Varför är bilden i en konkav spegel upp och ner? Varför är reflektionen i en sked upp och ner?

I avsnittet om frågan Varför är reflektionen i skeden upp och ner? ges av författaren Dela det bästa svaret är Faktum är att den polerade ytan på skeden reflekterar ljus och skapar bilder, som en spegel. Den enda skillnaden är att spegeln vi är vana vid är platt, och skeden är konvex-konkav.
På insidan är skeden en konkav spegel, som i de flesta fall vänder bilden, och på utsidan är den en konvex spegel, som endast bildar direkta och reducerade bilder. Därför reflekteras vi direkt i den konvexa delen, och i den konkava delen reflekteras vi upp och ner.
För att förstå varför en konkav spegel inverterar bilden, men en konvex spegel inte gör det, låt oss komma ihåg vad en bild är i allmänhet. Dessa är ljusstrålar som kommer in i våra ögon. En inverterad bild är när huvudet är under och benen är ovanför, det vill säga när den övre strålen har blivit den nedre och vice versa. För att få en inverterad bild måste du skicka ljusstrålar så att de byter plats. Det är precis vad en konkav spegel gör. Den samlar ljuset som faller på den "i en hög" (d.v.s. den fokuserar ljuset), och sedan flyger strålarna helt enkelt i en rak linje.
En konvex spegel fokuserar inte strålarna utan sprider dem i alla riktningar. Men den översta strålen förblir den översta strålen, och bilden vänder inte.

Kommunal läroanstalt

mellanstadiet för allmän utbildning

Byn Novaya Bekshanka, kommunalt distrikt "Baryshsky-distriktet"

Ulyanovsk regionen

Forskningsrojekt

på ämnet:

Avslutad : Okolnov Victor och

Okolnov Dmitrij,

3:e klass elever.

Chefer : Elizarova Olga Nikolaevna,

Ilyichev Alexander Nikolaevich

läsåret 2013/2014

Innehåll.

1 . Abstrakt till projektet

2.Introduktion. Mysteriet med matskeden.

2. Reflektion i en sked.

3.Optiska experiment.

4. Notera. Från historien om en sked.

5. Använd en sked.

6. Sammanfattning.

7. Lista över referenser.

anteckning

till ett forskningsprojekt

"Vad är mysteriet med skeden?"

3:e klass elever

Kommunal utbildningsinstitution gymnasieskola i byn Novaya Bekshanka

Okolnov Victor och Okolnov Dmitry .

Detta arbete berättar på ett intressant sätt om den fantastiska egenskapen hos en av de mest nödvändiga hushållsartiklarna, skedens hemlighet.

Faktum är att den polerade ytan på skeden reflekterar ljus och skapar bilder, som en spegel. Den enda skillnaden är att spegeln vi är vana vid är platt, och skeden är konvex-konkav. På insidan är skeden en konkav spegel, som i de flesta fall vänder bilden, och på utsidan är det en konvex spegel, som endast bildar direkta och reducerade bilder. Därför reflekteras vi direkt i den konvexa delen, och i den konkava delen reflekteras vi upp och ner. För att förstå varför en konkav spegel inverterar bilden, men en konvex spegel inte gör det, utvecklade killarna en plan för att hitta svaret på denna fråga och tänkte igenom planen för sitt projekt.

Under ledning av en fysiklärare genomförde eleverna flera experiment där de tydligt visade egenskaperna hos konkava och konvexa speglar och linser.

Eleverna genomförde en noggrann studie av konkava och konvexa speglar på ett tillgängligt och begripligt sätt. Studiens mål och mål har uppnåtts.

En färgstark presentation är slutförandet av ett forskningsprojekt och åtföljs av stort foto- och videomaterial.

Detta forskningsprojekt och presentation kan användas av grundskollärare både i miljölektioner och i fritidsaktiviteter.

Arbetsledare: /Elizarova O.N./

_________________ / Ilyichev A.N./

1. Introduktion.

Ämnet för vårt arbete är "Vad är mysteriet med skeden?" Vi tog det här ämnet eftersom skeden är en integrerad del av vår vardag.

« En sked är kär till middag”, säger ett ryskt ordspråk. Och det är inte för inte som detta ordspråk nämner en sked, eftersom en sked är det mest praktiska föremålet av alla bestick. Trots att skeden är designad för att bära flytande eller halvflytande mat, kan den användas som en gaffel, som en kniv och som en slev. Vissa skedar används framgångsrikt för dekorationlokal. Eller så kan du använda den som en spegel.

En dag, när vi åt lunch efter skolan, lade min bror och jag märke till en ovanlig bild: ena sidan av skeden förstorade vår reflektion och den andra sidan vände på den. Varför händer det här?

Studieobjekt : matsked

Studieämne : lära dig ljusets och reflektionens hemligheter

Problem : Varför reflekteras en person upp och ner på ena sidan av skeden, men normalt på den andra?

Forskningshypotes : Låt oss anta att detta är en så ovanlig spegel.

Målet är praktiskt : hitta svaret på frågan, lär dig om egenskaperna hos reflektion och förvrängning av ljus, förbered en presentation och berätta för dina klasskamrater om det.

Forskningsmål :

Sök information i böcker och på Internet om forskningsproblemet.

Lär dig ljusets och reflektionens hemligheter.

Hitta tillämpningar av konkava och konvexa speglar

Forskningsmetoder : analys, generalisering, .

Praktisk betydelse : utveckla intressant material för klasskamrater, skapa ett häfte, designa en presentation.

2. Historia för matskeden

"En sked är kär till middag", säger ett ryskt ordspråk. Och det är inte för inte som detta ordspråk nämner en sked, eftersom en sked är det mest praktiska föremålet av alla bestick. Trots att skeden är designad för att bära flytande eller halvflytande mat, kan den användas som en gaffel, som en kniv och som en slev. Vissa skedar används framgångsrikt för att dekorera ett rum. Särskilt lämplig för detta ändamål träskedar med målning, de är inte bara väldigt vackra, utan också funktionella.

De första skeden voro icke af sten, såsom man kunde vänta, utan af bakad lera, då de ej krävde styrka, emedan mjuk mat då åts med skedar. Det var en halvklot med ett handtag. Senare började man använda olika material för att göra skedar. På 1400-talet blev skedar gjorda av mässing och koppar populära. Aristokrater och kungar använde skedar gjorda av silver och guld. Skedens form förändrades ständigt tills den 1760 blev oval och lätt att använda. Nuförtiden tillverkas ett stort antal olika skedar - olika färger, storlekar, former, av olika material.

3.Reflektioner i en matsked

Faktum är att den polerade ytan på skeden reflekterar ljus och skapar bilder, som en spegel. Den enda skillnaden är att spegeln vi är vana vid är platt, och skeden är konvex-konkav. På insidan är skeden en konkav spegel, som i de flesta fall vänder bilden, och på utsidan är det en konvex spegel, som endast bildar direkta och reducerade bilder. Därför reflekteras vi direkt i den konvexa delen, och i den konkava delen reflekteras vi upp och ner. För att förstå varför en konkav spegel vänder bilden, men en konvex spegel inte gör det, låt oss komma ihåg vad en bild är i allmänhet. Dessa är ljusstrålar som kommer in i våra ögon. En inverterad bild är när huvudet är under och benen är ovanför, det vill säga när den övre strålen har blivit den nedre och vice versa. För att få en inverterad bild måste du skicka ljusstrålar så att de byter plats. Det är precis vad en konkav spegel gör. Den samlar ljuset som faller på den "i en hög" (d.v.s. den fokuserar ljuset), och sedan flyger strålarna helt enkelt i en rak linje. En konvex spegel fokuserar inte strålarna utan sprider dem i alla riktningar. Men den översta strålen förblir den översta strålen, och bilden vänder inte.

4.Optiska experiment

Fysikalaboratoriet

Vi arbetar med optikutrustning

Vi bygger en inverterad bild.

Vi studerar egenskaperna hos konvexa och konkava linser.

Underhållande optiska experiment

hemma

CROVE SPEGEL FRÅN WAP
Nuförtiden tillverkas omslag alltmer av tunn plastfilm. Vissa av dem, särskilt presenter, har en silverpläterad reflekterande yta. Säkert har du fått en present inslagen i sådan förpackningsfilm. I så fall undrar jag vad du gjorde med spegelomslaget?
Klipp ut en rektangel från den silverpläterade filmen i samma storlek som kortet. Använd en limstift och limma försiktigt fast filmen på kortet: vik dem först och sakta, från mitten till kanterna, jämna till filmen för att bli av med luftbubblor. Vänta tills limmet torkat.

Titta nu på det silverpläterade kortet. Ser du din reflektion i det? Fick du en bra spegel?
Försök nu att böja "spegeln". Håll kortet i kanterna och böj det så att det bildar en konvex spegel. I det här fallet bör den centrala delen av kortet titta på dig. Flytta nu denna veck närmare kanten av kortet. Titta nu och le!

SPEGELRUM Enheter och material : tre små rektangulära speglar, plasticine, en liten pärla eller leksak, gummiringar, tejp.
Framsteg
Använd tejp och gummiringar och fäst de tre speglarna så att de bildar en triangel. Placera en pärla eller leksak i mitten av detta lilla "spegelrum". Titta noga i mitten. Vad ser du? (Du kommer att se flera reflektioner)

KALEJDOSKOP

Enheter och material : tre små rektangulära speglar, plasticine, färgade genomskinliga pärlor eller små leksaker, tejp, kalkerpapper.
Framsteg
Använd plasticine, fäst tre speglar för att bilda en triangel. Använd kalkerpapper och tejp för att täcka ett av hålen. Placera pärlorna och titta in i den fria änden av röret. Vad ser du? Skaka pipan, vad ser du nu?
(Du kommer att se flera reflektioner av pärlorna. Men figuren som bildas av tre speglar begränsar antalet reflektioner. Varje bild verkar kopplad till sina två grannar.)

5. Applicering av konvexa och konkava speglar Konkava speglar .

Numera används konkava speglar oftare för belysning. I elektrisk ficklampa i fickandet finns en liten glödlampa bara några få ljus lång. Om den skickade sina strålar åt alla håll, skulle en sådan ficklampa vara till liten nytta: dess ljus skulle inte tränga längre än en eller två meter. Men bakom glödlampan finns en liten konkav spegel. Därför skär ljusstrålen från en ficklampa genom mörkret tio meter framåt. Dock har lyktan även en liten lins framför glödlampan. Spegeln och linsen hjälper varandra att skapa en riktad ljusstråle.

Bilstrålkastare och strålkastare, reflektorn till en blå medicinsk lampa, en fartygslykta på toppen av en mast och en fyrlykta är också anordnade på samma sätt. I rampljuset en kraftfull båglampa lyser. Men om den konkava spegeln togs ut ur rampljuset, skulle lampans ljus spridas planlöst åt alla håll, den skulle lysa inte över sjuttio kilometer, utan bara en eller två...

Särskilt komplex fyrlykta. I forntida tider var den mest kraftfulla fyren Alexandria-fyren - det sista av världens underverk förknippat med namnet Alexander den store

Den engelske vetenskapsmannen Isaac Newton använde en konkav spegel i ett teleskop. Och moderna teleskop använder också konkava speglar.

Men de konkava radioteleskopantennermycket stor diameter från många individuella metallspeglar.

Konvexa speglar.

Så konvex och okrossbar Speglar kan ofta ses på stadens gator och på offentliga platser.

Montering av vägspeglar på vägar med begränsad sikt kan du skydda fordon och människor. Dessa speglar är utrustade med reflekterande element längs konturen och lyser i mörkret, vilket reflekterar ljuset från bilstrålkastare.

Dome speglarför inomhus är de en spegelhalvklot, med en betraktningsvinkel som når 360 grader. I det här fallet är spegeln monterad huvudsakligen i taket.
Granska speglaranvänds både på gator och inomhus. Så till exempel i en butik visar en översikt personalen vem som gör vad i gångarna mellan hyllorna, och på en svår del av parkeringen kan bilägare utföra manövrar utan kollisioner.

Inom medicin är den vanligaste spegeln frontreflektorn - en konkav spegel med ett hål i mitten, utformad för att rikta en smal ljusstråle in i ögat, örat, näsan, svalget och struphuvudet. Speglar av olika design och former används också för forskning inom tandvård och kirurgi. 5 . Fotografiskt material.

Naturen för ljusreflektionen beror på i vilken riktning ytan som den faller på är krökt. Till exempel ger den konkava ytan på en sked inverterade bilder, medan dess baksida reflekterar bilderna korrekt. Den avgörande faktorn för orienteringen av den reflekterade bilden är formen på reflektorn.

Konkava ytor, som insidan av en ihålig sfär eller framsidan av en sked, producerar vanligtvis inverterade bilder. Konvexa ytor, som utsidan av en sfär eller baksidan av en sked, bibehåller rätt bildriktning.

Konkava speglar reflekterar parallella ljusstrålar inåt och riktar dem till en enda punkt som kallas fokus eller brännpunkt. Vid den punkt där bilden bildas skär ljusstrålarna varandra. Om objektet som reflekteras av en konkav spegel är placerat närmare spegeln än brännpunkten, kommer den resulterande bilden att orienteras korrekt. Om ett objekt är bakom brännpunkten kommer dess reflektion att vara upp och ner. När det gäller reflektioner som skapas av konvexa ytor är de alltid korrekt orienterade, eftersom sådana ytor gör att ljusstrålar divergerar. Som ett resultat korsar de reflekterade strålarna aldrig varandra och bildar därför inte en inverterad bild.

Förstorad bild Pandan (P") (bilden ovan) visas i en sfärisk konkav spegel när pandan (P) är mellan spegeln och brännpunkten (F). Bilden bildas i skärningspunkten mellan de reflekterade strålarna.

När parallella strålar reflekteras från den konkava ytan av en sfärisk spegel, konvergerar de i en brännpunkt.

Bilden förblir upp och ner och verkar normal i storlek när pandan är i mitten av en sfärisk spegel.

Inverterad bild minskar när pandan rör sig bort från mitten av den sfäriska spegeln.

Omvänd, men den fortfarande förstorade bilden visas när pandan är mellan brännpunkten och sfärens mitt.

Bilder i en konvex spegel

Bilden som reflekteras av en konvex spegel reduceras alltid och orienteras korrekt, oavsett hur långt bort objektet är. Eftersom konvexa speglar ger ett bredare synfält (bilden till höger) än platta speglar är de bekväma att använda som backspeglar i bilar.

Ansikten i en sked

De inre och yttre ytorna på skeden fungerar på liknande sätt som de konkava och konvexa ytorna på en sfärisk spegel. Eftersom brännpunkten på skedens inre yta är ett kort avstånd från den, kommer ansiktets reflektion alltid att vara upp och ner. Den konvexa baksidan av skeden ger alltid en förminskad bild med rätt orientering.

REFLEKTION I EN SKE

Speglar i nöjeshuset skapar väldigt roliga reflektioner. Denna effekt skapas med hjälp av böjda speglar.

Ta en metallsked, polerad till en glans, i handen. Skeden har två sidor - konvex och konkav. Håll skeden vertikalt rakt framför dig och titta på den konvexa delen av skeden. Hur ser din bild ut? Ser du dig själv upprätt eller upp och ner? Är reflektionen sträckt? Om så är fallet, hur ser du ut - längre eller fetare?

Vrid nu skeden horisontellt. Hur förändrades bilden?
Återigen, håll skeden vertikalt, men vänd på den så att du är vänd mot den konkava sidan av skeden. Hur ser din spegelbild ut nu? Är det upp och ner? Har dina funktioner förändrats?

Vänd nu skeden horisontellt igen. Hur påverkade detta bilden? För sakta skeden närmare dina ögon. Har bilden vänts upp och ner, eller är allt sig likt?

Reflexionsförvrängning orsakas av att spegelytan är krökt.

När parallella strålar träffar en krökt yta reflekteras de i lite olika vinklar. Denna divergens och konvergens av strålarna är det som gör att reflektionen ser så rolig ut.

CROVE SPEGEL FRÅN WAP

Nuförtiden tillverkas omslag alltmer av tunn plastfilm. Vissa av dem, särskilt presenter, har en silverpläterad reflekterande yta. Du har säkert fått en present inslagen i en sådan förpackningsfilm. I så fall undrar jag vad du gjorde med spegelomslaget? Vi hoppas att du sparat den till din nästa upplevelse.

Klipp ut en rektangel från den silverpläterade filmen i samma storlek som kortet. Använd en limstift och limma försiktigt fast filmen på kortet: vik dem först och sakta, från mitten till kanterna, jämna till filmen för att bli av med luftbubblor. Vänta tills limmet torkat.

Titta nu på det silverpläterade kortet. Ser du din reflektion i det? Fick du en bra spegel?
Försök nu att böja "spegeln". Håll kortet i kanterna och böj det så att det bildar en konvex spegel. I det här fallet bör den centrala delen av kortet titta på dig. Flytta nu denna veck närmare kanten av kortet. Hur förändrade detta din reflektion? Vad händer om du ändrar "spegelns" böjningsvinkel?
Gör nu en konkav spegel av kortet. Kan du avgöra vid vilket avstånd din reflektion vänds upp och ner?

En bra spegel har oftast en väldigt slät försilvrad yta. Till exempel är baksidan av glaset belagd med silverfärg (närmare bestämt kvicksilverfärg, det så kallade amalgam). Förpackningsfilmen är förstås inte en så bra spegel. Även om den är belagd med silverfärg så är den inte så slät. Små konvexiteter och konkaviteter i filmen försämrar kraftigt dess reflekterande egenskaper.

TRANSPARENT SPEGEL

Tänd ljuset i ditt rum starkare. Ta silverfolien i händerna och dra åt den. Håll den på armlängds avstånd och titta på din bild.

För nu filmen närmare ditt ansikte så att den nuddar din näsa. Kan du se igenom det vad som finns i rummet?

Be nu en vän titta på ditt ansikte bakom filmen. Gör roliga miner och be din vän att gissa vad du gör. Även om din vän inte ser vad som händer, kan du se allt! Visst blir bilden suddig, men fortfarande synlig!

Denna omslagsfilm är en bra enkelriktad spegel. Denna egenskap skapas av ett mycket tunt lager silverfärg. Precis som på en enkelriktad spegel är färglagret inte så tjockt att det blockerar allt ljus, en del av ljuset passerar fortfarande in.

För att öka effekten av envägsöverföring av ljus bör föremålet på ena sidan av glaset vara starkt upplyst och på andra sidan bör det vara mycket mindre ljus.

Visst har du åtminstone en gång tittat in i en sked som i en spegel. Om inte, hitta närmaste sked och titta på dess konkava yta. Din reflektion kommer att vara upp och ner! I den här artikeln kommer vi att försöka ta reda på varför detta händer. I stort sett är en sked en böjd spegel, så vi måste lära oss att förklara vad vi ser i speglar, inklusive speglar med komplexa former.

Noll speglar. Låt oss börja med det enklaste: låt oss försöka förstå hur vi ser föremål. Enkelt - sagt högt: olika detaljer och funktioner i vår vision kan diskuteras i det oändliga. Vi behöver bara veta att en ljusstråle, reflekterad från ett föremål, kommer in i vårt öga - det är därför vi ser detta föremål. Detta visas schematiskt i figur 1.

En spegel. Men strålen kan komma in i vårt öga inte direkt, utan genom att reflekteras längs vägen från spegeln. Följande lag är uppfylld: infallsvinkeln är lika med reflektionsvinkeln. Detta betyder att vinklarna markerade i figur 2 är lika.

För våra syften kommer det att vara bekvämare att tänka på hela processen lite annorlunda. Låt oss mentalt placera på andra sidan spegeln en hel bakom-spegelvärld, symmetrisk till den vanliga. Då blir spegeln ett fönster in i det här spegelglaset. Låt oss faktiskt titta på figur 3: eftersom infallsvinkeln är lika med reflektionsvinkeln, tittar Quantik in i spegeln längs strålen YXA, kommer att se en blomma i vilken den reflekterade strålen vilar XB. Men om strålen YXA passerade genom spegeln som genom ett fönster (det vill säga den skulle gå längre längs strålen XB′), skulle han ha stött på en symmetrisk spegelblomma, det vill säga Quantik skulle ha sett samma sak.

En lutande spegel. Vad händer om du lutar spegeln till exempel mot dig själv? Var kommer då Quantiks spegeldubbel att vara (låt oss kalla honom Kitnavk - det här är ordet Quantik som läses baklänges)? Låt oss använda ett knep: låt oss vända inte spegeln, utan Quantik. När allt kommer omkring är allt som är viktigt för oss den relativa positionen för Quantik och spegeln. Du ser vad som händer i fig. 4, A. Låt oss nu rotera hela bilden och placera Quantik på plats (Fig. 4, b). Som ett resultat kommer Quantik att se benen framför sig, och inte ansiktet på Kitnavka.

Detta resultat är lätt att kontrollera: titta i spegeln, luta den mot dig själv - reflektionen kommer att stiga, luta den bort från dig - reflektionen kommer att falla.

Många speglar. Låt oss nu placera många små speglar längs en cirkelbåge. Påminner väl redan om en stor sked? Låt oss först placera Quantik i mitten av denna cirkel. Då kommer Quantik att se hans ansikte i mitten av varje spegel. När allt kommer omkring, oavsett vilken spegel han tittar på, kommer "hans synstråle" att vara vinkelrät mot spegeln, och spegeln kommer inte att lutas i förhållande till denna "synstråle".

Om nu Quantik flyttar bort, kommer de övre speglarna i förhållande till de nya "synstrålarna" att lutas mot Quantik och de nedre - bort från honom (se fig. 5). Därför, i mitten av den övre spegeln, kommer Quantik att se benen på den övre Kitnavka, och i mitten av den nedre spegeln - toppen av den nedre Kitnavkas huvud. Totalt, i speglarna, från topp till botten, är enskilda delar av Kitnavka synliga, ännu inte inverterade, men i ordning från botten till toppen.

Låt oss limma ihop reflektionerna. Det är inte så lätt att föreställa sig vad Quantik så småningom kommer att se. Låt oss göra ett experiment med något enklare, som en triangel. Skär den först i fyra delar och vik sedan dessa delar i omvänd ordning (fig. 6). Resultatet blir något besvärligt. Men om du gör minst åtta delar kommer resultatet redan att likna en omvänd triangel. Och ju fler delar vi skär triangeln i, desto mindre märkbar blir grovheten i bilden monterad bakåt.

Samma sak kommer att hända med Kitnavk. Quantik kommer i huvudsak att titta in i många smala slitsar, i var och en av vilka en bit av Kitnavka är synlig. Tillsammans kommer de att monteras till en grov inverterad Kitnavka, precis som vi hade en inverterad triangel tidigare.

En böjd spegel. Allt du behöver göra är att föreställa dig att skeden består av väldigt små platta speglar. Så små att de ur vår synvinkel smälter samman till en kontinuerlig krökt yta, och de individuella reflektionerna i var och en av dem bildar en kontinuerlig inverterad bild.

Konstnären Sergey Chub