Warsztaty z optyki
Transkrypt
Warsztaty z optyki
Warsztaty z optyki – scenariusz. 1. Wstęp teoretyczny – 30 min: - Co to jest światło? - Dlaczego ciała świecą? - O czym mówią prawa załamania, odbicia, dyfrakcji i interferencji? - Czym jest polaryzacja? - Co wspólnego ze światłem ma pilot do telewizora i antena radiowa? 2. Częśd warsztatowa – 50 min: - prawo odbicia i załamania - dyspersja – działanie pryzmatu - interferencja – działanie interferometru - obserwacja fal podczerwonych - polaryzacja światła - obserwacja naprężeo wewnątrz przezroczystych materiałów metodą polaryzacyjną - „kabel” optyczny – montaż układu do przesyłania sygnału z odtwarzacza do głośnika bez użycia kabli drogą optyczną - spektroskop – obserwacja widma sodowego - labirynt optyczny - camera obscura 3. Zwiedzanie laboratorium – 40 min: - laboratorium holografii Opis. Ad 1. W pierwszej części zajęd uczestnicy wysłuchają wykładu z podstaw optyki. Mówid będziemy o powstawaniu światła, jego naturze, powszechnych i prostych zjawiskach i prawach je ujmujących. Powiemy też o polaryzacji, jej zastosowaniach a także spróbujemy uświadomid uczestników, że światło widzialne to tylko częśd widma fal elektromagnetycznych, które niczym nie różni się od sygnału w pilocie telewizora czy fal radiowych. Ad 2. Cześd warsztatowa pozwoli dotknąd tego, o czym mówiliśmy na wykładzie. Cześd doświadczeo polega na obserwacjach. Doświadczenia wykonywad będą uczestnicy pod okiem opiekunów, którzy pomogą wyciągnąd im odpowiednie wnioski i rozwieją wszelkie wątpliwości. Najbardziej wymagające od uczestników będą labirynt optyczny oraz „kabel” optyczny. Labirynt optyczny wzorowany jest na grze logicznej „Chromatron”. Zabawa polega na takim manipulowaniu zwierciadłami i soczewkami, aby światło lasera dotarło po wielu odbiciach i załamaniach do wyznaczonego punktu np. fotodiody uruchamiającej dzwonek. „Kabel” optyczny to w uproszczeniu układ zbudowany z diody i fotodiody. Dioda jest podłączona do źródła dźwięku np. odtwarzacza, natomiast fotodioda do głośników. Po zmontowaniu układu (zawierającego między innymi wzmacniacz) należy świecid światłem z diody na fotodiodę. Zmiany napięcia na diodzie powodują zmiany jej świecenia, co z kolei przekłada się na zmiany napięcia powstającego na oświetlanej fotodiodzie, a tym samym kształt sygnału docierającego do głośników. Obserwacje naprężeo wewnątrz przezroczystych materiałów polegają na odpowiednim spolaryzowaniu układu polaryzator – materiał – polaryzator(analizator) tak, aby wewnętrzne nierówności w materiale powodowały wewnętrzną polaryzację światła co będzie skutkowało powstawaniem wielobarwnych kształtów na analizatorze. Ad. 3. Uczestników warsztatów zaprosimy do laboratorium holografii, gdzie pokażemy im, w jaki sposób powstają hologramy i jaką rolę mogą odegrad w przyszłości.