Версия 19:11, 24 октября 2012

Гипермаркет знаний>>Физика>>Физика 7 класс>>Новые приемники и источники света

Энциклопедическая страница

За  последние  несколько  лет  благодаря  прогрессу  в  электронике уникальные  научные  изобретения  стали  общедоступными.  Про­гресс  в  электронике  коренным  образом  изменил  как  источники, так и приемники  света.

Расспросите  ваших  родителей  о  том,  как  изготавливались  фото­графии  десять  и  более  лет  назад.  Оказывается  —  это  была  доста­точно  сложная  процедура.  Для  вас  же  стало  привычным,  увидев интересный  сюжет,  навести  на  него  камеру  мобильного  телефона, нажать на соответствующую кнопку и мгновенно переслать готовое изображение друзьям.

Приведем  еще  один  пример.  Ваши  бабушки  и  дедушки  читали  об узком направленном пучке  света,  обладающем уникальными  свой­ствами,  только в научной фантастике.  В наше время лазерный луч применяется  настолько широко,  что  даже  самые  смелые фантасты середины  прошлого  столетия  не  могли  себе  это  представить.

Так  что  получается,  вы  зря  изучали  последнюю  главу  этого  учеб­ника и  раздел физики  под  названием  «Оптика»  уже  устарел? Давайте  не  делать поспешных  выводов  и  рассмотрим  некоторые из современных  оптических устройств  подробнее.

Лазер

Все  вы,  конечно,  видели лазерные шоу в цирке или на  эстрадных концертах.  Тонкие  световые  иглы  пронизывают  пространство  зала, быстро проносятся над нашими головами. Восхитительное  зрелище!

На рисунке показан один из видов лазеров  —  газовый. Яркий све­тящийся  «шнур»  в стеклянной трубке —  это не лазерный луч,  а элек­трический разряд подобный  разряду в лампах дневного света.  Сам же луч проецируется на экран справа в виде маленькой красной точки.

Разряд  служит для  «накачки»  рабочего тела  (газа внутри стеклян­ной  трубки).  Процесс  накачки  заключается  в  том,  что  атомы  газа постепенно  получают  избыточную  энергию  от  электри­ческого разряда, а затем лавинообразно отдают ее в виде импульса (вспышки)  света.

По  названию  вещества рабочего тела  стали классифици­ровать  и  сами  лазеры:  газо­вые, жидкостные и, наиболее удобные для  бытовых целей, твердотельные лазеры.

Эстрадные  шоу  —  дале­ко не единственное примене­ние лазеров.  Эти  устройства широко  используются  в  медицине,  военном деле и дру­гих областях.

Газовый лазер 

Цифровой фотоаппарат

Приемным  устройством  в  фотоаппарате  старых конструкций являлась фотопленка.  В цифровых же фотоаппаратах  таким  приемным  устройством служит  пластинка,  усыпанная  мельчайшими световыми  датчиками  (пикселями).  Каждый из этих датчиков фиксирует  «кусочек»  свето­вого  потока.  Чем  меньше  размер  пикселя, тем  более  качественное  изображение  можно получить.  Приемная  пластинка  стандартного
фотоаппарата насчитывает 3—5 миллионов пик­селей.  Количество  пикселей  в  мобильном  телефоне  значительно  меньше,  пос­кольку съемка —  это не  основная функция телефона. Соот­ветственно и качество снимков  —  хуже.

Микропроцессор  фотоаппарата  обрабатывает  информа­цию от сенсоров и  запоминает ее в виде отдельного файла.

История фотографии насчитывает более 150 лет. Ho и в ста­ром фотоаппарате,  и в  самом  современном,  встроенном  в мо­бильный  телефон,  одним  из  важнейших  элементов  является оптическая  система.  Это —  сложная  конструкция,  которая должна  обеспечить  резкое  изображение  разных  объектов  съемки:  и вашего  при­ятеля, стоящего рядом, и гор, виднеющихся на горизонте. Похоже, рано списывать оптику в архив,  конструктору современных фотоаппаратов и видеокамер она  еще пригодится.

• Это интересно

Очень часто создатели современных фильмов сознательно (или из-за недостат­ка знаний) искажают информацию о возможностях лазеров. Приведем только не­сколько примеров.

Сколько  ни  дыми,  все равно  не  увидишь.  Во многих фильмах,  чтобы  обнару­жить охранную сигнализацию, герои выпускают клубы дыма, и лучи лазера стано­вятся видимыми. На самом деле инфракрасные (невидимые глазу) лазеры сделать гораздо проще. Именно их и используют в  стандартных охранных системах.  Инфракрасный луч,  сколько его ни  задымляй, все равно остается невидимым глазу.

Берегите глаза. Лазеры в фильмах (и это соответствует реальности) использу­ют для разрезания металлических препятствий (двери сейфа, решетки). Вот толь­ко  герои  фильма  часто  забывают  о  защите  себя  от отраженных лучей.  Отраже­ние сверхмощного луча от разрезаемого металла  будет тоже достаточно мощным. А значит,  как минимум,  берегите глаза!

Попробуй  догони.  Иногда  создатели  фильмов  демонстрируют,  что  процесс распространения  луча  подобен  полету  пули.  Это,  безусловно,  не  так. Скорость пули  составляет несколько  сот метров  в  секунду.  По этому  ее  полет  может  быть  действительно  зарегистри­рован с помощью скоростной киносъемки. А вот аналогичным образом проследить  за процессом распространения  луча  света  (напомним,  что скорость света огромна  —  300 000км/с)  совре­менные механические приборы не смогут.

Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. — X.: Издательство «Ранок», 2007. — 192 с.: ил.

Содержание урока
 конспект урока и опорный каркас
 презентация урока
 интерактивные технологии 
 акселеративные методы обучения

Практика
 тесты, тестирование онлайн
 задачи и упражнения 
 домашние задания
 практикумы и тренинги
 вопросы для дискуссий в классе

Иллюстрации
 видео- и аудиоматериалы
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты

Дополнения
 рефераты
 шпаргалки 
 фишки для любознательных 
 статьи (МАН)
 литература основная и дополнительная
 словарь терминов

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
 календарные планы
 учебные программы
 методические рекомендации  
 обсуждения

 Идеальные уроки-кейсы

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.