Jak dokázat, že světlo platí v přímce

Světlo je nedílnou součástí našeho života. Díky němu vidíme objekty, rozpoznáváme jejich tvar a barvu. Naše oči jsou ve skutečnosti okny do vnějšího světa. Ve škole můžete být požádáni, abyste prokázali, že světlo se šíří po přímce. Toho lze dosáhnout třemi způsoby, pomocí dostupných prostředků.

Kroky

Metoda 1 ze 3:

Experiment s malými otvory

jeden. Sbírejte vše, co potřebujete. Tento experiment zahrnuje vytvoření malých otvorů, kterými bude světlo procházet. K tomu budete potřebovat následující materiály a nástroje:

Tři kartotéky.
Kus plastelíny nebo okrasné hlíny. Můžete také použít oboustrannou pásku.
Svítilna nebo laserové ukazovátko.
Děrovačka.
Pravítko.

Obrázek s názvem Dokažte, že světlo cestuje přímou cestou Krok 2

2. Ve středu každé karty vyražte otvor. Abyste se vyhnuli zbytečným měřením, vezměte kartu a pomocí pravítka nakreslete dvě diagonální čáry, které spojují protilehlé rohy. Totéž proveďte pro další dvě karty.

Vezměte děrovačku a děrujte kartu na průsečíku dvou úhlopříček. Totéž opakujte pro další dvě karty.

Obrázek s názvem Dokažte, že světlo cestuje přímou cestou Krok 3

3. Zajistěte karty plastelínou. Karty je nutné postavit svisle podél přímky ve stejné vzdálenosti od sebe.

Držáky karet vytvarujte z plastelíny tak, aby stály vzpřímeně. Pomocí pravítka umístěte karty 5-13 centimetrů od sebe.

K vertikálnímu umístění karet můžete také použít oboustrannou pásku. Dávejte pozor, abyste otvory ve středu karet nezakryli plastelínou nebo lepicí páskou.

Obrázek s názvem Dokažte, že světlo cestuje přímou cestou Krok 4

4. Umístěte baterku nebo laserové ukazovátko na jednu stranu řady karet. Namiřte baterku (ukazatel) tak, aby její světlo dopadalo na otvor v nejbližší kartě. Zapněte baterku nebo laserové ukazovátko.

Pokud je to nutné, upravte karty tak, aby všechny tři otvory byly v přímé linii a prošlo nimi světlo. Poté uvidíte, jak paprsek světla dopadá na zeď nebo jiný povrch umístěný za poslední kartou.

Obrázek s názvem Dokažte, že světlo cestuje přímou cestou Krok 5

Pět. Přesuňte baterku nebo laserové ukazovátko tak, aby světlo nezasáhlo střed první karty. Ve výsledku uvidíte, že světlo neprochází otvory. To ilustruje skutečnost, že při interakci s nereflexními materiály, jako jsou kartotéky karet, světlo postupuje po přímce.

Metoda 2 ze 3:

Experiment se zrcadlem a svítilnou

jeden. Zásobte se vším, co potřebujete. Tento experiment využívá svůj odraz od zrcadla k prokázání, že světlo se pohybuje po přímce. K provedení tohoto experimentu budete potřebovat pomocníka: jedna osoba bude mít baterku a druhá zrcadlo. Budete také potřebovat následující:

Dva nebo tři listy černého papíru.
Pochodeň.
Malé zrcadlo.
Drobnosti, jako jsou knoflíky, uzávěry lahví nebo mince.

Obrázek s názvem Dokažte, že světlo cestuje přímou cestou Krok 7

2. Položte malé předměty na černý papír. Položte list černého papíru na podlahu ve slabě osvětlené nebo úplně zatemněné místnosti. Umístěte 2-3 malé předměty do středu listu.

Obrázek s názvem Dokažte, že světlo cestuje přímou cestou Krok 8

3. Jedna osoba by měla držet baterku a druhá by měla mít zrcadlo. Osoba s baterkou by měla sedět před listem papíru zády k sobě. Druhý účastník musí držet zrcadlo tak, aby čelilo papíru s malými předměty.

Obrázek s názvem Dokažte, že světlo cestuje přímou cestou Krok 9

čtyři. Zapněte baterku. Každý, kdo má svítilnu, by ji měl zapnout a namířit ji od listu papíru s malými předměty.

Druhý účastník musí umístit zrcadlo tak, aby světlo dopadalo na malé předměty. Přibližte zrcadlo blíže k baterce a natočte jej pod úhlem, aby se osvětlily předměty.

K osvětlení předmětů budete možná potřebovat více zrcadel. Hledejte správné umístění zrcadel, aby na předměty dopadalo světlo. Při hledání správné polohy můžete také přesunout list papíru s předměty po místnosti.

Tento experiment demonstruje skutečnost, že světlo se pohybuje vzduchem v přímce. Toto však používá reflexní povrchy (zrcadla). Úhel odrazu světla od povrchu zrcadla se rovná úhlu, pod kterým dopadá na zrcadlo. Zrcadla odrážejí světlo a mění jeho trajektorii a výsledkem je, že se světelný paprsek šíří přerušovanou čarou, která se skládá z přímých segmentů (mezery mezi zrcadly).

Metoda 3 ze 3:

Experimentujte s vodou a olejem

jeden. Sbírejte vše, co potřebujete. Tento experiment ukazuje, že světlo se šíří po přímce v homogenním médiu (například vzduch), ale když narazí na rozhraní mezi různými médii (například povrch mezi vodou a olejem), láme se (mění směr šíření) ). Chcete-li experimentovat, potřebujete následující:

Velká skleněná nádoba.
Dostatečné množství vody.
Sklenici rostlinného oleje.
Pravítko.
Lžíce.

Obrázek s názvem Dokažte, že světlo cestuje přímou cestou Krok 11

2. Nalijte vodu do nádoby. Naplňte nádobu asi do poloviny vodou.

Nádoba musí být dostatečně velká, aby se do ní vešlo pravítko.

Obrázek s názvem Dokažte, že světlo cestuje přímou cestou Krok 12

3. Lžící jemně nalijte rostlinný olej do nádoby. Výsledkem je, že se na vodě vytvoří vrstva oleje.

Obrázek s názvem Dokažte, že světlo cestuje přímou cestou Krok 13

čtyři. Vložte do nádoby pravítko. Umístěte pravítko tak, aby sedělo svisle ve vodě a ukazovalo na něm čísla.

Všimněte si, že pod vodou a olejem se čísla zdají být napnutá a zvětšená. Přesuňte pravítko a podívejte se, jak je tvar čísel zkreslený. Všimněte si různých druhů čísel ve vodě a oleji.

Tento experiment ukazuje, že světlo se pohybuje různými rychlostmi v různých médiích, jako je vzduch, olej a voda. V homogenním médiu (například vzduchu) je světlo distribuováno v přímce, nicméně, když se pohybuje z jednoho média do druhého (například ze vzduchu do oleje nebo oleje do vody), směr propagace a rychlost změny světla.