V tomto experimentu bude ukázán pokles osvětlení v závislosti na počtu filtrů umístěných před zdroj světla.
Příprava pomůcek trvá pár minut. Čas na provedení této úlohy je maximálně 15 minut. Bez následné diskuze se žáky.
Obr. 1 Potřebné pomůcky Autor: Naděžda Vogalová |
Připojit Vernier LabQuest k počítači, na kterém je nainstalovaný program Logger Lite (zdarma ke stažení na stránkách www.vernier.cz). K Vernier LabQuestu připojit čidlo intenzity světla LS-BTA a toto čidlo upevnit k hraně stolu viz obrázek 2. Zdroj světla umístit nad čidlo.
Obr. 2 Upevnění čidla Autor: Naděžda Vogalová |
Provedení experimentu
Je dobré navodit problémovou situaci: hodnota osvětlení klesá, pokud před zdroj světla umisťujeme filtry. Nevíme ovšem, jak rychlý pokles je. Pokud studenti mají v matematice probrané průběhy funkcí (lineární, kvadratická, exponenciální...), mohou odhadnout, které z nich bude průběh odpovídat.
V počítači spustíme program Logger Lite. Dle obrázku 3 nastavíme potřebné údaje (Mode: události se vstupy, Column Name: Počet filtrů, Short Name: filtry).
Obr. 3 Změna údajů |
Po nastavení těchto údajů můžeme začít měřit, a to stisknutím zeleného tlačítka Play (viz obr. 4).
Obr. 4 Play |
Igelitový sáček představuje filtr. Na čidlo budeme postupně umisťovat jednotlivé igelitové sáčky a klikat na modré kolečko (viz obr. 5). První měření provedeme bez sáčku, tedy bez filtru.
Obr. 5 Zachovat |
Do okna, které se nám objeví, vepíšeme počet filtrů (0) a klikneme na OK. Tímto se nám hodnota osvětlení zanese do grafu.
Poté přidáme první filtr, opět klikneme na modré kolečko Zachovat a vepíšeme počet filtrů (1). Kliknutím na OK se nám i tato hodnota zanese do grafu. Takto pokračujeme až do počtu filtrů, kdy se nám osvětlení už téměř nemění. Poté klikneme na červený obdélníček Zastavit, čímž ukončíme měření.
Získáme graf podobný grafu na obr. 6.
Obr. 6 Naměřený graf |
Např. v Excelu pak můžeme na graf zkusit nafitovat různé funkce a zjistíme, že námi naměřená data nejlépe popisuje exponenciální křivka, viz obr. 7.
Obr. 7 Exponenciální křivka |
Z grafu je vidět, že pokles je exponenciální.
Je dobré studenty upozornit, že světlo je elektromagnetické záření stejně jako rentgenové záření či gama záření. Intenzita všech těchto záření klesá exponenciálně s tloušťkou filtru.
Na co si dát při experimentu pozor
Co by si žáci z experimentu měli odnést
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.