Эксперимент 1

Разложение белого света. Получение спектра

Материалы:
Стеклянная призма
Также можно использовать компакт-диск или блюдо с водой и маленьким зеркалом
Источник белого света
Яркий фонарик или луч солнца из окна
Белый экран
Лист бумаги или стена для наблюдения спектра

Процесс:
1
Лучше немного приглушить свет в классе
Достаточно задернуть шторы и выключить свет
2
Направляем узкий пучок света от фонарика
(или солнечный луч через щель между шторами) на призму. Призма должна быть установлена под углом к лучу
3
На экране, стене или листе бумаги, расположенном за призмой, появляется спектр
– разноцветная полоса, похожая на радугу
4
Наблюдаем цвета
на которые разложился белый свет

1
Шаг 1 — Подготовка

Проведение эксперимента

Необходимо установить призму и направить на неё луч света
  • Наставник
    «Сейчас я направлю луч фонарика на призму.
    Как вы думаете, что произойдёт с белым светом?» Дожидаемся версий от учеников.

    Наводим луч на призму, чтобы появилась радужная полоса спектра.
    Посмотрите, что получилось! Белый свет разложился на цветной спектр – мы видим радужную полосу на экране. Каждый цвет в этой полосе – часть белого света. Наш фонарик излучает белый свет, который, пройдя через призму, распался на семь основных цветов: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. То есть белый цвет состоит из всех этих цветов одновременно.
Здесь можно задать вопрос аудитории. Почему так произошло? Почему призма разделила белый свет на цвета? Если дети затрудняются ответить, подсказываем сами
  • Наставник
    Призма преломляет (сгибает) луч света. Оказалось, что лучи разных цветов преломляются по-разному: одни отклоняются сильнее, другие слабее. Поэтому белый луч распадается на “веер” цветов. Больше всего отклоняется фиолетовый, а красный – меньше всего, поэтому цвета отделяются друг от друга. Это явление называется дисперсией света. Получается, что такое белый свет?

    Ожидаем правильную версию от учеников: белый свет – это смесь всех цветов.

    Действительно. Ещё сэр Исаак Ньютон в XVII веке впервые показал, что белый солнечный свет можно разложить призмой в спектр, и тем самым доказал, что белый — сложный цвет. Мы с вами сейчас повторили опыт Ньютона. Белый свет содержит все цвета — это важно запомнить.
Здесь можно кратко нарисовать схему на доске: белый луч → призма → разложение на семь цветов

2
Шаг 2

Наблюдение спектра

Общаемся с учениками, задаём им вопросы
  • Наставник
    Например:
    «Давайте перечислим цвета, которые мы видим. Какие цвета вы заметили в спектре?»
    Дожидаемся перечисление от учеников.

    Комментируем: «Отлично. Это цвета видимого спектра. Теперь вы увидели своими глазами маленькую радугу в классе.»

    Можно альтернативно показать спектр через отражение от компакт-диска или через зеркало в воде. Принцип объясняется аналогично — белый свет распадается на цвета.
Переходим к следующему эксперименту
Эксперимент 2

«Микроскоп» из лазера. Наблюдение микрочастиц через лазерный луч

Материалы:
Лазерная указка малой мощности
Безопасная красная лазерная указка
Шприц
Чтобы подвесить каплю воды
Вода с мелкими частицами
Например, вода из аквариума или лужи. Можно развести в воде немного почвы, чтобы внутри были микроорганизмы или взвесь
Белый экран или
однотонная стена
Ассистент
Который будет держать лазер или шприц с водой. Можно использовать штатив или какой-то иной держатель. Главное — зафиксировать лазер и шприц с водой
Затемнённое помещение

Процесс:
1
Наберите шприцом немного подготовленной воды
Из шприца выдавите одну каплю, чтобы она держалась на кончике — капля должна висеть в воздухе. Если есть штатив, пипетка крепится вертикально, если нет – можно аккуратно держать в руках
2
Лазерную указку держите напротив капли на таком уровне
чтобы луч проходил через каплю воды. Можно положить указку на стопку из книжек, чтобы она лежала неподвижно и светила горизонтально.
3
Выключите свет в комнате и задвиньте шторы
Направьте лазерный луч через висящую каплю воды на белую стену или экран
4
Наблюдайте на стене проекцию
Вы увидите множество маленьких светящихся точек или мутное пятно, в котором могут двигаться точки. Это увеличенное «изображение» содержимого капли. Если в воде есть мелкие пузырьки, пылинки или микроорганизмы, их движения станут заметны на экране в виде движущихся пятнышек. Чтобы увеличить чёткость изображения, попробуйте поменять расстояние лазера до капли с водой — расположить его ближе или дальше

Проведение эксперимента

Наберём шприцом немного воды. Это будет нашим образцом для исследования
Вызовите одного из учеников в качестве ассистента. Попросите его из шприца выдавить одну каплю, чтобы она держалась на кончике — капля должна висеть в воздухе. Держать нужно аккуратно и неподвижно.
  • Наставник
    Сами возьмите лазерную указку и направьте луч на каплю, чтобы он проходил через неё. Можно положить лазер на стопку из книжек и самому держать шприц с каплей воды.
    Попросите кого-то из учеников выключить свет в комнате и задвинуть шторы.
    Направьте лазерный луч через висящую каплю воды на белую стену или экран.
    Используем следующие комментарии и вопросы:

    «Сейчас мы попробуем сделать простой микроскоп с помощью лазера. У нас есть капля воды, она будет играть роль линзы. Я направляю лазерный луч через каплю на стену... Что вы видите?»

    Варианты учеников могут быть следующими: «На стене какие-то точки, пятнышки... они двигаются!»

    Прокомментируйте:
    «Да, на экране появились светящиеся точки, некоторые из них колеблются. Каждая такая точка – это очень маленькая частица в воде, через которую проходит луч. Капля воды действует как увеличивающая линза: она преломляет лазерный луч и проецирует изображение содержимого капли на стену. Мы как будто смотрим на микромир воды.»
    Если использовалась вода из пруда, из аквариума или застоявшаяся вода с зелёным налетом, можно сказать, что, возможно, некоторые движущиеся точки – это микроскопические живые организмы.

    Но необходимо уточнить:
    «Конечно, наш “лазерный микроскоп” — довольно примитивное изобретение. Капля увеличивает недостаточно сильно. Тем не менее, сам принцип понятен: луч света, проходя через маленькую прозрачную линзу (каплю), позволяет увидеть то, что невидимо невооружённым глазом. Настоящие микроскопы устроены сложнее, но идея та же – использовать линзы, чтобы получить увеличенное изображение микрообъектов.»
Можете позволить желающим попробовать аккуратно подвигать пипетку или лазер, наблюдая изменение картинки.

Перейдем к следующему эксперименту.
Made on
Tilda