ОПЫТ 3. ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА

Оборудование: лучевой ящик, источник света,

лупа, небольшой картонный экран

Прежде чем приступить к этому опыту, убедитесь еще раз в том, что вы хорошо понимаете законы преломления света.

Используйте ту же коробку, что и в предыдущем опыте. Можно повернуть ее окошко к яркому лучу солнечного света — получится великолепный лучевой узор. Обратите внимание на то, что лучевые тени при очень далеком источнике света (а Солнце практически можно считать бесконечно удаленным источником !) параллельны.

Поставьте перед окошком большую лупу (рис. 3.1). Подберите такое расстояние между лупой и окошком, чтобы получился хороший лучевой узор. Итак, что же получается? Почему образуется такой лучевой узор?

Вы видите, что лучи света пересекаются в определенной точке— фокусной точке линзы (лупы). Ee удаленность от линзы зависит от оптической силы последней. Можно использовать не Солнце, а обычный источник, но тогда лучи света не будут вполне параллельными (рис. 3.2).

Изучите получше вашу лупу. Вы сразу видите, что в середине она толще, чем по краям. Это собирательная линза. Вспомните, что сделала она с лучами света: преломила их так, что лучи сблизились, конвергировали к одной точке — фокусу. Как вы думаете, почему это произошло?

Если у вас есть линзы разной силы, поработайте с каждой из них. Возможно, вы сумеете найти линзу 1

P и.с. 3. 1. Еслн на лупу падает параллельный пучок лучей света, то расстояние от лупы до той ТОЧКИ, ГД£ прошедшие сквозь нее лучи собираются воедино, и есть фокусное расстояние лупы.

P и с. 3. 2. Когда опыт ставится в затемненной комнате, лучевые узоры хорошо видны на задней стенке ящика, если свет от какого-либо источника проходит сквозь лупу и щели в передней стенке. Ha рисунке эти узоры не видны, так как при фотографировании комната была освещена яркой вспышкой.

P и с. 3. 3. B затемненной комнате подберите такое расстояние между источником света, лупой и экраном, при котором на экране получается наиболее резкое изображение.

рассеивающую, дивергирующего действия. Лучше если это будут достаточно сильные линзы. И отверстие в коробке вам придется уменьшить, потому что ваши линзы в большинстве будут, вероятно, небольшого диаметра.

Лупа, как и любая собирательная линза, дает истинное изображение. Приблизьте линзу к отверстию — и на листе бумаги, который служит экраном, вы получите изображение отдаленных предметов. Прямое это изображение или перевернутое? Объясните, почему.

Установите источник света, большую лупу и экран, как показано на рис. 3. 3. Вырежьте из картона звездочку и прикрепите ее к источнику света.

Перемещая лупу, вы узнаете многое о фокусировке и преломлении света. Используйте самые различные предметы. Что происходит, если предмет приблизить к лупе? Надо ли при этом приближать или отодвигать экран, чтобы получить четкое изображение? A если у вас есть лупы разной силы, то какую надо взять лупу, чтобы получить четкое изображение более близкого

к лупе предмета (при постоянном расстоянии от лупы до экрана), сильнее или слабее? Что вы узнали о формировании изображений, работая с этой установкой?

Экспонат для выставки

Возможности здесь очень разнообразны. Подготовь- те различные линзы в сочетании с одним и тем же лучевым ящиком. Соберите систему из нескольких линз. Экспериментируйте и наблюдайте. Идея «оптической скамьи», состоящей из источника света, линзы и экрана, может быть использована во многих вариантах. Пусть поработает ваше воображение.