A diavetítő modell megépítésének célkitűzése: A diákok építsenek saját, működőképes modellt, próbálják ki, teszteljék több beállítással is.

Átírás

1 A diavetítő modell megépítésének célkitűzése: A diákok építsenek saját, működőképes modellt, próbálják ki, teszteljék több beállítással is. Szerezzenek közvetlen tapasztalatot a geometriai optika terén elsajátított ismereteik gyakorlati alkalmazásáról, a kiterjedt fényforrás, fénysugár, gyűjtőlencse, nagyítás, optikai rendszer fogalmának megértéséhez. Eszközszükséglet: Optika 1. készletből (47525) 1 db 50 cm-es optikai pad, (sín kitámasztó lábakkal) 2 db bikonvex lencse (f= 50mm, jelöletlen) 5 db csúszó szorító fehér ernyő színes dia optikai lámpa peremes kísérletező tálca Eszközismertető A kísérleti elrendezést az optikai padon kell összeállítani, az egyes optikai elemeket csúszó szorítókba illesztve lehet függőleges helyzetbe állítani, és egymáshoz képest elmozdítani. Az optikai pad csúszó szorítói felülről három nyílást tartalmaznak, ha a középsőt használod, az rögzít, a két szélső jobban engedi a sínen való elcsúsztatást. A lencséket ne érintsd meg kézzel, a műanyag keretet kell megfogni. A megfigyelés elméleti háttere Átlátszó képek, diapozitívek vetítését a diavetítő teszi lehetővé. A kondenzor lencse a fényforrás fénysugarait összegyűjti (hogy a dia és ezzel a képernyőmegvilágítása nagyobb legyen), és a diapozitívet ez a sugárnyaláb átvilágítja. Ez a tárgy a vetítőlencse -más néven objektív- számára, amelynek helyzetét úgy állítják be, hogy az ernyőn nagyított, valódi, éles kép keletkezzen. 1. oldal

2 Balesetvédelmi figyelmeztetés Az optikai lámpa 12 V-nál nagyobb feszültségen nem üzemeltethető. A lámpát csak akkor szabad a tápegységhez csatlakoztatni, ha már felerősítettük a sín végére, mert a lámpát körülvevő hengeres fémház már rövid működés hatására is felforrósodik. Csak a műanyag keretet fogjuk meg, és a doboz habszivacs rekeszébe is csak akkor tegyük vissza, ha már kihűlt. A diavetítő működését sötétben lehet jól megfigyelni; ha a szomszédos csoport miatt éppen besötétítettek, ne mozogj, várj türelemmel, tarts rövid szünetet a saját berendezésed összeállításában. A kísérlethez kapcsolódó számítás és/vagy megfigyelések leírása 1. feladat A tálcán található eszközökből építs diavetítő modellt! 1. Két csúszó érintkező felhasználásával az optikai lámpát szereld a sín egyik végére, a másik végére rögzítsd az áttetsző ernyőt. 2. Közéjük helyezz 3 csúszó szorítót! 3. Az optikai padon a csúszó szorító első furatába helyezd el az optikai lámpát, ilyenkor az izzószál, azaz a tárgy, kb. a harmadik furat középével esik egy vonalba. 4. A vezetékeket csatlakoztasd az optikai lámpa hátoldalán lévő aljzatokhoz! 5. A vezetékek másik végeit csatlakoztasd a tanulói tápegység DC kimenetéhez! 6. Állítsd be a 12V-os értéket! 2. oldal

3 7. Kapcsold be a tápegységet! Mit látsz az ernyőn? Helyezd a jel nélküli lencsét a fényforráshoz legközelebbi csúszó érintkező első furatába! Ez lesz a diavetítő kondenzor lencséje. Mit tapasztalsz? Helyezd a színes képet tartalmazó diakeretet a középső csúszó érintkező első furatába! 10. Keresd meg a kondenzorlencse azon pozícióját, amelyben a dia megvilágítása a legnagyobb. Rögzítsd e két elem helyzetét ebben a pozícióban! A képen az optikai lámpa, a kondenzorlencse és mögötte a diakeret (diafragma) látszik. Így veszi körbe a fénynyaláb a diakeretet a helyes beállítás esetén 11. Helyezd a következő csúszó szorítóba az 50mm-es fókusztávolságú gyűjtőlencsét! Ez lesz a diavetítő objektívje. 12. Mozgasd az objektív lencsét, és figyeld meg a változásokat az ernyőn! 13. Keress egy olyan helyzetet, ahol a kép torzításmentes, azaz a kép szélei párhuzamosak és a széléhez közei részeket is élesen látod. Milyen helyzetű a kép?... Hogyan tudsz a valóságnak megfelelő helyzetű képet előállítani? oldal

4 A diavetítő modellje A vetített kép 2. feladat Mérd meg vonalzóval a diakockán és a vetített képen ugyanannak a tárgynak (pl. a ház magassága) a méretét! a diakockán mért érték:... a vetített képen mért érték:... Számítsd ki, hányszoros a nagyítás! feladat Vedd ki az ernyőt az elrendezésből! A társad álljon az asztal túloldalára, és a függőleges helyzetbe állított peremes kísérletező tálcát használjátok az ernyő helyett. Mi változott az optikai pad ernyőjéhez képest?... A tálcát tartó diák tolja közelebb, távolabb a tálcát az elrendezéshez, milyen lesz a kép? Mi változik?... Hogyan tudod élesre állítani a képet?... Milyen a fényerő a távolság függvényében? oldal

5 Érdekességek: A vetítés története a kínaiak árnyjátékával kezdődött. A vetítés alapja a fénysugarak egyenes vonalú terjedése. Az optikai megfigyelések nyomán egyre tökéletesebb vetítő eszközöket készítettek. A camera obscura a sötétkamra belső falára vetített képet állít elő, nyílásába helyezett lencsével növelhető volt fényereje. A sötétkamrában elhelyezett fényforrással pedig megalkották az első diavetítőt a laterna magicát. Magyarországra az első, máig is épségben meglévő laterna magicát Simándi István ( ) fizikus professzor hozta Hollandiából, 1704-ben. Az első vetítéseket a sárospataki református kollégiumban tartották. Ezek akkora szenzációt jelentettek, hogy az egyik bemutatón Rákóczi fejedelem is megjelent. A kor hazai szellemének megfelelően elsősorban bibliai történeteket tartalmaztak az egyébként oktatási célokra szánt, színes üveglemezek, de emellett voltak tényszerű-történelmi témák is köztük, így például a hét világcsodáról is akadtak képek. A vetíthető képek festésével akkoriban valószínűleg a kismesterek, tanárok és diákok egész sora foglalkozott. Újabb lendületet adott a diavetítés fejlődésének a XIX. század közepén a fényképezés feltalálása, majd a század második felében Edison izzólámpája. Ezzel párhuzamosan fejlődött az optikai eszközök készítése is. Később a festett üvegeket felváltotta az eleinte gyúlékony anyagból készült filmtekercs. A lángmentes film bevezetése tette lehetővé az es évtől a Lemezárugyár mesevetítőjének (a kis púpos ) megjelenését. Ez a kis családi vetítőgép az 1980-as évek elejéig kereskedelmi forgalomban volt. Az ismeretek ellenőrzése: 1. Milyen lencsét használtál a kísérlethez? 2. Mi a szerepe a kondenzor lencsének? 3. Mi a szerepe a vetítőlencsének? 4. Mit fejez ki a nagyítás? 5. Mikor és hol használták Magyarországon először a diavetítő elődjének tekintett laterna magicát? Felhasznált szakirodalom: Virtuális diafilm múzeum: Dr. Szalai Béla: Fizika (Műszaki Könyvkiadó, 1982) Fizika 8. (Mozaik) 5. oldal