Ohnisko spojné čočky Mgr. Miluše Hamplová EU OPVK ICT2-2/ICT18 Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Určeno pouze pro výuku Žádná část ani celek nesmí být použit pro komerční účely

Identifikátor materiálu: EU OPVK ICT2-2/ICT18 ŠkolaZákladní škola Olomouc, Heyrovského 33 Číslo projektuCZ.1.07/1.4.00/ Název projektuMáme šanci číst, zkoumat a tvořit AnotaceŽáci si upevní a prohloubí znalosti při samostatné práci AutorMgr. Miluše Hamplová NázevOhnisko spojné čočky Očekávaný výstupProcvičení a prohloubení znalostí s využitím digitální technologie, Vzdělávací oblast - oborVolitelné předměty - Informatika Klíčová slovaOhnisko, čočka Druh učebního materiáluPrezentace Druhy interaktivity Měření fyzikálních veličin s pomocí počítače, motivace, procvičení a ověření znalostí využití počítače v technické praxi. Cílová skupinaŽáci Stupeň a typ vzděláváníZákladní škola II. stupeň Typická věková skupina8. a 9. ročník ZŠ Datum / období vzniku VMČerven 2013

Ovládání Doplnění učiva, zajímavosti - externí odkaz (nutné aktivní připojení) Pro zobrazení průběhu měření je nutný nainstalovaný Adobe Flash Player Možno nainstalovat zde: / / V tomto typu prezentace jsou odkazy na externí internetové stránky, odkazy je nutno občas aktualizovat. Proto se stejné prezentace mohou vyskytovat v různých verzích. Kompletní dynamický záznam měření je součástí prezentace. Toto řešení není zrovna obvykle, ale v tomto případě má informační i metodický význam. Pokud by záznam měření nefungoval korektně (problém s flashplayer) jsou přiloženy i statické záznamy měření. Verze 1.2

Obsah Metodické poznámky Teorie Senzor Postup Ukázky naměřených grafů Záznam měření

Metodické poznámky Cílem této práce je umožnit žákům seznámení se značně opomíjeným využití výpočetní techniky v technické praxi. Žáci většinou dobře znají využití počítačů pro komunikaci, hry, zpracování textových a grafických souborů. Chápou vytváření webových stránek, vyhledávání informací i používání komunitních sítí. Opomíjená však často zůstává velká oblast využití počítačů pro měření fyzikálních a technických veličin i řízení procesů. Zde se žáci mohou prakticky nezmámit s tímto aspektem využití počítačů. Dalším vedlejším efektem je posílení mezipředmětových vztahu mezi informatikou, fyzikou, matematikou a pracovními činnostmi. Přírodovědnému a technickému vzdělání se v poslední době začíná znovu věnovat větší pozornost. Žáci jsou vedeni k samostatné práci, řešení problémů a skupinové práci. Učitel zde zastává funkcí vedoucího experimentu a dbá na bezpečnost žáků i správné použití měřící techniky. Podle interaktivního návodu žáci většinou zvládnou získat požadované výsledky samostatně (případně ve skupině) jen s minimální pomocí učitele. Připojení senzorů někdy vyžaduje radu učitele, měřící software žáci zvládají většinou dobře, ovládání je intuitivní a standardní.

Trocha teorie na úvod Odkazy na webové stránky Znalost externích odkanu není nutná pro úspěšné provedení měření, ale tyto informace jsou vybrány pro rozšíření znalostí a mají mnohdy charakter zajímavostí související s tématem měření. Některé stránky obsahují informace značně přesahující učivo základních škol, ale přesto jsou částečně pochopitelné a vhodné i pro tu věkovou skupinu. Čočka je čiré optické prostředí omezené dvěma kulovými, jednou kulovou a jednou rovinnou plochou, nebo i jinými sférickými plochami. Spojná čočka mění rovnoběžný svazek paprsků na sbíhavý svazek kde se paprsky protínají v ohnisku. Spojná čočka je ve středu tlustší než na okrajích. Opakem je rozptylná čočka, která je na okrajích silnější než uprostřed. Spojná čočka soustřeďuje paprsky do ohniska. Tím dochází ke koncentraci světelného toku. V ohnisku spojné čočky také značné vzrůstá teplota. Spojné čočky jsou používaný v optických přístrojích, brýlích pro korekci dalekozrakosti, fotoaparátech, dalekohledech nebo jako lupa. Zvětšuje obraz v závislosti na jeho umístění a na optické mohutnosti čočky.

Senzor Luxmetr - čidlo intenzity světla Luxmetr měří intenzitu dopadajícího světla ve spektru podobném spektru lidského oka. Luxmetr má tři rozsahy: První rozsah 0 lx až 600 lx, citlivost 0,2 lx Druhý rozsah 0 lx až 6000 lx, citlivost 2 lx Třetí rozsah 0 lx až lx, citlivost 50 lx Vlastní měření je realizováno pomocí změn velikosti proudu který prochází elektrickou fotodiodou. Tato křemíková dioda reaguje na velikost dopadajícího světla změnou propustnosti elektrického proudu.

Senzor připojíme k počítači pomoci rozhraní Go!Link Rozhraní Go!Link umožňuje připojit analogové senzory k počítači přes USB rozhraní.

Postup měření Sestavíme experiment podle následujících fotografií. Optickou lavicí sestavíme pomocí stavebnice pro optiku, která byla kdysi dodávána do škol. Je možné sestavit improvizovanou optickou lavicí i jen na pracovním stole. Posouváním čočky po optické lavici najdeme ohnisko. Pro jednodušší zaostření umístíme před senzor dočasné stínítko. Pokud má čočka stejné zakřivení na obou stranách bude ohnisko ve stejné vzdálenosti na obou stranách od středu čočky. V naše případě to však neplatí. Původní čočku jsme byli nuceni nahradit (a upevnit lepící páskou) jinou čočkou, která má jiný poloměr křivosti pro každou stranu čočky. Po nalezení ohniska odstraníme dočasné stínítko a změříme ohniskovou vzdálenost. Pak pro účely měření posouváme čočku po optické lavici při spuštěném měřícím software. Na zaznamenaném grafu vidíme obrovský nárůst intenzity dopadajícího světla, když ohnisko čočky je umístěno přímo na optickém čipu senzoru. Není divu, že lze spojnou čočkou zapálit snadno hořlavé materiály.

Luxmetr Spojná čočkaZdroj světla Optická lavice

Optický senzor (luxmetr) je umístěn do držáku na optické lavici. Je třeba dát pozor na souosost všech částí. Nám se to úplně nepovedlo.

Posouváním čočky po optické lavici najdeme ohnisko. Pro jednodušší zaostření umístíme před optický senzor dočasné stínítko.

I při nedokonalé souososti se daří umístit ohnisko na senzor.