Як довести, що світло поширюється по прямій лінії

Світло є невід`ємною частиною нашого життя. Завдяки йому ми бачимо предмети, розпізнаємо їх форму і колір. Фактично, наші очі є вікнами у зовнішній світ. У школі вам можуть дати завдання довести, що світло поширюється прямолінійно. Це можна зробити трьома способами, в яких використовуються підручні засоби.

кроки

Метод 1 з 3:

Експеримент з дрібними отворами

1. Зберіть все необхідне. Даний експеримент передбачає створення маленьких отворів, через які буде проходити світло. Щоб провести його, вам знадобляться наступні матеріали та інструменти:

Три картотечних картки.
Шматок пластиліну або виробної глини. Можна також використовувати двосторонню клейку стрічку.
Ліхтарик або лазерна указка.
дирокол.
лінійка.

Зображення з назвою Prove That Light Travels in a Straight Path Step 2

2. Проколіть отвір в центрі кожної картки. Щоб обійтися без зайвих вимірювань, візьміть картку і за допомогою лінійки проведіть дві діагональних лінії, які з`єднують протилежні кути. Виконайте те ж саме для двох інших карток.

Візьміть дирокол і проколіть картку в місці перетину двох діагоналей. Повторіть те ж саме для двох інших карток.

Зображення з назвою Prove That Light Travels in a Straight Path Step 3

3. Закріпіть картки пластиліном. Необхідно встановити картки вертикально уздовж прямої лінії на рівній відстані один від одного.

Зліпити з пластиліну підставки для карток, так щоб вони стояли вертикально. За допомогою лінійки розмістіть картки на відстані 5-13 сантиметрів один від одного.

Щоб встановити картки вертикально, можна використовувати також двосторонню клейку стрічку. Будьте обережні і не заліпити пластиліном або стрічкою отвори в центрі карток.

Зображення з назвою Prove That Light Travels in a Straight Path Step 4

4. Додайте ліхтарик або лазерну указку по одну сторону від ряду карток. Направте ліхтарик (указку) таким чином, щоб його світло падало на отвір в найближчій до нього картці. Увімкніть ліхтарик або лазерну указку.

При необхідності поправте картки таким чином, щоб всі три отвори розташовувалися уздовж прямої лінії і світло проходило крізь них. Після цього ви побачите, як промінь світла падає на стіну або іншу поверхню, розташовану позаду останньої картки.

Зображення з назвою Prove That Light Travels in a Straight Path Step 5

5. Посуньте ліхтарик або лазерну указку так, щоб світло не потрапляло в центр першої картки. В результаті ви побачите, що світло не проходить крізь отвори. Це ілюструє той факт, що при взаємодії з матеріалів, що не, такими як картотечні картки, світло поширюється вздовж прямої лінії.

Метод 2 з 3:

Експеримент з дзеркалом і ліхтариком

1. Запасіться всім необхідним. В даному експерименті для доказу того, що світло поширюється по прямій лінії, використовується його відображення від дзеркала. Щоб провести цей експеримент, вам буде потрібно помічник: одна людина буде тримати ліхтарик, а другий - дзеркало. Також вам знадобиться наступне:

Два або три листа чорного паперу.
ліхтарик.
невелике дзеркало.
Дрібні предмети, наприклад гудзики, кришки від пляшок або монети.

Зображення з назвою Prove That Light Travels in a Straight Path Step 7

2. Додайте дрібні предмети на чорному папері. Покладіть лист чорного паперу на підлогу в слабо освітленій або повністю затемненій кімнаті. Додайте в центрі листа 2-3 дрібних предмета.

Зображення з назвою Prove That Light Travels in a Straight Path Step 8

3. Одна людина має тримати ліхтарик, а другий - дзеркало. Людина з ліхтариком повинен сісти перед аркушем паперу, звернувшись спиною до нього. Другий учасник повинен тримати дзеркало так, щоб воно було звернуто до паперу з дрібними предметами.

Зображення з назвою Prove That Light Travels in a Straight Path Step 9

4. Увімкніть ліхтарик. Той, у кого ліхтарик, повинен включити його і направити в бік від аркуша паперу з дрібними предметами.

Другий учасник повинен розташувати дзеркало так, щоб світло падало на дрібні предмети. Піднесіть дзеркало ближче до ліхтарика і розгорніть його під таким кутом, щоб висвітлити предмети.

Можливо, для освітлення предметів вам знадобиться кілька дзеркал. Пошукайте правильне розташування дзеркал, при якому світло буде падати на предмети. У пошуках правильного положення можна також переміщати по кімнаті аркуш паперу з предметами.

Даний експеримент демонструє той факт, що світло поширюється по прямій лінії в повітрі. Однак при цьому використовуються відображають поверхні (дзеркала). Кут відбиття світла від поверхні дзеркала дорівнює куту, під яким він падає на дзеркало. Дзеркала відбивають світло і змінюють його траєкторію, і в результаті промінь світла поширюється уздовж ламаної лінії, яка складається з прямих відрізків (проміжків між дзеркалами).

Метод 3 з 3:

Експеримент з водою і маслом

1. Зберіть все необхідне. Даний експеримент демонструє, що світло поширюється по прямій лінії в однорідному середовищі (наприклад, повітрі), однак при потраплянні на поверхню розділу різних середовищ (наприклад, поверхня між водою і маслом) він заломлюється (змінює напрямок поширення). Щоб провести експеримент, вам знадобиться наступне:

Велика скляна банка.
Достатня кількість води.
Стакан рослинного масла.
лінійка.
ложка.

Зображення з назвою Prove That Light Travels in a Straight Path Step 11

2. Налийте в банку воду. Заповніть банку водою приблизно до половини.

Банку повинна бути досить великою, щоб у неї проходила лінійка.

Зображення з назвою Prove That Light Travels in a Straight Path Step 12

3. За допомогою ложки акуратно налийте в банку рослинне масло. В результаті поверх води утворюється шар масла.

Зображення з назвою Prove That Light Travels in a Straight Path Step 13

4. Поставте в банку лінійку. Додайте лінійку так, щоб вона вертикально стояла у воді, і щоб було видно розміщені на ній цифри.

Зверніть увагу на те, що під водою і маслом цифри здаються розтягнутими і збільшеними. Поворухнете лінійкою і простежте, як при цьому спотворюється форма цифр. Відзначте різний вигляд цифр у воді і маслі.

Цей експеримент показує, що світло поширюється з різною швидкістю в різних середовищах, таких як повітря, масло і вода. В однорідному середовищі (наприклад, повітрі) світло поширюється по прямій лінії, проте при переході з одного середовища в іншу (наприклад, з повітря в масло або з масла в воду) напрям поширення і швидкість світла змінюються.