Reflectare în oglinzi strâmbe. Optica

Recent, eu și Vladka am fost la Muzeul Științelor Divertismentului. Dintre toată varietatea de lucruri interesante, ne-a atras atenția oglinzi strâmbe.

Știi foarte bine că privindu-le, te poți vedea slab sau gras, sau chiar cu susul în jos. S-a decis să ne facem propriile noastre oglinzi deformatoare și să studiem reflexiile oglinzilor strâmbe.

Reflectare într-o lingură, ca în oglinzile distorsionate

În vară am făcut o mică descoperire că în fiecare casă există oglinzi deformatoare. Acestea sunt linguri obișnuite! Pentru studiu au fost selectate mostre, de la lingurițe până la o lingură uriașă, cu care bunica amestecă dulceața când o gătește.

Dacă te uiți la reflexia ta într-o lingură strălucitoare din diferite părți, vei observa că din partea convexă reflectarea obișnuită se va uita la noi, dar din partea concavă va fi răsturnată! A fost o observație foarte distractivă.

Asigurați-vă că vă verificați lingurile, în cazul în care această regulă nu funcționează pentru dvs. :zgâria:

Faceți oglinzi strâmbe cu propriile mâini

Nu vom putea face o oglindă strâmbă dintr-o oglindă plată obișnuită, dar folosind carton de oglindă vom obține efectul dorit.

Am achiziționat folie de carton. Un pachet conținea 5 foi de culori diferite.

Și acum totul este simplu.

Au luat o foaie de carton și au îndoit-o astfel încât partea convexă să fie spre noi și apoi invers - departe de noi. Aici puteți experimenta. În orice caz, un astfel de joc este foarte captivant pentru copil.

Câteva fotografii cu reflexiile noastre curbate.

Următorul pas a fost tăierea cartonului din oglindă. Într-un caz am făcut pătrate, iar în celălalt le-am tăiat în raze. S-a dovedit a fi un fiu atât de frumos.

Și aici sunt fotografii de la Muzeul Științei Divertismentului. Reflecția mea într-o oglindă concavă strâmbă.

Efectul este foarte interesant - subțire și cu susul în jos.

De ce se întâmplă toată această distorsiune?

Când lumina intră în contact cu suprafața unei oglinzi, aceasta este reflectată. Și am realizat deja cu succes experimente care confirmă acest lucru. Dar direcția luminii reflectate depinde de forma oglinzii.

Dacă convexitatea oglinzii este îndreptată spre exterior, se numește o astfel de oglindă curbat.În oglinzile curbate, obiectele apar întinse.

Dacă convexitatea este îndreptată spre interior, se numește o astfel de oglindă concav. Oglinzile concave vă permit să micșorați vizual un obiect sau chiar să îl întoarceți cu susul în jos. Depinde de distanța la care te afli de oglindă.

Mi-am amintit și de desenul animat preferat al tuturor „Ei bine, așteaptă un minut”. Probabil că vei „porni” cu ușurință episodul despre sala de râs din memoria ta. Dacă ai făcut singur o astfel de cameră. Fă-ți părinții și bunicii fericiți. Surprinde-ți prietenii. Emoții vii, râsete vesele și o seară de familie de neuitat vă sunt garantate.

Nu muta oglinzile prea departe. Veți avea în continuare nevoie de ele, iar eu vă voi spune și vă arăt ce alte meșteșuguri puteți face acasă. De exemplu, construiți un periscop, sau poate chiar un caleidoscop cu propriile mâini.

Meșteșuguri și experimente fericite.

Cu siguranță te-ai uitat măcar o dată într-o lingură ca într-o oglindă. Dacă nu, găsiți cea mai apropiată lingură și uitați-vă la suprafața ei concavă. Reflecția ta va fi cu susul în jos! În acest articol vom încerca să ne dăm seama de ce se întâmplă acest lucru. În mare, o lingură este o oglindă curbată, așa că trebuie să învățăm să explicăm ceea ce vedem în oglinzi, inclusiv oglinzi de forme complexe.

Zero oglinzi. Să începem cu cel mai simplu lucru: să încercăm să înțelegem cum vedem obiectele. Simplu - spus cu voce tare: diverse detalii și caracteristici ale viziunii noastre pot fi discutate la nesfârșit. Va trebui doar să știm că o rază de lumină, reflectată de un obiect, intră în ochiul nostru - de aceea vedem acest obiect. Acest lucru este prezentat schematic în Figura 1.

O oglindă. Cu toate acestea, fasciculul poate intra în ochiul nostru nu direct, ci fiind reflectat de-a lungul drumului de la oglindă. Este îndeplinită următoarea lege: unghiul de incidență este egal cu unghiul de reflexie. Aceasta înseamnă că unghiurile marcate în figura 2 sunt egale.

Pentru scopurile noastre, va fi mai convenabil să ne gândim la acest proces puțin diferit. Să plasăm mental de cealaltă parte a oglinzii o întreagă lume din spatele oglinzii, simetrică cu cea obișnuită. Apoi oglinda va deveni o fereastră în acest oglindă. Într-adevăr, să ne uităm la Figura 3: deoarece unghiul de incidență este egal cu unghiul de reflexie, Quantik, privind în oglindă de-a lungul fasciculului TOPOR, va vedea o floare în care se sprijină raza reflectată XB. Dar dacă o rază TOPOR a trecut prin oglindă ca printr-o fereastră (adică ar merge mai departe de-a lungul fasciculului XB′), s-ar fi lovit de o floare oglindă simetrică, adică Quantik ar fi văzut același lucru.

O oglindă înclinată. Ce se întâmplă dacă înclini oglinda, de exemplu, spre tine? Atunci unde va fi dubla oglindă a lui Quantik (să-i spunem Kitnavk - acesta este cuvântul Quantik citit invers)? Să folosim un truc: să întoarcem nu oglinda, ci Quantik. La urma urmei, tot ceea ce este important pentru noi este poziția relativă a lui Quantik și a oglinzii. Vedeți ce se întâmplă în fig. 4, O. Acum să rotim întreaga imagine, punând Quantik la loc (Fig. 4, b). Drept urmare, Quantik va vedea picioarele în fața lui și nu fața lui Kitnavka.

Acest rezultat este ușor de verificat: uitați-vă în oglindă, înclinați-l spre dvs. - reflexia se va ridica, înclinați-o departe de dvs. - reflexia va cădea.

Multe oglinzi. Acum să plasăm multe oglinzi mici de-a lungul unui arc de cerc. Seamănă deja cu o lingură mare, nu-i așa? Mai întâi, să plasăm Quantik în centrul acestui cerc. Atunci Quantik își va vedea fața în centrul fiecărei oglinzi. La urma urmei, indiferent la ce oglindă se uită, „raza vederii sale” va fi perpendiculară pe oglindă, iar oglinda nu va fi înclinată în raport cu această „rază a vederii”.

Dacă acum Quantik se îndepărtează, atunci în raport cu noile „raze ale vederii”, oglinzile superioare vor fi înclinate spre Quantik, iar cele inferioare - departe de el (vezi Fig. 5). Prin urmare, în centrul oglinzii superioare, Quantik va vedea picioarele Kitnavka superioară, iar în centrul oglinzii inferioare - partea de sus a capului Kitnavka inferioară. În total, în oglinzi, de sus în jos, sunt vizibile părți individuale ale lui Kitnavka, încă nu inversate, dar în ordine de jos în sus.

Să „lipim” reflecțiile împreună. Nu este atât de ușor de imaginat ce va vedea Quantik în cele din urmă. Să facem un experiment cu ceva mai simplu, cum ar fi un triunghi. Mai întâi, tăiați-l în patru părți, apoi pliați aceste părți în ordine inversă (Fig. 6). Rezultatul va fi ceva ciudat. Dar dacă faceți cel puțin opt părți, rezultatul va semăna deja cu un triunghi inversat. Și cu cât mai multe părți în care tăiem triunghiul, cu atât rugozitatea din imaginea asamblată înapoi este mai puțin vizibilă.

La fel se va întâmpla și cu Kitnavk. Quantik se va uita în esență în multe fante înguste, în fiecare dintre care este vizibilă o bucată de Kitnavka. Împreună se vor asambla într-o Kitnavka inversată brută, așa cum am avut înainte un triunghi inversat.

O oglindă curbată. Tot ce trebuie să faci este să-ți imaginezi că lingura este formată din oglinzi plate foarte mici. Atât de mici încât din punctul nostru de vedere se contopesc într-o suprafață curbă continuă, iar reflexiile individuale din fiecare dintre ele formează o imagine continuă inversată.

Artistul Sergey Chub

Natura reflexiei luminii depinde de direcția în care este curbată suprafața pe care cade. De exemplu, suprafața concavă a unei linguri produce imagini inversate, în timp ce partea din spate reflectă imaginile corect. Factorul determinant în orientarea imaginii reflectate este forma reflectorului.

Suprafețele concave, cum ar fi interiorul unei sfere goale sau fața unei linguri, produc de obicei imagini inversate. Suprafețele convexe, cum ar fi exteriorul unei sfere sau spatele unei linguri, mențin orientarea corectă a imaginii.

Oglinzile concave reflectă razele paralele de lumină spre interior, îndreptându-le către un singur punct numit focalizare sau punct focal. În punctul în care se formează imaginea, razele de lumină se intersectează. Dacă obiectul reflectat de o oglindă concavă este situat mai aproape de oglindă decât de punctul focal, imaginea rezultată va fi orientată corect. Dacă un obiect se află în spatele punctului focal, reflectarea acestuia va fi inversă. În ceea ce privește reflexiile create de suprafețele convexe, acestea sunt întotdeauna orientate corect, deoarece astfel de suprafețe provoacă divergerea razelor de lumină. Ca urmare, razele reflectate nu se intersectează niciodată între ele și, prin urmare, nu formează o imagine inversată.

Imagine mărită Panda (P") (poza de mai sus) apare într-o oglindă sferică concavă când panda (P) se află între oglindă și punctul focal (F). Imaginea se formează la intersecția razelor reflectate.

Când razele paralele reflectate de suprafața concavă a unei oglinzi sferice, ele converg către un punct focal.

Imaginea rămâne cu susul în josși pare normal ca mărime atunci când panda se află în centrul unei oglinzi sferice.

Imagine inversată scade pe măsură ce panda se îndepărtează de centrul oglinzii sferice.

Inversat, dar imaginea încă mărită apare atunci când panda se află între punctul focal și centrul sferei.

Imagini într-o oglindă convexă

Imaginea reflectată de o oglindă convexă este întotdeauna redusă și orientată corect, indiferent cât de departe este obiectul. Deoarece oglinzile convexe oferă un câmp vizual mai larg (imaginea din dreapta) decât oglinzile plate, ele sunt convenabile pentru utilizare ca oglinzi retrovizoare în mașini.

Fețe într-o lingură

Suprafețele interioare și exterioare ale lingurii acționează în mod similar cu suprafețele concave și convexe ale unei oglinzi sferice. Deoarece punctul focal al suprafeței interioare a lingurii se află la o distanță mică de acesta, reflectarea feței va fi întotdeauna cu susul în jos. Spatele convex al lingurii produce întotdeauna o imagine redusă cu orientarea corectă.

În secțiunea despre întrebarea De ce este reflectarea în lingură cu susul în jos? dat de autor Partiție cel mai bun răspuns este Faptul este că suprafața lustruită a lingurii reflectă lumina și creează imagini, ca o oglindă. Singura diferență este că oglinda cu care suntem obișnuiți este plată, iar lingura este convex-concavă.
La interior, lingura este o oglindă concavă, care, în cele mai multe cazuri, inversează imaginea, iar la exterior, este o oglindă convexă, formând doar imagini directe și reduse. Prin urmare, în partea convexă suntem reflectați direct, iar în partea concavă suntem reflectați cu susul în jos.
Pentru a înțelege de ce o oglindă concavă inversează imaginea, dar o oglindă convexă nu, să ne amintim ce este o imagine în general. Acestea sunt raze de lumină care intră în ochii noștri. O imagine inversată este atunci când capul este dedesubt și picioarele sunt deasupra, adică atunci când raza superioară a devenit cea inferioară și invers. Pentru a obține o imagine inversată, trebuie să trimiteți raze de lumină, astfel încât acestea să schimbe locul. Exact asta face o oglindă concavă. Adună lumina care cade pe ea „în grămadă” (adică concentrează lumina), apoi razele pur și simplu zboară în linie dreaptă.
O oglindă convexă nu focalizează razele, ci le împrăștie în toate direcțiile. Dar raza de sus rămâne raza de sus, iar imaginea nu se întoarce.

Instituție de învățământ municipală

școală gimnazială

Satul Novaia Bekshanka, districtul municipal „Cartierul Baryshsky”

Regiunea Ulyanovsk

Proiect de cercetare

pe tema:

Terminat : Okolnov Victor şi

Okolnov Dmitri,

elevi de clasa a III-a.

Managerii : Elizarova Olga Nikolaevna,

Ilicicev Alexandru Nikolaevici

Anul universitar 2013/2014

Conţinut.

1 . Rezumat al proiectului

2.Introducere. Misterul lingurii.

2. Reflecție într-o lingură.

3.Experimente optice.

4.Notă. Din istoria unei linguri.

5. Folosind o lingură.

6. Concluzie.

7. Lista referințelor.

Adnotare

la un proiect de cercetare

„Care este misterul lingurii?”

Elevii de clasa a III-a

Instituție de învățământ municipală școală secundară din satul Novaya Bekshanka

Okolnov Victor și Okolnov Dmitri .

Această lucrare povestește într-un mod interesant despre proprietatea uimitoare a unuia dintre cele mai necesare articole de uz casnic, secretul lingurii.

Faptul este că suprafața lustruită a lingurii reflectă lumina și creează imagini, ca o oglindă. Singura diferență este că oglinda cu care suntem obișnuiți este plată, iar lingura este convex-concavă. La interior, lingura este o oglindă concavă, care, în cele mai multe cazuri, inversează imaginea, iar la exterior, este o oglindă convexă, formând doar imagini directe și reduse. Prin urmare, în partea convexă suntem reflectați direct, iar în partea concavă suntem reflectați cu susul în jos. Pentru a înțelege de ce o oglindă concavă inversează imaginea, dar o oglindă convexă nu, băieții au dezvoltat un plan pentru a găsi răspunsul la această întrebare și au gândit planul pentru proiectul lor.

Sub îndrumarea unui profesor de fizică, elevii au efectuat mai multe experimente în care au demonstrat în mod clar proprietățile oglinzilor și lentilelor concave și convexe.

Elevii au efectuat un studiu minuțios al oglinzilor concave și convexe într-o manieră accesibilă și ușor de înțeles, au fost luate în considerare zonele de aplicare a suprafețelor convexe și concave. Obiectivele și scopurile studiului au fost atinse.

O prezentare colorată este finalizarea unui proiect de cercetare și este însoțită de materiale foto și video mari.

Acest proiect de cercetare și prezentare poate fi folosit de profesorii din școala primară atât în ​​lecțiile de mediu, cât și în activitățile extrașcolare.

Conducatori de munca: /Elizarova O.N./

_________________ / Ilyichev A.N./

1. Introducere.

Tema muncii noastre este „Care este misterul lingurii?” Am luat acest subiect pentru că lingura este o parte integrantă a vieții noastre de zi cu zi.

« O lingură este dragă la cină”, spune un proverb rus. Și nu degeaba acest proverb menționează o lingură, deoarece o lingură este cel mai practic articol dintre toate tacâmurile. În ciuda faptului că lingura este concepută pentru a transporta alimente lichide sau semi-lichide, poate fi folosită ca o furculiță, ca un cuțit și ca o oală. Unele linguri sunt folosite cu succes pentru decorsediul. Sau îl poți folosi ca oglindă.

Într-o zi, în timp ce luam prânzul după școală, fratele meu și cu mine am observat o imagine neobișnuită: o parte a lingurii ne-a mărit reflexia, iar cealaltă a răsturnat-o. De ce se întâmplă asta?

Obiect de studiu : lingură

Subiect de cercetare : învăţând secretele luminii şi reflexiei

Problemă : De ce o persoană este reflectată cu capul în jos pe o parte a lingurii, dar în mod normal pe cealaltă?

Ipoteza cercetării : Să presupunem că aceasta este o oglindă atât de neobișnuită.

Scopul este practic : găsiți răspunsul la întrebare, aflați despre proprietățile reflexiei și distorsiunii luminii, pregătiți o prezentare și spuneți-le colegilor de clasă despre aceasta.

Obiectivele cercetării :

Căutați informații în cărți și pe internet despre problema cercetării.

Învață secretele luminii și reflexiei.

Găsiți aplicații ale oglinzilor concave și convexe

Metode de cercetare : analiză, generalizare, .

Semnificație practică : dezvoltarea de material interesant pentru colegii de clasă, crearea unei broșuri, proiectarea unei prezentări.

2.Istoria lingurii

„O lingură este dragă pentru cină”, spune un proverb rus. Și nu degeaba acest proverb menționează o lingură, deoarece o lingură este cel mai practic articol dintre toate tacâmurile. În ciuda faptului că lingura este concepută pentru a transporta alimente lichide sau semi-lichide, poate fi folosită ca o furculiță, ca un cuțit și ca o oală. Unele linguri sunt folosite cu succes pentru a decora o cameră. Deosebit de bine folosit pentru asta linguri de lemn cu pictură, nu sunt doar foarte frumoase, ci și funcționale.

Primele linguri nu erau din piatră, după cum s-ar putea presupune, ci din lut copt, deoarece nu necesitau putere, pentru că mâncarea moale se mânca apoi cu linguri. Era o emisferă cu mâner. Mai târziu, oamenii au început să folosească diverse materiale pentru a face linguri. În secolul al XV-lea, lingurile din alamă și cupru au devenit populare. Aristocrații și regii foloseau linguri din argint și aur. Forma lingurii se schimba constant pana in 1760 a devenit ovala si usor de folosit. În zilele noastre se fabrică un număr mare de linguri diferite - diferite culori, dimensiuni, forme, din diferite materiale.

3.Reflecții într-o lingură

Faptul este că suprafața lustruită a lingurii reflectă lumina și creează imagini, ca o oglindă. Singura diferență este că oglinda cu care suntem obișnuiți este plată, iar lingura este convex-concavă. La interior, lingura este o oglindă concavă, care, în cele mai multe cazuri, inversează imaginea, iar la exterior, este o oglindă convexă, formând doar imagini directe și reduse. Prin urmare, în partea convexă suntem reflectați direct, iar în partea concavă suntem reflectați cu susul în jos. Pentru a înțelege de ce o oglindă concavă inversează imaginea, dar o oglindă convexă nu, să ne amintim ce este o imagine în general. Acestea sunt raze de lumină care intră în ochii noștri. O imagine inversată este atunci când capul este dedesubt și picioarele sunt deasupra, adică atunci când raza superioară a devenit cea inferioară și invers. Pentru a obține o imagine inversată, trebuie să trimiteți raze de lumină, astfel încât acestea să schimbe locul. Exact asta face o oglindă concavă. Adună lumina care cade pe ea „în grămadă” (adică concentrează lumina), apoi razele pur și simplu zboară în linie dreaptă. O oglindă convexă nu focalizează razele, ci le împrăștie în toate direcțiile. Dar raza de sus rămâne raza de sus, iar imaginea nu se întoarce.

4.Experimente optice

laborator de fizica

Lucrăm cu echipamente optice

Construim o imagine inversată.

Studiem proprietățile lentilelor convexe și concave.

Experimente optice distractive

acasă

Oglinda CROVE DIN WRAP
În zilele noastre, ambalajele sunt din ce în ce mai făcute din folie subțire de plastic. Unele dintre ele, în special cele cadou, au o suprafață reflectorizantă placată cu argint. Probabil ați primit un cadou împachetat într-o astfel de folie de ambalare. Dacă da, mă întreb ce ai făcut cu folie de oglindă?
Tăiați un dreptunghi din filmul placat cu argint de aceeași dimensiune ca și cardul. Folosind un bețișon de lipici, lipiți cu atenție filmul de card: mai întâi pliați-le și încet, de la mijloc până la margini, neteziți filmul pentru a scăpa de bulele de aer. Așteptați până când lipiciul se usucă.

Acum uită-te la cardul placat cu argint. Îți vezi reflectarea în ea? Ți-ai luat o oglindă bună?
Acum încercați să îndoiți „oglinda”. Ținând cardul de margini, îndoiți-l astfel încât să formeze o oglindă convexă. În acest caz, partea centrală a cardului ar trebui să se uite la tine. Acum mutați acest pliu mai aproape de marginea cardului. Acum uită-te și zâmbește!

CAMERA OGLINZĂ Dispozitive și materiale : trei oglinzi dreptunghiulare mici, plastilină, o mărgele sau o jucărie mică, inele de cauciuc, bandă.
Progresul lucrărilor
Folosiți bandă și benzi de cauciuc pentru a fixa cele trei oglinzi pentru a forma un triunghi. Așezați o mărgele sau o jucărie în centrul acestei mici „oglinzi”. Privește cu atenție la mijloc. Ce vezi? (Veți vedea mai multe reflexii)

CALEIDOSCOP

Dispozitive și materiale : trei oglinzi dreptunghiulare mici, plastilină, margele transparente colorate sau jucării mici, bandă adezivă, hârtie de calc.
Progresul lucrărilor
Folosind plastilină, atașați trei oglinzi pentru a forma un triunghi. Folosiți hârtie de calc și bandă adezivă pentru a acoperi una dintre găuri. Așezați margelele și priviți în capătul liber al tubului. Ce vezi? Scuturați țeava, ce vedeți acum?
(Veți vedea reflexii multiple ale margelelor. Cu toate acestea, figura formată din trei oglinzi limitează numărul de reflexii. Fiecare imagine apare conectată la cei doi vecini ai săi.)

5.Aplicarea oglinzilor convexe și concave Oglinzi concave .

În zilele noastre, oglinzile concave sunt mai des folosite pentru iluminat. ÎN lanternă electrică de buzunarexistă un mic bec lung de doar câteva lumânări. Dacă și-ar trimite razele în toate direcțiile, atunci o astfel de lanternă ar fi de puțin folos: lumina ei nu ar pătrunde mai departe de unul sau doi metri. Dar în spatele becului se află o mică oglindă concavă. Prin urmare, fasciculul de lumină de la o lanternă străbate întunericul la zece metri în față. Cu toate acestea, felinarul are și o lentilă mică în fața becului. Oglinda și lentila se ajută reciproc să creeze un fascicul de lumină direcționat.

În același mod sunt aranjate și farurile și spoturile auto, reflectorul unei lămpi medicale albastre, un felinar de navă pe vârful unui catarg și un felinar de far.În lumina reflectoarelor o lampă cu arc puternic strălucește. Dar dacă oglinda concavă ar fi scoasă din reflectoare, lumina lămpii s-ar răspândi fără țintă în toate direcțiile ar străluci nu peste șaptezeci de kilometri, ci doar unul sau doi...

Deosebit de complex lanternă far. În cele mai vechi timpuri, cel mai puternic far era Farul Alexandria - ultima dintre minunile lumii asociate cu numele lui Alexandru cel Mare.

Omul de știință englez Isaac Newton a folosit o oglindă concavăîntr-un telescop. Și telescoapele moderne folosesc și oglinzi concave.

Dar cele concave antene de radiotelescopdiametru foarte mare din multe oglinzi individuale metalice.

Oglinzi convexe.

Atât de convex și de indestructibil oglinzile pot fi văzute adesea pe străzile orașului și în locuri publice.

Instalarea oglinzilor rutiere pe drumuri cu vizibilitate limitată vă permite să protejați vehiculele și oamenii. Aceste oglinzi sunt echipate cu elemente reflectorizante de-a lungul conturului și strălucesc în întuneric, reflectând lumina farurilor auto.

Oglinzi cu dompentru interior sunt o emisferă oglindă, cu un unghi de vizualizare care ajunge la 360 de grade. În acest caz, oglinda este montată în principal pe tavan.
Revizuiți oglinzilefolosit atat pe strazi cat si in interior. Așadar, de exemplu, într-un magazin, o privire de ansamblu arată personalul care face ceea ce face pe culoarele dintre rafturi, iar într-o parte dificilă a parcării le permite proprietarilor de mașini să efectueze manevre fără coliziuni.

În medicină, cea mai comună oglindă este reflectorul frontal - o oglindă concavă cu o gaură în mijloc, concepută pentru a direcționa un fascicul îngust de lumină în ochi, ureche, nas, faringe și laringe. Oglinzile de diferite modele și forme sunt, de asemenea, folosite pentru cercetare în stomatologie și chirurgie. 5. Materiale fotografice.