للأشعة المنعكسة خارج مستوى المرآة. سوف تتقاطع جميع استمرارات الأشعة خلف مستوى المرآة عند نقطة واحدة: هذه النقطة هي صورة المصدر.

وبما أن الأشعة نفسها ليست هي التي تتقارب في الصورة، بل استمرارها فقط، ففي الواقع لا توجد صورة في هذه المرحلة: يبدو لنا فقط أن الأشعة تنبعث من هذه النقطة. عادة ما تسمى هذه الصورة وهمية.

انكسار الضوء

عندما يصل الضوء إلى السطح البيني بين وسطين، ينعكس جزء منه، بينما يمر الجزء الآخر عبر الحد الفاصل، وينكسر، أي يغير اتجاه الانتشار الإضافي.

تبدو لنا العملة المغمورة في الماء أكبر مما لو كانت على الطاولة. يبدو لنا أن قلم الرصاص أو الملعقة الموضوعة في كوب من الماء مكسورة: الجزء الموجود في الماء يبدو مرتفعًا ومكبرًا قليلاً. يتم تفسير هذه والعديد من الظواهر البصرية الأخرى من خلال انكسار الضوء.

يرجع انكسار الضوء إلى حقيقة أن الضوء ينتقل بسرعات مختلفة في أوساط مختلفة.

سرعة انتشار الضوء في وسط معين تحدد الكثافة الضوئية لهذا الوسط: كلما زادت سرعة الضوء في وسط معين، انخفضت كثافته الضوئية.

كيف تتغير زاوية الانكسار عندما ينتقل الضوء من الهواء إلى الماء، وعندما ينتقل الضوء من الماء إلى الهواء؟ تظهر التجارب أنه عند الانتقال من الهواء إلى الماء، فإن زاوية الانكسار تكون أصغر من زاوية السقوط. والعكس صحيح: عند الانتقال من الماء إلى الهواء تكون زاوية الانكسار أكبر من زاوية السقوط.

من تجارب انكسار الضوء، أصبحت حقيقتان واضحتين: 1. الشعاع الساقط، الشعاع المنكسر والعمودي على السطح البيني بين الوسطين، المستعاد عند نقطة السقوط، يقع في نفس المستوى.

1. عند الانتقال من وسط أكثر كثافة بصريا إلى وسط أقل كثافة بصريا، تكون زاوية الانكسار أكبر من زاوية السقوط.عند الانتقال من وسط أقل كثافة بصريًا إلى وسط أكثر كثافة بصريًا، تكون زاوية الانكسار أقل من زاوية السقوط.

يمكن ملاحظة ظاهرة مثيرة للاهتمام إذا زادت زاوية السقوط تدريجيًا مع مرور الضوء إلى وسط أقل كثافة بصريًا. وزاوية الانكسار في هذه الحالة، كما هو معروف، أكبر من زاوية السقوط، ومع زيادة زاوية السقوط فإن زاوية الانكسار ستزداد أيضاً. وعند قيمة معينة لزاوية السقوط تصبح زاوية الانكسار تساوي 90 درجة.

سنزيد زاوية السقوط تدريجيًا عندما يمر الضوء إلى وسط أقل كثافة بصريًا. وكلما زادت زاوية السقوط، زادت زاوية الانكسار أيضًا. وعندما تصبح زاوية الانكسار تسعين درجة، فإن الشعاع المنكسر لا يمر إلى الوسط الثاني من الأول، بل ينزلق في مستوى السطح البيني بين هذين الوسطين.

وتسمى هذه الظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي، وتسمى زاوية السقوط التي تحدث فيها الزاوية الحدية للانعكاس الداخلي الكلي.

تستخدم ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي على نطاق واسع في التكنولوجيا. وهذه الظاهرة هي أساس استخدام الألياف الضوئية المرنة التي تمر من خلالها أشعة الضوء وتنعكس بشكل متكرر عن الجدران.

لا يترك الضوء الألياف بسبب الانعكاس الداخلي الكلي. جهاز بصري أبسط يستخدم كامل انعكاس داخلي، هو منشور قابل للانعكاس: فهو يقلب الصورة ويغير أماكن الأشعة التي تدخلها.

صورة العدسة

تسمى العدسة التي يكون سمكها صغيرًا مقارنة بأنصاف أقطار الكرات التي تشكل سطح هذه العدسة رقيقة. في ما يلي، سننظر فقط في العدسات الرقيقة. في المخططات البصرية، يتم تصوير العدسات الرفيعة على شكل شرائح ذات أسهم في نهاياتها. اعتمادا على اتجاه الأسهم، تميز المخططات بين العدسات المتقاربة والمتباعدة.

دعونا نفكر في كيفية مرور شعاع من الأشعة الموازي للمحور البصري الرئيسي عبر العدسات. مرورا

عدسة متقاربة، تتركز الأشعة في نقطة واحدة. بعد أن مرت عبر عدسة متباينة، تتباعد الأشعة إلى جوانب مختلفةبحيث تتقارب جميع امتداداتها عند نقطة واحدة تقع أمام العدسة.

تسمى النقطة التي يتم عندها تجميع الأشعة الموازية للمحور البصري الرئيسي بعد الانكسار في عدسة مجمعة بالبؤرة الرئيسية للعدسة-F.

في العدسة المتباعدة، تتناثر الأشعة الموازية لمحورها البصري الرئيسي. تقع النقطة التي تتجمع عندها استمرارية الأشعة المنكسرة أمام العدسة وتسمى البؤرة الرئيسية للعدسة المتباعدة.

يتم الحصول على تركيز العدسة المتباعدة عند تقاطع ليس الأشعة نفسها، ولكن استمراراتها، وبالتالي فهي وهمية، على عكس العدسة المتقاربة، التي لها تركيز حقيقي.

تحتوي العدسة على محورين رئيسيين. كلاهما يكذبان مسافات متساويةمن المركز البصري للعدسة على محورها البصري الرئيسي.

عادة ما تسمى المسافة من المركز البصري للعدسة إلى البؤرة بالطول البؤري للعدسة. كلما غيرت العدسة اتجاه الأشعة، كلما قصر البعد البؤري لها. ولذلك، فإن القوة البصرية للعدسة تتناسب عكسيا مع البعد البؤري لها.

يُشار إلى الطاقة الضوئية عادةً بالحرف "DE" ويتم قياسها بالديوبتر. على سبيل المثال، عند كتابة وصفة طبية للنظارات، فإنها تشير إلى عدد الديوبتر الذي يجب أن تكون عليه القوة البصرية للعدسات اليمنى واليسرى.

الديوبتر (دوبتر) هي القوة البصرية للعدسة التي يبلغ طولها البؤري 1 متر. وبما أن العدسات المجمعة لها بؤر حقيقية، والعدسات المتباعدة لها بؤر وهمية، فقد اتفقنا على اعتبار القوة البصرية للعدسات المجمعة قيمة موجبة، والقدرة البصرية للعدسات المتباعدة سلبية.

من الذي وضع قانون انعكاس الضوء؟

في القرن السادس عشر، كان علم البصريات علمًا حديثًا للغاية. ومن كرة زجاجية مملوءة بالماء، والتي كانت تستخدم كعدسة تركيز، ظهرت عدسة مكبرة، ومنها مجهر وتلسكوب. وكانت هولندا، أكبر قوة بحرية في ذلك الوقت، بحاجة إلى تلسكوبات جيدة لتفحص الساحل الخطير مقدمًا أو للهروب من العدو في الوقت المناسب. ضمنت البصريات نجاح وموثوقية الملاحة. لذلك، كان في هولندا أن العديد من العلماء درسوه. لاحظ الهولندي ويليبرورد، سنيل فان روين، الذي أطلق على نفسه اسم سنيليوس (1580 - 1626)، (كما رأى الكثيرون من قبله) كيف ينعكس شعاع الضوء الرقيق في المرآة. لقد قام ببساطة بقياس زاوية السقوط وزاوية انعكاس الشعاع (وهو ما لم يفعله أحد من قبل) ووضع القانون: زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس.

مصدر. عالم المرآة. جيلد ف. - م.: مير، 1982. ص. 24.

لماذا يعتبر الماس ذو قيمة عالية؟

من الواضح أن الشخص يقدر بشكل خاص كل ما لا يمكن تغييره أو يصعب تغييره. بما في ذلك المعادن الثمينة والأحجار الكريمة. أطلق الإغريق القدماء على الماس اسم "آداماس" - وهو ما لا يقاوم، مما عبر عن موقفهم الخاص تجاه هذا الحجر. بالطبع، الحجارة غير المقطوعة (الماس لم يتم قطعها أيضًا) هي الأكثر خصائص واضحةكان هناك صلابة وتألق.

الماس مختلف معدل مرتفعالانكسار. 2.41 للأحمر و 2.47 للون البنفسجي (للمقارنة يكفي القول أن معامل انكسار الماء هو 1.33، والزجاج حسب النوع من 1.5 إلى 1.75).

يتكون الضوء الأبيض من ألوان الطيف. وعندما ينكسر شعاعه، ينحرف كل من الأشعة الملونة المكونة له بطريقة مختلفة، كما لو كان قد انقسم إلى ألوان قوس قزح. ولهذا السبب يوجد "تلاعب بالألوان" في الماس.

لا شك أن اليونانيين القدماء أعجبوا بهذا أيضًا. الحجر ليس استثنائيًا من حيث التألق والصلابة فحسب، بل إنه أيضًا على شكل إحدى المواد الصلبة "المثالية" لأفلاطون!

التجارب

تجربة البصريات رقم 1

اشرح تحول لون قطعة من الخشب إلى اللون الداكن بعد ترطيبها.

معدات: وعاء به ماء، قطعة خشبية.

اشرح اهتزاز ظل جسم ثابت عندما يمر الضوء عبر الهواء فوق شمعة مشتعلة.معدات: حامل ثلاثي الأرجل، كرة على خيط، شمعة، شاشة، جهاز عرض.

قم بلصق قطع الورق الملونة على شفرات المروحة ولاحظ كيف تتراكم الألوان في ظل أوضاع التدوير المختلفة. اشرح الظاهرة المرصودة.

الخبرة رقم 2

عن طريق تداخل الضوء.

عرض بسيط لامتصاص الضوء محلول مائيصبغ

لإعداده لا يتطلب سوى إضاءة المدرسة، وكوب من الماء وشاشة بيضاء. يمكن أن تكون الأصباغ متنوعة للغاية، بما في ذلك الفلورسنت.

يلاحظ الطلاب باهتمام كبير تغير لون شعاع الضوء الأبيض أثناء انتشاره عبر الصبغة. ما هو غير متوقع بالنسبة لهم هو لون الشعاع الخارج من المحلول. وبما أن الضوء يتم تركيزه بواسطة العدسة المضيئة، فإن لون البقعة على الشاشة يتم تحديده من خلال المسافة بين كوب السائل والشاشة.

تجارب بسيطة مع العدسات (التجربة رقم 3)

ماذا يحدث لصورة الجسم التي تم الحصول عليها باستخدام العدسة إذا انكسر جزء من العدسة وتم الحصول على الصورة باستخدام الجزء المتبقي؟

إجابة . ستكون الصورة في نفس المكان الذي تم الحصول عليها باستخدام العدسة بأكملها، لكن إضاءتها ستكون أقل، لأن ستصل أقلية من الأشعة التي تغادر الجسم إلى صورته.

ضع جسمًا صغيرًا لامعًا، على سبيل المثال، كرة من محمل، أو مسمارًا من جهاز كمبيوتر، على طاولة مضاءة بالشمس (أو مصباح قوي) وانظر إليه من خلال ثقب صغير في قطعة من ورق الألمنيوم. ستكون الحلقات أو الأشكال البيضاوية متعددة الألوان مرئية بوضوح. ما نوع الظاهرة التي سيتم ملاحظتها؟ إجابة. الحيود.

تجارب بسيطة باستخدام النظارات الملونة (التجربة رقم 4).

على ورقة بيضاء، اكتب "ممتاز" بقلم أحمر أو قلم رصاص و"جيد" بقلم أخضر. خذ قطعتين من زجاج الزجاجة - الأخضر والأحمر.

(تحذير! كن حذرًا، فقد تتأذى عند حواف الشظايا!)

ما هو نوع الزجاج الذي يجب أن تنظر من خلاله للحصول على تقييم "ممتاز"؟

إجابة . يجب أن تنظر من خلال الزجاج الأخضر. في هذه الحالة، سيكون النقش مرئيًا باللون الأسود على الخلفية الخضراء للورقة، نظرًا لأن الضوء الأحمر للنقش "ممتاز" لا ينتقل عبر الزجاج الأخضر. عند النظر إليها من خلال الزجاج الأحمر، لن يكون النقش الأحمر مرئيًا على الخلفية الحمراء للورقة.

التجربة رقم 5: ملاحظة ظاهرة التشتت

ومن المعروف أنه عندما يتم تمرير شعاع ضيق من الضوء الأبيض عبر منشور زجاجي، يمكن ملاحظة شريط قوس قزح يسمى الطيف المشتت (أو المنشوري) على شاشة مثبتة خلف المنشور. ويلاحظ هذا الطيف أيضًا عندما يتم وضع مصدر الضوء والمنشور والشاشة في وعاء مغلق تم إخلاء الهواء منه.

تظهر نتائج التجربة الأخيرة أن هناك اعتماداً على معامل الانكسار المطلق للزجاج على تردد موجات الضوء. يتم ملاحظة هذه الظاهرة في العديد من المواد وتسمى تشتت الضوء. موجود تجارب مختلفةلتوضيح ظاهرة تشتت الضوء. يوضح الشكل أحد الخيارات لتنفيذه.

ظاهرة تشتت الضوء اكتشفها نيوتن وتعتبر من أهم اكتشافاته. ويصور شاهد القبر، الذي تم تشييده عام 1731، شخصيات لشباب يحملون في أيديهم شعارات أكثر اكتشافات مهمةنيوتن. وفي يد أحد الشباب منشور، وفي النقش الموجود على النصب الكلمات التالية: “لقد بحث في اختلاف أشعة الضوء وخصائص الألوان المتنوعة التي ظهرت في نفس الوقت، والتي لم يقم أحد بفحصها”. كان يشتبه به من قبل."

الخبرة رقم 6: هل للمرآة ذاكرة؟

كيفية وضع مرآة مسطحة على مستطيل مرسوم للحصول على صورة: مثلث، رباعي، خماسي.معدات: مرآة مسطحة، ورقة مرسوم عليها مربع.

أسئلة

يصبح زجاج شبكي شفاف غير لامع إذا تم فرك سطحه بورق الصنفرة. نفس الزجاج يصبح شفافا مرة أخرى إذا فركته....كيف؟

على مقياس فتحة العدسة، تتم كتابة أرقام تساوي نسبة البعد البؤري إلى قطر الثقب: 2؛ 2.8؛ 4.5؛ 5؛ 5.8، وما إلى ذلك. كيف ستتغير سرعة الغالق إذا تم نقل فتحة العدسة إلى قسم أكبر حجمًا؟

إجابة. كلما زاد رقم الفتحة المشار إليه على المقياس، انخفضت إضاءة الصورة، وزادت سرعة الغالق المطلوبة عند التصوير الفوتوغرافي.

في أغلب الأحيان، تتكون عدسات الكاميرا من عدة عدسات. ينعكس الضوء الذي يمر عبر العدسة جزئيًا عن أسطح العدسات. ما هي العيوب التي يؤدي إليها هذا عند التصوير؟إجابة

عند تصوير السهول الثلجية والمسطحات المائية في الأيام المشمسة ينصح باستخدام غطاء الشمس وهو عبارة عن أنبوب أسطواني أو مخروطي الشكل مسود من الداخل ويوضع على
عدسة. ما هو الغرض من غطاء محرك السيارة؟إجابة

ولمنع انعكاس الضوء داخل العدسة، يتم وضع طبقة رقيقة شفافة تبلغ حوالي عشرة آلاف من المليمتر على سطح العدسات. وتسمى هذه العدسات العدسات المغلفة. ما هي الظاهرة الفيزيائية التي يعتمد عليها طلاء العدسة؟ اشرح لماذا لا تعكس العدسات الضوء؟إجابة.

سؤال ل المنتدى

لماذا يبدو المخمل الأسود أغمق بكثير من الحرير الأسود؟

لماذا لا يتحلل الضوء الأبيض الذي يمر عبر زجاج النافذة إلى مكوناته؟إجابة.

الغارة

1. ماذا تسمى النظارات بدون أذرع؟ (بينس نيز)

2. ما الذي يعطي النسر أثناء الصيد؟ (الظل.)

3. بماذا يشتهر الفنان كوينزي؟ (القدرة على تصوير شفافية الهواء وضوء القمر)

4. ماذا تسمى المصابيح التي تنير المسرح ؟ (الباطن)

5. هل الحجر الكريم لونه أزرق أم أخضر؟(فيروزي)

6. وضح عند أي نقطة تكون السمكة في الماء إذا رآها الصياد عند النقطة أ.

الغارة

1. ما الذي لا يمكنك إخفاؤه في الصندوق؟ (شعاع الضوء)

2. ما هو لون الضوء الأبيض؟ (يتكون الضوء الأبيض من عدد من الأشعة متعددة الألوان: الأحمر، البرتقالي، الأصفر، الأخضر، الأزرق، النيلي، البنفسجي)

3. أيهما أكبر: السحابة أم ظلها؟ (تلقي السحابة مخروطًا من الظل الكامل يتناقص نحو الأرض ويكون ارتفاعه كبيرًا نظرًا لكبر حجم السحابة. ولذلك فإن ظل السحابة يختلف قليلاً في الحجم عن السحابة نفسها)

4. أنت خلفها، وهي منك، وأنت منها، وهي خلفك. ما هذا؟ (الظل)

5. يمكنك رؤية الحافة، لكن لا يمكنك الوصول إليها. ما هذا (الأفق)؟

خدع بصرية.

ألا تعتقد أن الخطوط السوداء والبيضاء تتحرك في اتجاهين متعاكسين؟ إذا قمت بإمالة رأسك - الآن إلى اليمين، ثم إلى اليسار - يتغير اتجاه الدوران أيضًا.

درج لا نهاية له يؤدي إلى الأعلى.

الشمس والعين

لا تكن مثل عيون الشمس،

لن يتمكن من رؤية الشمس...دبليو جوته

المقارنة بين العين والشمس قديمة قدم الجنس البشري نفسه. مصدر هذه المقارنة ليس العلم. وفي عصرنا هذا، بجانب العلم، بالتزامن مع صورة الظواهر التي كشفها وفسرها العلم الطبيعي الجديد، عالم أفكار الطفل و رجل بدائيوتقليدهم، بقصد أو بغير قصد، في عالم الشعراء. في بعض الأحيان يكون من المفيد النظر إلى هذا العالم كأحد المصادر المحتملة فرضيات علمية. إنه مذهل ورائع. في هذا العالم، يتم إلقاء الجسور بجرأة بين الظواهر الطبيعية، والتي في بعض الأحيان لا يعرف العلم بعد. في بعض الحالات، يتم تخمين هذه الروابط بشكل صحيح، وأحيانا تكون خاطئة بشكل أساسي ومثير للسخرية، لكنها تستحق الاهتمام دائما، لأن هذه الأخطاء غالبا ما تساعد على فهم الحقيقة. لذلك، من المفيد تناول مسألة العلاقة بين العين والشمس أولاً من وجهة نظر الأطفال والأفكار البدائية والشعرية.

عند لعب "الغميضة"، يقرر الطفل في كثير من الأحيان الاختباء بطريقة غير متوقعة: فهو يغلق عينيه أو يغطيهما بيديه، مع التأكد من أنه لن يراه أحد الآن؛ بالنسبة له، يتم تحديد الرؤية بالضوء.

لكن الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو الحفاظ على نفس المزيج الغريزي من الرؤية والضوء لدى البالغين. غالبًا ما يجد المصورون، أي الأشخاص ذوي الخبرة إلى حد ما في مجال البصريات العملية، أنفسهم يغلقون أعينهم عندما يحتاجون، عند تحميل اللوحات أو تطويرها، إلى مراقبة بعناية حتى لا يخترق الضوء غرفة مظلمة.

إذا استمعت بعناية إلى الطريقة التي نتحدث بها، إلى كلماتنا الخاصة، فسيتم الكشف عن آثار نفس البصريات الرائعة هنا على الفور.

دون أن يلاحظوا ذلك، يقول الناس: "لمعت العيون"، "طلعت الشمس"، "النجوم تنظر".

الشعراء لديهم انتقال التمثيلات المرئيةإلى النجم، وعلى العكس من ذلك، فإن إسناد خصائص مصادر الضوء إلى العيون هو الأسلوب الإلزامي الأكثر شيوعًا:

نجوم الليل

مثل اتهام العيون

ينظرون إليه باستهزاء.

عيناه مشرقة.

أ.س. بوشكين.

لقد نظرنا إلى النجوم معك،

إنهم علينا. قدم.

كيف يراك السمك؟

وبسبب انكسار الضوء، يرى الصياد السمكة في غير مكانها الحقيقي.

العلامات الشعبية

مقدمة

لا شك أن كل معرفتنا تبدأ بالتجارب.
(كانط إيمانويل. فيلسوف ألماني 1724-1804)

تُعرّف تجارب الفيزياء الطلاب على التطبيقات المتنوعة لقوانين الفيزياء بطريقة ممتعة. يمكن استخدام التجارب في الدروس لجذب انتباه الطلاب إلى الظاهرة المدروسة، عند إعادة المواد التعليمية وتوحيدها، وفي الأمسيات البدنية. تعمل التجارب الترفيهية على تعميق وتوسيع معرفة الطلاب، وتعزيز تنمية التفكير المنطقي، وغرس الاهتمام بالموضوع.

يصف هذا العمل 10 تجارب مسلية و5 تجارب توضيحية باستخدام المعدات المدرسية. مؤلفو الأعمال هم طلاب الصف العاشر بالمدرسة الثانوية التابعة للمؤسسة التعليمية البلدية رقم 1 في قرية زبايكالسك بإقليم ترانسبايكال - تشوجيفسكي أرتيوم، لافرينتييف أركادي، تشيبيزوبوف ديمتري.أجرى الرجال هذه التجارب بشكل مستقل، ولخصوا النتائج وقدموها في شكل هذا العمل.

دور التجربة في علم الفيزياء

حقيقة أن الفيزياء علم شاب
من المستحيل أن نقول على وجه اليقين هنا.
وفي العصور القديمة، تعلم العلوم،
لقد سعينا دائمًا إلى فهم ذلك.

الغرض من تدريس الفيزياء محدد،
تكون قادرة على تطبيق كل المعرفة في الممارسة العملية.
ومن المهم أن نتذكر – دور التجربة
يجب أن يقف في المقام الأول.

تكون قادرة على التخطيط للتجربة وتنفيذها.
تحليل وإحياء.
بناء نموذج، وطرح فرضية،
السعي للوصول إلى آفاق جديدة

تستند قوانين الفيزياء على الحقائق المثبتة تجريبيا. علاوة على ذلك، فإن تفسير نفس الحقائق غالبا ما يتغير في سياق التطور التاريخي للفيزياء. الحقائق تتراكم من خلال الملاحظة. لكن لا يمكنك أن تقتصر عليهم فقط. هذه ليست سوى الخطوة الأولى نحو المعرفة. بعد ذلك تأتي التجربة، أي تطوير المفاهيم التي تسمح بالخصائص النوعية. ومن أجل استخلاص استنتاجات عامة من الملاحظات ومعرفة أسباب الظواهر، من الضروري إقامة علاقات كمية بين الكميات. إذا تم الحصول على مثل هذا الاعتماد، فقد وجدنا القانون المادي. إذا تم العثور على قانون فيزيائي، فليست هناك حاجة للتجربة في كل حالة على حدة؛ يكفي إجراء الحسابات المناسبة. ومن خلال الدراسة التجريبية للعلاقات الكمية بين الكميات، يمكن تحديد الأنماط. وبناء على هذه القوانين تم تطوير نظرية عامة للظواهر.

لذلك، بدون التجربة لا يمكن أن يكون هناك تدريس عقلاني للفيزياء. تتضمن دراسة الفيزياء الاستخدام الواسع النطاق للتجارب ومناقشة ميزات وضعها والنتائج المرصودة.

تجارب مسلية في الفيزياء

تم تنفيذ وصف التجارب باستخدام الخوارزمية التالية:

1. اسم التجربة
2. المعدات والمواد اللازمة للتجربة
3. مراحل التجربة
4. شرح التجربة

تجربة رقم 1 اربعة طوابق

المعدات والمواد: زجاج، ورق، مقص، ماء، ملح، نبيذ أحمر، زيت عباد الشمس، كحول ملون.

مراحل التجربة

دعونا نحاول صب أربعة سوائل مختلفة في كوب حتى لا تختلط وتقف على ارتفاع خمسة مستويات فوق بعضها البعض. ومع ذلك، سيكون من المناسب لنا أن نأخذ ليس كوبًا، بل كوبًا ضيقًا يتسع نحو الأعلى.

1. صب الماء المملح الملون في الجزء السفلي من الزجاج.
2. قم بلف "Funtik" من الورق وثني نهايته بزاوية قائمة؛ قطع الحافة. يجب أن يكون الثقب الموجود في Funtik بحجم رأس الدبوس.
   صب النبيذ الأحمر في هذا المخروط. يجب أن يتدفق منه تيار رفيع أفقيًا، ويتكسر على جدران الزجاج ويتدفق لأسفل إلى الماء المالح.
3. عندما يصبح ارتفاع طبقة النبيذ الأحمر مساويًا لارتفاع طبقة الماء الملون، توقف عن صب النبيذ.
4. من المخروط الثاني، صب زيت عباد الشمس في كوب بنفس الطريقة.

من القرن الثالث، صب طبقة من الكحول الملون.

الشكل 1

شرح التجربة

إذن، لدينا أربعة طوابق مليئة بالسوائل في كوب واحد. جميع الألوان مختلفة وكثافات مختلفة.

تم ترتيب السوائل في محل البقالة بالترتيب التالي: الماء الملون، النبيذ الأحمر، زيت عباد الشمس، الكحول الملون. أثقلها في الأسفل، وأخفها في الأعلى. المياه المالحة لديها أعلى كثافة، والكحول الملون لديه أقل كثافة.

تجربة رقم 2 الشمعدان المذهل

مراحل التجربة

المعدات والمواد: شمعة، مسمار، زجاج، أعواد ثقاب، ماء.

أليس هذا شمعدانًا رائعًا - كوبًا من الماء؟ وهذه الشمعة ليست سيئة على الإطلاق.

1. الشكل 2
2. وزن نهاية الشمعة بمسمار.
3. احسب حجم الظفر بحيث تكون الشمعة بأكملها مغمورة في الماء، فقط الفتيل وطرف البارافين يجب أن يبرز فوق الماء.

شرح التجربة

أشعل الفتيل.

دعهم، سيخبرونك، لأنه في دقيقة واحدة سوف تحترق الشمعة في الماء وتخرج!

ستجيب، "هذه هي النقطة، أن الشمعة تصبح أقصر كل دقيقة." وإذا كان أقصر، فهذا يعني أنه أسهل. إذا كان أسهل، فهذا يعني أنه سوف تطفو.

وصحيح أن الشمعة سوف تطفو شيئًا فشيئًا، وسوف يذوب البارافين المبرد بالماء الموجود على حافة الشمعة بشكل أبطأ من البارافين المحيط بالفتيل. لذلك، يتم تشكيل قمع عميق إلى حد ما حول الفتيل. وهذا الفراغ بدوره يجعل الشمعة أخف وزنا، ولهذا السبب سوف تحترق شمعتنا حتى النهاية.

التجربة رقم 3: شمعة بالزجاجة

المعدات والمواد: شمعة، زجاجة، أعواد ثقاب

1. مراحل التجربة
2. ضع شمعة مضاءة خلف الزجاجة، وقف بحيث يكون وجهك على بعد 20-30 سم من الزجاجة.

الآن كل ما عليك فعله هو النفخ وستنطفئ الشمعة، كما لو لم يكن هناك حاجز بينك وبين الشمعة.

شرح التجربة

تنطفئ الشمعة لأن الزجاجة "تتطاير" بالهواء: ينقسم تيار الهواء بواسطة الزجاجة إلى تيارين؛ أحدهما يتدفق حوله عن اليمين والآخر عن اليسار. ويجتمعون تقريبًا حيث يقف شعلة الشمعة.

التجربة رقم 4 غزل الثعبان

المعدات والمواد: ورق سميك، شمعة، مقص.

المعدات والمواد: شمعة، زجاجة، أعواد ثقاب

1. اقطع شكلًا حلزونيًا من الورق السميك، ثم قم بتمديده قليلاً ووضعه على نهاية سلك منحني.
2. أمسك هذه الدوامة فوق الشمعة أثناء تدفق الهواء المرتفع، وسوف يدور الثعبان.

شرح التجربة

الثعبان يدور بسبب يتمدد الهواء تحت تأثير الحرارة وتتحول الطاقة الدافئة إلى حركة.

الشكل 4

التجربة رقم 5 ثوران فيزوف

المعدات والمواد: وعاء زجاجي، قارورة، سدادة، حبر كحول، ماء.

مراحل التجربة

1. ضع زجاجة من الحبر الكحولي في وعاء زجاجي واسع مملوء بالماء.
2. يجب أن يكون هناك ثقب صغير في غطاء الزجاجة.

الشكل 5

شرح التجربة

الماء لديه كثافة أعلى من الكحول. سوف يدخل الزجاجة تدريجيًا، مما يؤدي إلى إزاحة الماسكارا من هناك. سوف يرتفع السائل الأحمر أو الأزرق أو الأسود من الفقاعة في مجرى رفيع.

تجربة رقم 6: خمسة عشر تطابقًا في واحدة

المعدات والمواد: 15 مباراة.

مراحل التجربة

1. ضع عود كبريت واحد على الطاولة، و14 عود كبريت عبرها بحيث ترتفع رؤوسها إلى الأعلى وتلامس أطرافها الطاولة.
2. كيف يمكن رفع الثقاب الأول مع الإمساك به من أحد طرفيه وجميع الثقاب الأخرى معه؟

شرح التجربة

للقيام بذلك، تحتاج فقط إلى وضع مباراة خامسة عشر أخرى فوق جميع المباريات، في الجوف بينهما.

الشكل 6

التجربة رقم 7 حامل الوعاء

المعدات والمواد: طبق، 3 شوك، حلقة منديل، قدر.

مراحل التجربة

1. ضع ثلاث شوكات في الحلبة.
2. ضع لوحة على هذا الهيكل.
3. ضع وعاء من الماء على الحامل.

الشكل 7

الشكل 8

شرح التجربة

يتم تفسير هذه التجربة من خلال قاعدة الرافعة المالية والتوازن المستقر.

الشكل 9

الخبرة رقم 8 محرك البارافين

المعدات والمواد: شمعة، إبرة حياكة، كأسين، صحنين، أعواد ثقاب.

مراحل التجربة

لصنع هذا المحرك، لا نحتاج إلى الكهرباء أو البنزين. ولهذا نحتاج فقط... شمعة.

1. قم بتسخين إبرة الحياكة وألصقها برؤوسك في الشمعة. سيكون هذا هو محور محركنا.
2. ضع شمعة بإبرة الحياكة على حواف كأسين وتوازنها.
3. أشعل الشمعة من كلا الطرفين.

شرح التجربة

سوف تسقط قطرة من البارافين في إحدى اللوحات الموضوعة أسفل طرفي الشمعة. سوف ينتهك التوازن، وسوف يضيق الطرف الآخر من الشمعة ويسقط؛ في الوقت نفسه، سوف تتدفق منه بضع قطرات من البارافين، وسوف تصبح أخف وزنا من الطرف الأول؛ يرتفع إلى الأعلى، وسوف ينخفض ​​الطرف الأول، ويسقط قطرة، وسيصبح أخف وزنًا، وسيبدأ محركنا في العمل بكل قوته؛ تدريجيًا ستزداد اهتزازات الشمعة أكثر فأكثر.

الشكل 10

تجربة رقم 9 تبادل السوائل مجانا

المعدات والمواد: برتقال، زجاج، نبيذ أحمر أو حليب، ماء، 2 عود أسنان.

مراحل التجربة

1. قطع البرتقال بعناية إلى نصفين، وقشره حتى يخرج الجلد بالكامل.
2. اصنع فتحتين جنبًا إلى جنب في قاع هذا الكوب ثم ضعهما في الكوب.
3. يجب أن يكون قطر الكوب أكبر قليلا من قطر الجزء الأوسط من الزجاج، عندها سيبقى الكوب على الجدران دون أن يسقط إلى القاع.
4. اخفض الكوب البرتقالي في الوعاء إلى ثلث الارتفاع.
5. صب النبيذ الأحمر أو الكحول الملون في قشر البرتقال. سوف يمر عبر الفتحة حتى يصل مستوى النبيذ إلى قاع الكأس.

ثم صب الماء على الحافة تقريبًا. يمكنك أن ترى كيف يرتفع تيار النبيذ عبر إحدى الفتحات إلى مستوى الماء، بينما يمر الماء الأثقل عبر الفتحة الأخرى ويبدأ في الغرق إلى قاع الكوب. في غضون لحظات قليلة، سيكون النبيذ في الأعلى والماء في الأسفل.

تجربة رقم 10 زجاج الغناء

مراحل التجربة

1. المعدات والمواد: زجاج رقيق، ماء.
2. املأ كوبًا بالماء وامسح حواف الزجاج.

افرك إصبعًا مبللاً في أي مكان على الزجاج وستبدأ في الغناء.

الشكل 11

تجارب مظاهرة

1. انتشار السوائل والغازات

الانتشار (من اللاتينية diflusio - الانتشار، الانتشار، التشتت)، نقل الجزيئات ذات الطبيعة المختلفة، الناتجة عن الحركة الحرارية الفوضوية للجزيئات (الذرات). يميز بين الانتشار في السوائل والغازات والمواد الصلبة

تجربة توضيحية "ملاحظة الانتشار"

المعدات والمواد: الصوف القطني، الأمونيا، الفينول فثالين، تركيب لمراقبة الانتشار.

1. مراحل التجربة
2. لنأخذ قطعتين من الصوف القطني.
3. نقوم بترطيب قطعة واحدة من الصوف القطني بالفينول فثالين والأخرى بالأمونيا.
4. دعونا نجعل الفروع على اتصال.

ويلاحظ أن الأصواف تتحول إلى اللون الوردي بسبب ظاهرة الانتشار.

الشكل 12

الشكل 13

الشكل 14

1. يمكن ملاحظة ظاهرة الانتشار باستخدام تركيب خاص
2. صب الأمونيا في إحدى القوارير.
3. بلل قطعة من القطن بالفينول فثالين ثم ضعها فوق القارورة.

الشكل 15

دعونا نثبت أن ظاهرة الانتشار تعتمد على درجة الحرارة. كلما ارتفعت درجة الحرارة، يحدث الانتشار بشكل أسرع.

الشكل 16

لإثبات هذه التجربة، دعونا نأخذ كأسين متطابقين. صب الماء البارد في كوب واحد، والماء الساخن في الآخر. دعونا نضيف كبريتات النحاس إلى الأكواب ونلاحظ أن كبريتات النحاس تذوب بشكل أسرع في الماء الساخن، مما يثبت اعتماد الانتشار على درجة الحرارة.

الشكل 17

الشكل 18

2. سفن التواصل

لتوضيح الأوعية المتصلة، دعونا نأخذ عددًا من الأوعية ذات الأشكال المختلفة، المتصلة في الأسفل بواسطة الأنابيب.

الشكل 19

الشكل 20

دعونا نسكب السائل في إحداها: سنجد على الفور أن السائل سوف يتدفق عبر الأنابيب إلى الأوعية المتبقية ويستقر في جميع الأوعية على نفس المستوى.

تفسير هذه التجربة هو كما يلي. الضغط على الأسطح الحرة للسائل في الأوعية هو نفسه؛ فهو يساوي الضغط الجوي. وبالتالي، فإن جميع الأسطح الحرة تنتمي إلى نفس سطح المستوى، وبالتالي، يجب أن تكون في نفس المستوى الأفقي والحافة العلوية للسفينة نفسها: وإلا فلا يمكن ملء الغلاية إلى الأعلى.

الشكل 21

3. كرة باسكال

كرة باسكال هي جهاز مصمم لإثبات النقل المنتظم للضغط الواقع على سائل أو غاز في وعاء مغلق، وكذلك صعود السائل خلف المكبس تحت تأثير الضغط الجوي.

لإثبات النقل المنتظم للضغط الذي يمارس على السائل في وعاء مغلق، من الضروري استخدام مكبس لسحب الماء إلى الوعاء ووضع الكرة بإحكام على الفوهة. من خلال دفع المكبس داخل الوعاء، قم بإظهار تدفق السائل من الفتحات الموجودة في الكرة، مع الانتباه إلى التدفق المنتظم للسائل في جميع الاتجاهات.

يا رفاق، نضع روحنا في الموقع. شكرا لك على ذلك
أنك تكتشف هذا الجمال. شكرا للإلهام والقشعريرة.
انضم إلينا فيسبوكو فكونتاكتي

هناك جدا تجارب بسيطةالتي يتذكرها الأطفال لبقية حياتهم. قد لا يفهم الرجال تمامًا سبب حدوث كل هذا، ولكن متى سوف يمر الوقتويجدون أنفسهم في درس الفيزياء أو الكيمياء، ومن المؤكد أن مثالًا واضحًا جدًا سيظهر في ذاكرتهم.

موقع إلكترونيلقد جمعت 7 تجارب مثيرة للاهتمام سيتذكرها الأطفال. كل ما تحتاجه لهذه التجارب هو في متناول يدك.

كرة مقاومة للحريق

سوف تحتاج: 2 كرات، شمعة، أعواد ثقاب، ماء.

خبرة: انفخ بالونًا وضعه فوق شمعة مضاءة لتوضح للأطفال أن النار ستتسبب في انفجار البالون. ثم صب ماء الصنبور العادي في الكرة الثانية، واربطها وأعدها إلى الشمعة مرة أخرى. اتضح أنه مع الماء يمكن للكرة أن تتحمل بسهولة لهب الشمعة.

توضيح: يمتص الماء الموجود في الكرة الحرارة الناتجة عن الشمعة. لذلك فإن الكرة نفسها لن تحترق وبالتالي لن تنفجر.

أقلام الرصاص

سوف تحتاج إلى:كيس من البلاستيك وأقلام الرصاص والماء.

خبرة:املأ الكيس البلاستيكي إلى منتصفه بالماء. استخدم قلم رصاص لثقب الكيس في المكان الذي يمتلئ فيه بالماء.

توضيح:إذا قمت بثقب كيس بلاستيكي ثم صببت فيه الماء، فسوف ينسكب الماء من خلال الثقوب. لكن إذا ملأت الكيس أولًا إلى منتصفه بالماء ثم ثقبته بأداة حادة بحيث يظل الجسم عالقًا في الكيس، فلن يتدفق أي ماء تقريبًا عبر هذه الثقوب. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه عندما ينكسر البولي إيثيلين، تنجذب جزيئاته إلى بعضها البعض. في حالتنا، يتم تشديد البولي ايثيلين حول أقلام الرصاص.

بالون غير قابل للكسر

سوف تحتاج إلى: بالونوسيخ خشبي وبعض سائل غسل الأطباق.

خبرة:قم بتغطية الجزء العلوي والسفلي بالمنتج وثقب الكرة بدءًا من الأسفل.

توضيح:سر هذه الخدعة بسيط. من أجل الحفاظ على الكرة، عليك أن تثقبها في النقاط الأقل توتراً، وهي موجودة في أسفل الكرة وفي أعلاها.

قرنبيط

سوف تحتاج: 4 أكواب ماء، ملون طعام، أوراق كرنب أو زهور بيضاء.

خبرة: أضف أي لون من ألوان الطعام إلى كل كوب وضع ورقة أو زهرة واحدة في الماء. اتركهم بين عشية وضحاها. في الصباح سترى أنها تحولت إلى ألوان مختلفة.

توضيح: تمتص النباتات الماء وبالتالي تغذي أزهارها وأوراقها. يحدث هذا بسبب التأثير الشعري، حيث يميل الماء نفسه إلى ملء الأنابيب الرقيقة داخل النباتات. هكذا تتغذى الزهور والعشب والأشجار الكبيرة. عن طريق امتصاص الماء الملون، يتغير لونها.

بيضة عائمة

سوف تحتاج: 2 بيضة، 2 كوب ماء، ملح.

خبرة: ضع البيضة بعناية في كوب من الماء العادي النظيف. كما هو متوقع، سوف تغرق في القاع (إذا لم يكن الأمر كذلك، فقد تكون البيضة فاسدة ولا ينبغي إعادتها إلى الثلاجة). صب الماء الدافئ في الكوب الثاني وحرك فيه 4-5 ملاعق كبيرة من الملح. لنقاء التجربة يمكنك الانتظار حتى يبرد الماء. ثم ضع البيضة الثانية في الماء. سوف تطفو بالقرب من السطح.

توضيح: الأمر كله يتعلق بالكثافة. متوسط ​​الكثافةالبيض أكبر بكثير من بيض الماء العادي، لذلك تغوص البيضة للأسفل. وتكون كثافة المحلول الملحي أعلى، وبالتالي ترتفع البيضة إلى الأعلى.

مصاصات كريستال

تشتت الضوء

تتصرف جزيئات المادة التي تنقل الضوء مثل هوائيات صغيرة. تستقبل هذه "الهوائيات" الموجات الكهرومغناطيسية الخفيفة وتنقلها في اتجاهات جديدة. تُسمى هذه العملية بتشتت رايلي نسبة إلى الفيزيائي الإنجليزي لورد رايلي (جون ويليام ستريت، 1842-1919).

الخبرة 1

ضع ورقة بيضاء على الطاولة وبجانبها مصباحًا يدويًا بحيث يقع مصدر الضوء في منتصف الجانب الطويل من الورقة.
املأ كأسين من البلاستيك الشفاف بالماء. باستخدام قلم تحديد، قم بتسمية النظارات بالحرفين A وB.
أضف قطرة من الحليب إلى الكوب B وقم بالتقليب
ضع ورقة من الورق المقوى الأبيض مقاس 15 × 30 سم مع الأطراف القصيرة معًا ثم قم بطيها من المنتصف لتكوين كوخ. وسوف تكون بمثابة الشاشة الخاصة بك. ضع الشاشة أمام المصباح اليدوي، مع الجانب الآخرورقة.

قم بتغميق الغرفة، قم بتشغيل المصباح اليدوي ولاحظ لون بقعة الضوء التي شكلها المصباح اليدوي على الشاشة.
ضع الزجاجة A في وسط الورقة، أمام المصباح اليدوي، وقم بما يلي: لاحظ لون النقطة الضوئية على الشاشة، والتي تكونت نتيجة مرور الضوء الصادر من المصباح اليدوي عبر الماء ; انظر عن كثب إلى الماء ولاحظ كيف تغير لون الماء.
كرر الخطوات، مع استبدال الزجاج A بالزجاج B.

ونتيجة لذلك، فإن لون بقعة الضوء المتكونة على الشاشة بواسطة شعاع الضوء من مصباح يدوي، والذي لا يوجد في طريقه سوى الهواء، قد يكون أبيض أو مصفر قليلاً. عندما يمر شعاع من الضوء عبر الماء النظيف، لا يتغير لون البقعة على الشاشة. ولا يتغير لون الماء أيضًا.
ولكن بعد مرور الشعاع عبر الماء الذي أضيف إليه الحليب، تظهر بقعة الضوء على الشاشة باللون الأصفر أو حتى البرتقالي، ويصبح الماء مزرقًا.

لماذا؟
ضوء، مثل الإشعاع الكهرومغناطيسيبشكل عام، له خصائص موجية وجسيمية. إن انتشار الضوء له طبيعة موجية، ويحدث تفاعله مع المادة كما لو أن إشعاع الضوء يتكون من جزيئات فردية. جسيمات الضوء - الكوانتا (المعروفة أيضًا باسم الفوتونات) هي كتل من الطاقة ذات ترددات مختلفة.

الفوتونات لها خصائص كل من الجسيمات والأمواج. وبما أن الفوتونات تخضع لاهتزازات موجية، فإن حجم الفوتون يعتبر هو الطول الموجي للضوء ذي التردد المقابل.
المصباح هو مصدر للضوء الأبيض. هذا هو الضوء المرئي، الذي يتكون من جميع ظلال الألوان الممكنة، أي. إشعاع بأطوال موجية مختلفة - من الأحمر، مع أطول طول موجي، إلى الأزرق والبنفسجي، مع أقصر أطوال موجية في النطاق المرئي. عندما تختلط اهتزازات الضوء ذات الأطوال الموجية المختلفة، تدركها العين ويفسر الدماغ هذا المزيج باللون الأبيض، أي. نقص اللون. يمر الضوء خلال الماء النقي دون أن يكتسب أي لون.

ولكن عندما يمر الضوء عبر الماء الملون بالحليب، نلاحظ أن الماء أصبح مزرقًا، وتحولت بقعة الضوء على الشاشة إلى اللون الأصفر البرتقالي. حدث هذا نتيجة تشتت (انحراف) جزء من موجات الضوء. يمكن أن يكون التشتت مرنًا (انعكاسًا)، حيث تصطدم الفوتونات بالجسيمات وترتد عنها، تمامًا مثل كرتي البلياردو التي ترتد عن بعضها البعض. يتعرض الفوتون لأكبر قدر من التشتت عندما يصطدم بجسيم بنفس حجمه تقريبًا.

من الأفضل أن تشتت جزيئات الحليب الصغيرة في الماء الإشعاعات ذات الأطوال الموجية القصيرة - الأزرق والبنفسجي. وهكذا، عندما يمر الضوء الأبيض خلال الماء المصبوغ بالحليب، ينشأ الإحساس باللون الأزرق الشاحب بسبب تشتت الأطوال الموجية القصيرة. بعد تناثر الأطوال الموجية القصيرة من شعاع الضوء بواسطة جزيئات الحليب، تكون الأطوال الموجية المتبقية هي الأصفر والبرتقالي بشكل أساسي. ينتقلون إلى الشاشة.

إذا كان حجم الجسيمات أكبر من الحد الأقصى للطولموجات الضوء المرئي، والضوء المبعثر سيتكون من جميع الأطوال الموجية؛ سيكون هذا الضوء أبيض.

الخبرة 2

كيف يعتمد التشتت على تركيز الجسيمات؟
كرر التجربة باستخدام تراكيز مختلفة من الحليب في الماء، من 0 إلى 10 قطرات. لاحظ التغيرات في ألوان الماء والضوء الذي ينقله الماء.

الخبرة 3

هل يعتمد تشتت الضوء في وسط ما على سرعة الضوء في هذا الوسط؟
تعتمد سرعة الضوء على كثافة المادة التي ينتقل الضوء فيها. كلما زادت كثافة الوسط، كان الضوء ينتشر خلاله بشكل أبطأ

تذكر أن الضوء ينتشر في مواد مختلفةيمكن مقارنتها من خلال ملاحظة سطوع هذه المواد. مع العلم أن سرعة الضوء في الهواء هي 3 × 108 م/ث، وسرعة الضوء في الماء 2.23 × 108 م/ث، يمكننا على سبيل المثال مقارنة سطوع رمل النهر الرطب مع سطوع الرمال الجافة . وفي هذه الحالة يجب أن نأخذ في الاعتبار أن الضوء الساقط على الرمال الجافة يمر عبر الهواء، والضوء الساقط على الرمال الرطبة يمر عبر الماء.

ضع الرمل في طبق ورقي يمكن التخلص منه. صب بعض الماء من حافة الطبق. بعد ملاحظة سطوع أجزاء مختلفة من الرمل في اللوحة، استنتج أن الرمل يكون فيه تشتت أكبر: جاف (حيث تكون حبيبات الرمل محاطة بالهواء) أو رطب (حيث تكون حبيبات الرمل محاطة بالماء). يمكنك تجربة سوائل أخرى، مثل الزيت النباتي.

كيفية وضع مرآة مسطحة على مستطيل مرسوم للحصول على صورة: مثلث، رباعي، خماسي. معدات:مرآة مسطحة، ورقة مرسوم عليها مربع. إجابة

جزء من الفيلم

قال شيرلوك هولمز وهو يصافح صديقه: "واطسون، لدي مهمة صغيرة لك". - تذكروا جريمة قتل الصائغ، حيث تزعم الشرطة أن سائق السيارة كان يقود بسرعة منخفضة للغاية، والصائغ نفسه ألقى بنفسه تحت عجلات السيارة، لذلك لم يكن لدى السائق وقت للفرملة. لكن يبدو لي أن كل شيء لم يكن كذلك، وكانت السيارة تسير بسرعة عالية وتقتل عمدا.من الصعب تحديد الحقيقة الآن، لكنني علمت أن هذه الحلقة تم تصويرها بالصدفة، حيث تم تصوير الفيلم في ذلك الوقت. لذا أطلب منك يا واطسون أن تحصل على هذه الحلقة، حرفيًا بضعة أمتار من الفيلم.

ولكن ماذا سيعطيك هذا؟ - سأل واتسون.

لا أعرف حتى الآن، كان الجواب.

بعد مرور بعض الوقت، جلس الأصدقاء في قاعة السينما، وبناء على طلب شيرلوك هولمز، شاهدوا حلقة صغيرة.

كانت السيارة قد قطعت مسافة معينة بالفعل، وكان الصائغ مستلقيًا على الطريق بلا حراك تقريبًا.

يمر راكب دراجة على دراجة سباق رياضية بالقرب من الصائغ الكاذب.

لاحظ يا واطسون أن سرعة راكب الدراجة تساوي سرعة السيارة. المسافة بين راكب الدراجة والسيارة لا تتغير طوال الحلقة بأكملها.

وماذا يتبع من هذا؟ - كان واتسون في حيرة من أمره.

"دقيقة واحدة فقط، دعونا نلقي نظرة على الحلقة مرة أخرى،" همس هولمز بهدوء.

وتكررت الحلقة. كان شيرلوك هولمز مدروسًا.

واتسون، هل لاحظت راكب الدراجة؟ - سأل المحقق مرة أخرى.

نعم، كانت سرعتهم هي نفسها، أكد الدكتور واتسون.

هل لاحظت عجلات الدراج؟ - سأل هولمز.

وقال الطبيب إن العجلات، مثل العجلات، تتكون من ثلاثة أعمدة تقع بزاوية 120 درجة، "دراجة سباق عادية".

ولكن كيف حسبت عدد المتحدثين؟ - سأل المحقق الشهير.

بكل بساطة، أثناء مشاهدتي للحلقة، حصلت على انطباع بأن... الدراج واقف، لأن العجلات لا تدور.

وأكد واتسون أنها تحركت لكن العجلات لم تدور.

ضوء روسي

في عام 1876 في لندن في معرض للأدوات الفيزيائية الدقيقةتخلص من المخترع الروسي بافل نيكولاييفيتش يا بلوككوف أظهر للزوار بشكل غير عادي كهربائيا شمعة. مشابه في الشكل للدهني العادي،أوه تلك الشمعة أحرقت بنور ساطع يعمي البصر.وفي نفس العام ظهرت "شموع يابلوشكوف" في شوارع باريس. وضعت في كرات بيضاء غير لامعة، أعطت مشرقة وممتعةضوء.فيلفترة قصيرة الشمعة الرائعة للمخترعين الروسقاتل ليحظى بإشادة عالمية. أضاءت "شموع يابلوشكوف". أفضل الفنادق والشوارع والحدائق أكبر المدنأوروبا، اعتاد على الضوء الخافت للشموع ومصابيح الكيروسين، لقد أعجب الناس في القرن الماضي بـ "شموع يابلوشكوف". جديد كان الضوء يسمى "الضوء الروسي"، "الضوء الشمالي". الصحف لكتبت دول أوروبا الغربية: "النور يأتي إلينا من الشمال - من روسيا"، "روسيا هي مهد النور".