Na základní škole a v nižších ročnících gymnázia se při probírání tématu OPTIKA žáci seznamují se základními vlastnostmi světla a aplikací odrazu a lomu světla. Kromě standardních demonstračních pokusů na optické lavici je žádoucí, aby si poznatky o světle "objevili" nebo ověřili sami žáci s jednoduchými pomůckami, pokud možno vlastnoručně vyrobenými. Možností je hodně, pro inspiraci jsme vybrali tři velmi snadno realizovatelné.
Rozklad světla na spektrální barvy demonstrujeme ve třídě například hranolovým spektroskopem. Žáci však z vlastní zkušeností ví, že se světlo rozkládá na barevné složky i mnoha jinými způsoby - "cédéčkem" (CD), na mýdlových bublinách a v kapkách vody, pohledem skrz vázu z broušeného skla, na hologramech na dokladech nebo různých obalech. Jednoduchý spektroskop z CD lze během deseti minut udělat jako domácí úkol a celá třída se pak může pustit do zkoumání spektra světla oblohy, žárovky, klasické nebo kompaktní zářivky.
Základem spektroskopu je vhodná lepenková krabička. Osvědčila se nám krabička od ovocného čaje s rozměry 7 cm x 15 cm x 5 cm. Její spodní stěnu zpevníme nalepeným pruhem silnější lepenky a celou krabičku slepíme, aby se nemohla při experimentování "rozložit". Po zaschnutí lepidla modelářským řezákem vyřízneme podle obrázku pozorovací otvor na horní stěně a otvor pro nalepení štěrbiny (pozor na úraz!). Vodorovnou štěrbinu o šířce cca 1 mm vytvoříme nalepením dvou kousků alobalu nebo neprůhledné samolepicí pásky přes výřez v přední stěně. Pak vyměříme a prořízneme zářez pro zasunutí CD pod pozorovacím otvorem. Rovina CD by měla svírat se spodní stěnou úhel asi 30°. Tím je spektroskop hotov.
Do zářezu vložíme CD záznamem směrem k pozorovacímu otvoru a štěrbinu zamíříme směrem ke zdroji světla. Výřezem pozorujeme odraz světla od CD, při kterém se světlo rozkládá. Zvlášť výrazný je rozdíl mezi spojitým spektrem žárovky a světlem zářivky s výraznými spektrálními čarami. Struktura plochy CD představuje velmi jemnou odraznou optickou mřížku, na které dochází k interferenci odražených světel a ke vzniku spektra. S objasněním tohoto jevu se žáci setkají až na střední škole v kapitole o vlnových vlastnostech světla.
 |
| 1. Obr. |
Naši předkové zjednodušeně formulovali zákon lomu větou: Hůl do vody vnořená zdá se býti zlomená. A protože porozumění lomu světla je nutné pro pochopení funkce čoček a optických přístrojů, měli by zkoumat lom světla sami žáci. Stačí k tomu kádinka ze tří čtvrtin naplněná vodou a obyčejná tužka. Pro debatu o lomu světla doporučujeme, aby si všichni žáci ve dvojicích provedli například následující sérii pokusů, zapsali a zakreslili výsledky pozorování:
V prvních šesti pokusech se žáci přesvědčí o tom, že při přechodu světla ze vzduchu do vody a naopak se obraz tužky mění - zvětšuje nebo zmenšuje, je vzpřímený či převrácený. Kádinka s vodou je vlastně primitivní válcová čočka. Posledním pokusem demonstrujeme totální odraz světla na vodní hladině, která se jeví jako zrcadlo.
 |
| 2. Obr. |
Velmi snadno si může každý žák zhotovit model primitivního jednočočkového mikroskopu, předchůdce dnešních mikroskopů elektronových. Budeme potřebovat tubu akrylátového rozpouštědlového lepidla BUTACEL, které je běžně k dostání v drogerii. Na podložní mikroskopické sklíčko kápneme větší kapku lepidla, necháme ve vodorovné poloze přes noc důkladně zaschnout a mikroskop je hotový. Vytváření kapek (velikost, tvar, doba zasychání) je vhodné vyzkoušet si nejprve na kousku lepenky. Je třeba počítat s tím, že i důkladně zaschlé lepidlo je trochu plastické a nešetrným dotekem nebo dokonce stlačením se kapka zdeformuje a znehodnotí. Proto sklíčka s kapkami neukládáme po skončení pokusů na sebe.
Čočkou z lepidla pozorují žáci z různých vzdáleností drobné předměty, například strukturu tkaniny. Jestliže k sobě přiloží dvě sklíčka s kapkami, vznikne dvojvypuklá čočka s ještě větším zvětšením.
 |
| 3. Obr. |
1 Anton van Leeuwenhoek (1632 - 1723) je považován za vynálezce jednoduchého mikroskopu a objevitele prvních mikroorganismů.
Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons BY-NC-ND.
Článek nebyl prozatím komentován.
Pro vložení komentáře je nutné se nejprve přihlásit.
Článek není zařazen do žádného seriálu.
