Комплект демонстрационного оборудования «Оптическая скамья. Геометрическая и волновая оптика» Orion
cart
Комплект демонстрационного оборудования Оптическая скамья для геометрической и волновой оптики
Артикул 49600

Комплект демонстрационного оборудования «Оптическая скамья. Геометрическая и волновая оптика»

Комплект демонстрационного оборудования «Оптическая скамья. Геометрическая и волновая оптика» — это учебное оборудование для экспериментального изучения основных законов и явлений оптики в школьном курсе физики. Комплект объединяет возможности классической оптической скамьи и оборудования для исследования волновых свойств света, позволяя последовательно изучать геометрическую и волновую оптику на единой экспериментальной базе.

Оборудование предназначено для проведения демонстрационных опытов, практических занятий и углублённого изучения раздела «Оптика». С его помощью можно исследовать распространение, отражение и преломление света, свойства линз и зеркал, формирование изображений, принципы работы оптических приборов, дисперсию, дифракцию, интерференцию и поляризацию.

Комплект рассчитан на выполнение 27 демонстрационных опытов и подходит для оснащения кабинета физики средней школы, естественно-научной лаборатории, центра дополнительного образования и специализированных учебных пространств физико-математической направленности.

Оптическая скамья для кабинета физики

Оптическая скамья позволяет собирать различные экспериментальные установки на общей оптической оси и изменять взаимное положение их элементов в зависимости от задачи конкретного опыта. Такая организация делает демонстрацию наглядной и позволяет непосредственно наблюдать, как изменение расстояний и расположения компонентов влияет на ход световых лучей и получаемое изображение.

Использование одной экспериментальной платформы удобно для последовательного изучения раздела «Оптика»: преподаватель может переходить от простых опытов с распространением света к более сложным оптическим системам, не используя большое количество разрозненного оборудования.

Изучение геометрической оптики

Комплект позволяет экспериментально изучать основные закономерности геометрической оптики. Учащиеся наблюдают прямолинейное распространение света, образование тени, отражение от различных поверхностей, преломление при прохождении через прозрачные среды и изменение направления светового пучка.

Практическая демонстрация помогает связать теоретические схемы из учебника с реальным физическим экспериментом. Законы отражения и преломления становятся непосредственно наблюдаемыми, а изменение положения элементов установки позволяет сравнивать различные условия прохождения света.

Опыты с прозрачными телами и оптическими средами позволяют рассматривать преломление, полное внутреннее отражение и другие явления, лежащие в основе работы многих оптических устройств.

Линзы и формирование изображений

Важная часть практикума посвящена собирающим и рассеивающим линзам. На оптической скамье можно исследовать изменение хода лучей, положение фокуса и особенности формирования изображений при различных взаимных положениях источника света, линзы и экрана.

Учащиеся получают возможность экспериментально познакомиться с понятиями главной оптической оси, фокуса и фокусного расстояния, действительного и мнимого изображения, а также сравнить результаты наблюдений с графическим построением хода световых лучей.

Использование линз с различными оптическими характеристиками позволяет переходить от изучения отдельного элемента к сборке более сложных систем и исследованию принципов действия оптических приборов.

Оптические приборы и модель глаза

Из компонентов комплекта можно собирать экспериментальные модели оптических систем и на их примере изучать принципы формирования и увеличения изображений. Это позволяет наглядно рассматривать устройство увеличительного стекла, микроскопа, телескопических и проекционных систем.

Отдельные демонстрации посвящены оптической системе глаза. Учащиеся могут наблюдать принцип образования изображения, рассматривать причины близорукости и дальнозоркости и понимать, каким образом линзы используются для коррекции зрения.

Такие опыты показывают практическое применение законов оптики и помогают связать школьную физику с устройством реальных приборов, техникой и биологией человека.

Дисперсия и спектральные явления

Комплект позволяет исследовать разложение света на спектральные составляющие и знакомит учащихся с явлением дисперсии. Во время демонстрации можно наблюдать образование цветового спектра и рассматривать зависимость оптических свойств среды от длины волны света.

Наглядное получение спектра помогает объяснить природные и технические оптические явления и создаёт основу для дальнейшего знакомства со спектральными методами исследования света и вещества.

Волновая оптика: дифракция, интерференция и поляризация

Комплект расширяет возможности классической оптической скамьи и позволяет перейти от лучевой модели света к экспериментальному изучению его волновых свойств.

При проведении опытов учащиеся наблюдают дифракционные и интерференционные картины, исследуют прохождение света через дифракционные структуры и знакомятся с зависимостью наблюдаемого результата от параметров оптической системы.

Поляризационные эксперименты позволяют исследовать изменение интенсивности света при изменении взаимной ориентации оптических элементов, наблюдать поляризационные эффекты и познакомиться с двойным лучепреломлением. Эти демонстрации помогают показать явления, которые невозможно объяснить только в рамках геометрической оптики.

27 демонстрационных опытов по оптике

Комплект позволяет выполнять 27 демонстрационных опытов, последовательно охватывающих основные темы геометрической и волновой оптики. Программа экспериментов начинается с исследования распространения, отражения и преломления света и постепенно переходит к линзам, оптическим приборам, спектральным и волновым явлениям.

Такой подход позволяет использовать одно учебное оборудование на протяжении всего раздела «Оптика» и выстраивать занятия от базовых закономерностей до более сложных экспериментов по дифракции, интерференции и поляризации. Полный перечень предусмотренных опытов приведён во вкладке «Практические работы».

Практическое изучение физики

Демонстрационный эксперимент помогает учащимся не только запоминать физические законы, но и наблюдать их проявление в реальных условиях. Преподаватель может изменять параметры установки непосредственно во время занятия, а учащиеся — прогнозировать результат, сравнивать наблюдения с теоретической моделью и формулировать выводы.

Оптическая скамья также может использоваться для учебно-исследовательской и проектной деятельности. Работа с оборудованием развивает навыки постановки эксперимента, проведения измерений, анализа результатов, построения оптических схем и работы с лабораторным оборудованием.

Применение в образовательном процессе

Комплект демонстрационного оборудования «Оптическая скамья. Геометрическая и волновая оптика» может использоваться:

  • для оснащения кабинета физики средней школы;
  • для проведения демонстрационных опытов по оптике;
  • при изучении геометрической и волновой оптики;
  • для исследования отражения и преломления света;
  • для изучения линз, зеркал и формирования изображений;
  • для демонстрации принципов работы оптических приборов;
  • для изучения дисперсии, дифракции, интерференции и поляризации;
  • при профильном и углублённом изучении физики;
  • в естественно-научных лабораториях;
  • для проектной и исследовательской деятельности;
  • в кружках и программах дополнительного образования.

Преимущества комплекта

  • объединяет геометрическую и волновую оптику в одном комплекте;
  • позволяет выполнять 27 демонстрационных опытов;
  • охватывает основные темы школьного раздела «Оптика»;
  • позволяет собирать различные экспериментальные установки на единой оптической скамье;
  • подходит для изучения линз, зеркал и оптических приборов;
  • позволяет проводить опыты по дисперсии, дифракции, интерференции и поляризации;
  • подходит для стандартного и углублённого курса физики;
  • может использоваться для демонстрационной, практической и исследовательской работы.

Результаты обучения

Работа с комплектом формирует практическое понимание законов геометрической и волновой оптики, принципов формирования изображений и действия оптических систем. Учащиеся учатся наблюдать физические явления, собирать экспериментальные установки, сравнивать результаты опыта с теоретическими моделями и делать обоснованные выводы.

Комплект помогает сделать изучение оптики наглядным и последовательным, объединяя теоретический материал школьного курса физики с реальным демонстрационным экспериментом.

Страна производства: Россия.

287 400 

Состав набора

Комплект демонстрационного оборудования «Оптическая скамья. Геометрическая и волновая оптика» объединяет элементы для проведения учебных экспериментов по основным разделам оптики. Комплектация позволяет собирать демонстрационные установки на общей оптической направляющей, исследовать распространение, отражение и преломление света, свойства собирающих и рассеивающих линз, формирование изображений, работу оптических приборов, дисперсию, дифракцию, интерференцию и поляризацию.

В состав комплекта входят оптическая скамья с установочными элементами, источник света, сменные линзы и диафрагмы, зеркала, экраны, прозрачные оптические элементы, дифракционные решётки и поляризационные элементы. Оборудование для геометрической и волновой оптики объединено в одном комплекте и подготовлено для последовательного проведения демонстрационных опытов.

Оптическая скамья и установочные элементы

  • Оптическая направляющая из алюминиевого профиля с измерительной шкалой — 1 шт.; длина — 1000 мм;
  • Регулируемые опоры оптической направляющей — 1 комплект;
  • Рейтер с зажимной трубкой для установки оптических элементов на направляющей — 5 шт.; высота — 30 мм;
  • Держатель призмы со стержнем — 1 шт.;
  • Держатель экрана и зеркала со стержнем — 1 шт.;
  • Держатель диафрагм и слайдов со стержнем — 2 шт.

Источник света

  • Оптический светильник с галогенной лампой — 1 шт.; напряжение лампы — 12 В; мощность — 50 Вт;

Оптический светильник оснащён отражающим зеркалом и конденсором. Конструкция предусматривает регулировку положения источника света для настройки светового пучка и проведения различных демонстрационных опытов на оптической скамье.

Линзы в оправах

  • Собирающая двояковыпуклая линза в оправе со стержнем — 1 шт.; фокусное расстояние — +50 мм;
  • Собирающая двояковыпуклая линза в оправе со стержнем — 1 шт.; фокусное расстояние — +100 мм;
  • Собирающая двояковыпуклая линза в оправе со стержнем — 1 шт.; фокусное расстояние — +200 мм;
  • Рассеивающая линза в оправе со стержнем — 1 шт.; фокусное расстояние — −100 мм.

Диафрагмы и апертуры

  • Диафрагма с круглым отверстием диаметром 1 мм — 1 шт.;
  • Диафрагма с круглым отверстием диаметром 2 мм — 1 шт.;
  • Диафрагма с круглым отверстием диаметром 4 мм — 1 шт.;
  • Щелевая диафрагма с одной щелью — 1 шт.;
  • Многощелевая диафрагма — 1 шт.;
  • Диафрагма со стрелкой — 1 шт.

Зеркала и оптические тела

  • Универсальное зеркало с магнитным креплением — 1 шт.;
  • Плоскопараллельная стеклянная пластина с магнитным креплением — 1 шт.;
  • Оптический полуцилиндр с магнитным креплением — 1 шт.;
  • Равносторонняя стеклянная призма — 1 шт.; размер — 42×32 мм;
  • Прозрачная стеклянная пластина — 1 шт.; размер — 90×90×2 мм;
  • Матовая стеклянная пластина — 1 шт.; размер — 90×90 мм;
  • Кювета для проведения опытов с прозрачными средами — 1 шт.

Экраны и демонстрационные элементы

  • Демонстрационный экран со стержнем, белая и чёрная рабочие поверхности — 1 шт.;
  • Теневой шар на стержне — 1 шт.;
  • Диапозитив для проведения проекционных опытов — 1 шт.;
  • Микропрепарат в диапозитивной рамке — 1 шт.;
  • Набор цветных светофильтров — 1 комплект; цвета — красный, зелёный и синий.

Дифракция и интерференция

  • Дифракционная решётка с частотой 80 штрихов — 1 шт.;
  • Дифракционная решётка с частотой 300 штрихов — 1 шт.;
  • Дифракционная решётка с частотой 600 штрихов — 1 шт.

Набор дифракционных решёток позволяет сравнивать картины, возникающие при прохождении света через периодические структуры с различной частотой штрихов, и использовать одну оптическую скамью для последовательного перехода от опытов по геометрической оптике к экспериментам по волновым свойствам света.

Поляризационные элементы

  • Поляризационный фильтр в оправе со стержнем и шкалой — 2 шт.;
  • Слюдяная пластинка в диапозитивной рамке — 1 шт.

Поляризационные элементы используются для наблюдения изменения состояния и интенсивности проходящего света, исследования взаимного положения поляризатора и анализатора и демонстрации поляризационных эффектов.

Хранение оборудования

  • Жёсткий пластиковый чемодан для хранения и транспортировки комплекта — 1 шт.;
  • Поролоновый ложемент с индивидуальными гнёздами для размещения оборудования — 1 комплект;
  • Пластиковый контейнер для хранения малогабаритных оптических элементов — 1 шт.

Конструкция оптической системы

Основой экспериментальных установок служит алюминиевая оптическая направляющая длиной 1000 мм. На неё устанавливаются рейтеры, позволяющие размещать источник света, линзы, экраны, диафрагмы и другие элементы вдоль общей оптической оси.

Измерительная шкала облегчает настройку взаимного положения компонентов и позволяет контролировать расстояния между отдельными элементами экспериментальной установки. Перемещая рейтеры вдоль направляющей, преподаватель может изменять конфигурацию системы в соответствии с задачами конкретного опыта.

Линзы и формирование оптических систем

В комплект входят собирающие линзы с тремя различными фокусными расстояниями и рассеивающая линза. Это позволяет изменять параметры экспериментальной системы и собирать различные схемы для изучения формирования изображений и принципов действия оптических приборов.

Линзы установлены в отдельных оправах со стержнями, благодаря чему их можно размещать в рейтерах, перемещать вдоль оптической скамьи и устанавливать в требуемом положении относительно источника света и экрана.

Оптические элементы для исследования отражения и преломления

Зеркало, призма, полуцилиндр, плоскопараллельная пластина и кювета позволяют собирать установки для исследования отражения и преломления света в различных условиях.

Сочетание элементов различной формы даёт возможность на одной экспериментальной базе демонстрировать изменение направления световых лучей, прохождение света через прозрачные среды, спектральное разложение и другие явления геометрической оптики.

Оборудование для волновой оптики

В состав комплекта включены дополнительные элементы для изучения волновых свойств света. Дифракционные решётки, поляризационные фильтры и оптические пластинки расширяют возможности классической оптической скамьи и позволяют проводить эксперименты по дифракции, интерференции и поляризации.

Благодаря объединённой комплектации переход от геометрической к волновой оптике не требует использования отдельного экспериментального набора: необходимые компоненты являются частью одной системы и используются совместно с общей оптической скамьёй и источником света.

Организация хранения

Основные компоненты комплекта размещаются в жёстком пластиковом чемодане с поролоновым ложементом. Для деталей предусмотрены индивидуальные гнёзда, соответствующие их форме и размерам.

Такое размещение помогает защищать линзы, стеклянные элементы, диафрагмы и установочные детали от перемещения при хранении и транспортировке, облегчает контроль комплектности и сокращает время подготовки оборудования к демонстрационным опытам.

Практические работы

Комплект демонстрационного оборудования «Оптическая скамья. Геометрическая и волновая оптика» позволяет провести 27 практических и демонстрационных работ по основным разделам оптики. Работы охватывают распространение, отражение и преломление света, свойства линз и зеркал, формирование изображений, моделирование оптических приборов, дисперсию, дифракцию, интерференцию, поляризацию и двойное лучепреломление.

Перечень практических работ

  • Распространение света;
  • Отражение света в плоском зеркале;
  • Исследование собирающей линзы;
  • Моделирование близорукости и её коррекции;
  • Сборка модели астрономического телескопа;
  • Поглощение спектральных составляющих света;
  • Дифракция света на дифракционной решётке;
  • Двойное лучепреломление при механическом напряжении;
  • Вращение плоскости поляризации;
  • Формирование тени;
  • Моделирование камеры-обскуры;
  • Отражение света в выпуклом зеркале;
  • Преломление света;
  • Преломление света в воде;
  • Исследование рассеивающей линзы;
  • Определение фокусного расстояния собирающих линз;
  • Моделирование оптической системы глаза;
  • Моделирование дальнозоркости и её коррекции;
  • Изучение принципа действия увеличительного стекла;
  • Сборка модели подзорной трубы;
  • Сборка модели слайд-проектора;
  • Сборка модели микроскопа;
  • Разложение света на спектральные составляющие. Дисперсия;
  • Дифракция света на щели и наблюдение интерференционной картины;
  • Исследование поляризации света;
  • Исследование поляризации при двойном лучепреломлении;
  • Наблюдение хроматической поляризации.

Распространение, отражение и преломление света

Начальный блок работ посвящён основным закономерностям геометрической оптики. Учащиеся наблюдают прямолинейное распространение света, формирование тени, отражение от плоских и выпуклых поверхностей, а также изменение направления светового пучка при прохождении через прозрачные среды.

Опыты по преломлению позволяют сравнивать поведение света в различных условиях и на практике проследить связь между положением оптических элементов и направлением распространения лучей.

Линзы и формирование изображений

Работы с собирающими и рассеивающими линзами позволяют исследовать изменение хода световых лучей, образование изображений и положение фокуса.

Учащиеся могут изменять расстояния между элементами оптической системы, наблюдать получаемое изображение и определять фокусное расстояние собирающих линз. Экспериментальная работа помогает сопоставлять реальные наблюдения с построением хода лучей на оптических схемах.

Оптическая система глаза и коррекция зрения

Отдельная группа опытов посвящена моделированию работы человеческого глаза. Учащиеся наблюдают процесс формирования изображения и исследуют изменения оптической системы при моделировании близорукости и дальнозоркости.

Использование дополнительных линз позволяет наглядно показать принцип оптической коррекции нарушений зрения и связать изучаемые физические законы с их практическим применением.

Моделирование оптических приборов

Из компонентов комплекта можно собирать модели увеличительного стекла, подзорной трубы, астрономического телескопа, слайд-проектора, микроскопа и камеры-обскуры.

Во время работ учащиеся исследуют взаимное расположение оптических элементов и наблюдают, как сочетание линз, источника света и экрана влияет на формирование и увеличение изображения.

Спектральные явления и дисперсия

Работы по спектральной оптике позволяют наблюдать разложение света на составляющие и исследовать особенности прохождения различных спектральных компонентов.

Практические демонстрации помогают сформировать представление о дисперсии света и позволяют связать наблюдаемую спектральную картину с физическими свойствами света и оптических сред.

Дифракция и интерференция

При переходе к волновой оптике учащиеся исследуют дифракцию света на решётке и щели и наблюдают характерные интерференционные картины.

Эти работы позволяют экспериментально показать волновые свойства света и продемонстрировать явления, которые невозможно описать только с помощью представления о прямолинейно распространяющихся световых лучах.

Поляризация и двойное лучепреломление

Комплект позволяет проводить серию опытов по поляризации света, включая исследование взаимного положения поляризационных элементов, вращение плоскости поляризации, двойное лучепреломление и хроматическую поляризацию.

Отдельный эксперимент демонстрирует оптические эффекты, возникающие при механическом напряжении прозрачного материала. Такие работы позволяют познакомить учащихся с более сложными проявлениями волновой природы света и практическими возможностями поляризационных методов.

Организация практикума

Практические работы могут использоваться как для демонстрационных опытов преподавателя, так и для организации учебно-исследовательской деятельности. В зависимости от темы занятия учащиеся собирают экспериментальную установку, размещают оптические элементы на направляющей, изменяют их взаимное положение, наблюдают результат и сопоставляют его с теоретической моделью.

Последовательность работ позволяет переходить от базовых закономерностей геометрической оптики к более сложным экспериментам по волновым свойствам света в рамках одного комплекта оборудования.

Образовательные результаты

Выполнение практических работ способствует развитию:

  • понимания законов распространения, отражения и преломления света;
  • навыков сборки и настройки оптических установок;
  • умения работать с линзами, зеркалами, призмами, экранами и диафрагмами;
  • понимания принципов формирования оптических изображений;
  • навыков определения фокусного расстояния линз;
  • понимания принципов действия глаза и способов оптической коррекции зрения;
  • представления об устройстве основных оптических приборов;
  • понимания явлений дисперсии, дифракции и интерференции;
  • представления о поляризации и двойном лучепреломлении света;
  • навыков наблюдения, проведения физического эксперимента и анализа результатов;
  • умения сопоставлять экспериментальные наблюдения с теоретическими моделями и формулировать выводы.

Методическое сопровождение

Комплект сопровождается методическими материалами на русском языке, предназначенными для подготовки оборудования, сборки экспериментальных установок и организации практических и демонстрационных работ по геометрической и волновой оптике.

Техническое задание №1

Наименование: набор демонстрационный по волновой оптике.

Состав набора:

  • Оптические диафрагмы;
  • Лампа;
  • Набор цветных фильтров;
  • Кювета;
  • Линзы в оправе;
  • Держатель для слайдов;
  • Диафрагма;
  • Экран;
  • Матовое стекло;
  • Шар на стержне;
  • Держатель экрана и зеркал;
  • Держатель призм;
  • Рельсовый профиль и опоры с регулировочным винтом;
  • Ползуны с трубкой;
  • Плоское зеркало;
  • Изогнутое зеркало;
  • Экран на стержне;
  • Плоскопараллельная пластина;
  • Модель полукруга;
  • Призма;
  • Трансформатор.

Руководство для учителя: содержит инструкции по проведению экспериментов по изучению хода лучей в линзе, модели глаза человека, дифракции, интерференции и поляризации света, описание состава комплекта.

  • Объём руководства, стр.: не менее 55.
  • Формат руководства: А4.
  • Количество экспериментов в руководстве, шт.: не менее 25.

Фото продукции

Состав набора

Практические работы

Техническое задание

Оптическая скамья для опытов по геометрической и волновой оптике в кабинете физики

Состав набора

Комплект демонстрационного оборудования «Оптическая скамья. Геометрическая и волновая оптика» объединяет элементы для проведения учебных экспериментов по основным разделам оптики. Комплектация позволяет собирать демонстрационные установки на общей оптической направляющей, исследовать распространение, отражение и преломление света, свойства собирающих и рассеивающих линз, формирование изображений, работу оптических приборов, дисперсию, дифракцию, интерференцию и поляризацию.

В состав комплекта входят оптическая скамья с установочными элементами, источник света, сменные линзы и диафрагмы, зеркала, экраны, прозрачные оптические элементы, дифракционные решётки и поляризационные элементы. Оборудование для геометрической и волновой оптики объединено в одном комплекте и подготовлено для последовательного проведения демонстрационных опытов.

Оптическая скамья и установочные элементы

  • Оптическая направляющая из алюминиевого профиля с измерительной шкалой — 1 шт.; длина — 1000 мм;
  • Регулируемые опоры оптической направляющей — 1 комплект;
  • Рейтер с зажимной трубкой для установки оптических элементов на направляющей — 5 шт.; высота — 30 мм;
  • Держатель призмы со стержнем — 1 шт.;
  • Держатель экрана и зеркала со стержнем — 1 шт.;
  • Держатель диафрагм и слайдов со стержнем — 2 шт.

Источник света

  • Оптический светильник с галогенной лампой — 1 шт.; напряжение лампы — 12 В; мощность — 50 Вт;

Оптический светильник оснащён отражающим зеркалом и конденсором. Конструкция предусматривает регулировку положения источника света для настройки светового пучка и проведения различных демонстрационных опытов на оптической скамье.

Линзы в оправах

  • Собирающая двояковыпуклая линза в оправе со стержнем — 1 шт.; фокусное расстояние — +50 мм;
  • Собирающая двояковыпуклая линза в оправе со стержнем — 1 шт.; фокусное расстояние — +100 мм;
  • Собирающая двояковыпуклая линза в оправе со стержнем — 1 шт.; фокусное расстояние — +200 мм;
  • Рассеивающая линза в оправе со стержнем — 1 шт.; фокусное расстояние — −100 мм.

Диафрагмы и апертуры

  • Диафрагма с круглым отверстием диаметром 1 мм — 1 шт.;
  • Диафрагма с круглым отверстием диаметром 2 мм — 1 шт.;
  • Диафрагма с круглым отверстием диаметром 4 мм — 1 шт.;
  • Щелевая диафрагма с одной щелью — 1 шт.;
  • Многощелевая диафрагма — 1 шт.;
  • Диафрагма со стрелкой — 1 шт.

Зеркала и оптические тела

  • Универсальное зеркало с магнитным креплением — 1 шт.;
  • Плоскопараллельная стеклянная пластина с магнитным креплением — 1 шт.;
  • Оптический полуцилиндр с магнитным креплением — 1 шт.;
  • Равносторонняя стеклянная призма — 1 шт.; размер — 42×32 мм;
  • Прозрачная стеклянная пластина — 1 шт.; размер — 90×90×2 мм;
  • Матовая стеклянная пластина — 1 шт.; размер — 90×90 мм;
  • Кювета для проведения опытов с прозрачными средами — 1 шт.

Экраны и демонстрационные элементы

  • Демонстрационный экран со стержнем, белая и чёрная рабочие поверхности — 1 шт.;
  • Теневой шар на стержне — 1 шт.;
  • Диапозитив для проведения проекционных опытов — 1 шт.;
  • Микропрепарат в диапозитивной рамке — 1 шт.;
  • Набор цветных светофильтров — 1 комплект; цвета — красный, зелёный и синий.

Дифракция и интерференция

  • Дифракционная решётка с частотой 80 штрихов — 1 шт.;
  • Дифракционная решётка с частотой 300 штрихов — 1 шт.;
  • Дифракционная решётка с частотой 600 штрихов — 1 шт.

Набор дифракционных решёток позволяет сравнивать картины, возникающие при прохождении света через периодические структуры с различной частотой штрихов, и использовать одну оптическую скамью для последовательного перехода от опытов по геометрической оптике к экспериментам по волновым свойствам света.

Поляризационные элементы

  • Поляризационный фильтр в оправе со стержнем и шкалой — 2 шт.;
  • Слюдяная пластинка в диапозитивной рамке — 1 шт.

Поляризационные элементы используются для наблюдения изменения состояния и интенсивности проходящего света, исследования взаимного положения поляризатора и анализатора и демонстрации поляризационных эффектов.

Хранение оборудования

  • Жёсткий пластиковый чемодан для хранения и транспортировки комплекта — 1 шт.;
  • Поролоновый ложемент с индивидуальными гнёздами для размещения оборудования — 1 комплект;
  • Пластиковый контейнер для хранения малогабаритных оптических элементов — 1 шт.

Конструкция оптической системы

Основой экспериментальных установок служит алюминиевая оптическая направляющая длиной 1000 мм. На неё устанавливаются рейтеры, позволяющие размещать источник света, линзы, экраны, диафрагмы и другие элементы вдоль общей оптической оси.

Измерительная шкала облегчает настройку взаимного положения компонентов и позволяет контролировать расстояния между отдельными элементами экспериментальной установки. Перемещая рейтеры вдоль направляющей, преподаватель может изменять конфигурацию системы в соответствии с задачами конкретного опыта.

Линзы и формирование оптических систем

В комплект входят собирающие линзы с тремя различными фокусными расстояниями и рассеивающая линза. Это позволяет изменять параметры экспериментальной системы и собирать различные схемы для изучения формирования изображений и принципов действия оптических приборов.

Линзы установлены в отдельных оправах со стержнями, благодаря чему их можно размещать в рейтерах, перемещать вдоль оптической скамьи и устанавливать в требуемом положении относительно источника света и экрана.

Оптические элементы для исследования отражения и преломления

Зеркало, призма, полуцилиндр, плоскопараллельная пластина и кювета позволяют собирать установки для исследования отражения и преломления света в различных условиях.

Сочетание элементов различной формы даёт возможность на одной экспериментальной базе демонстрировать изменение направления световых лучей, прохождение света через прозрачные среды, спектральное разложение и другие явления геометрической оптики.

Оборудование для волновой оптики

В состав комплекта включены дополнительные элементы для изучения волновых свойств света. Дифракционные решётки, поляризационные фильтры и оптические пластинки расширяют возможности классической оптической скамьи и позволяют проводить эксперименты по дифракции, интерференции и поляризации.

Благодаря объединённой комплектации переход от геометрической к волновой оптике не требует использования отдельного экспериментального набора: необходимые компоненты являются частью одной системы и используются совместно с общей оптической скамьёй и источником света.

Организация хранения

Основные компоненты комплекта размещаются в жёстком пластиковом чемодане с поролоновым ложементом. Для деталей предусмотрены индивидуальные гнёзда, соответствующие их форме и размерам.

Такое размещение помогает защищать линзы, стеклянные элементы, диафрагмы и установочные детали от перемещения при хранении и транспортировке, облегчает контроль комплектности и сокращает время подготовки оборудования к демонстрационным опытам.

Практические работы

Комплект демонстрационного оборудования «Оптическая скамья. Геометрическая и волновая оптика» позволяет провести 27 практических и демонстрационных работ по основным разделам оптики. Работы охватывают распространение, отражение и преломление света, свойства линз и зеркал, формирование изображений, моделирование оптических приборов, дисперсию, дифракцию, интерференцию, поляризацию и двойное лучепреломление.

Перечень практических работ

  • Распространение света;
  • Отражение света в плоском зеркале;
  • Исследование собирающей линзы;
  • Моделирование близорукости и её коррекции;
  • Сборка модели астрономического телескопа;
  • Поглощение спектральных составляющих света;
  • Дифракция света на дифракционной решётке;
  • Двойное лучепреломление при механическом напряжении;
  • Вращение плоскости поляризации;
  • Формирование тени;
  • Моделирование камеры-обскуры;
  • Отражение света в выпуклом зеркале;
  • Преломление света;
  • Преломление света в воде;
  • Исследование рассеивающей линзы;
  • Определение фокусного расстояния собирающих линз;
  • Моделирование оптической системы глаза;
  • Моделирование дальнозоркости и её коррекции;
  • Изучение принципа действия увеличительного стекла;
  • Сборка модели подзорной трубы;
  • Сборка модели слайд-проектора;
  • Сборка модели микроскопа;
  • Разложение света на спектральные составляющие. Дисперсия;
  • Дифракция света на щели и наблюдение интерференционной картины;
  • Исследование поляризации света;
  • Исследование поляризации при двойном лучепреломлении;
  • Наблюдение хроматической поляризации.

Распространение, отражение и преломление света

Начальный блок работ посвящён основным закономерностям геометрической оптики. Учащиеся наблюдают прямолинейное распространение света, формирование тени, отражение от плоских и выпуклых поверхностей, а также изменение направления светового пучка при прохождении через прозрачные среды.

Опыты по преломлению позволяют сравнивать поведение света в различных условиях и на практике проследить связь между положением оптических элементов и направлением распространения лучей.

Линзы и формирование изображений

Работы с собирающими и рассеивающими линзами позволяют исследовать изменение хода световых лучей, образование изображений и положение фокуса.

Учащиеся могут изменять расстояния между элементами оптической системы, наблюдать получаемое изображение и определять фокусное расстояние собирающих линз. Экспериментальная работа помогает сопоставлять реальные наблюдения с построением хода лучей на оптических схемах.

Оптическая система глаза и коррекция зрения

Отдельная группа опытов посвящена моделированию работы человеческого глаза. Учащиеся наблюдают процесс формирования изображения и исследуют изменения оптической системы при моделировании близорукости и дальнозоркости.

Использование дополнительных линз позволяет наглядно показать принцип оптической коррекции нарушений зрения и связать изучаемые физические законы с их практическим применением.

Моделирование оптических приборов

Из компонентов комплекта можно собирать модели увеличительного стекла, подзорной трубы, астрономического телескопа, слайд-проектора, микроскопа и камеры-обскуры.

Во время работ учащиеся исследуют взаимное расположение оптических элементов и наблюдают, как сочетание линз, источника света и экрана влияет на формирование и увеличение изображения.

Спектральные явления и дисперсия

Работы по спектральной оптике позволяют наблюдать разложение света на составляющие и исследовать особенности прохождения различных спектральных компонентов.

Практические демонстрации помогают сформировать представление о дисперсии света и позволяют связать наблюдаемую спектральную картину с физическими свойствами света и оптических сред.

Дифракция и интерференция

При переходе к волновой оптике учащиеся исследуют дифракцию света на решётке и щели и наблюдают характерные интерференционные картины.

Эти работы позволяют экспериментально показать волновые свойства света и продемонстрировать явления, которые невозможно описать только с помощью представления о прямолинейно распространяющихся световых лучах.

Поляризация и двойное лучепреломление

Комплект позволяет проводить серию опытов по поляризации света, включая исследование взаимного положения поляризационных элементов, вращение плоскости поляризации, двойное лучепреломление и хроматическую поляризацию.

Отдельный эксперимент демонстрирует оптические эффекты, возникающие при механическом напряжении прозрачного материала. Такие работы позволяют познакомить учащихся с более сложными проявлениями волновой природы света и практическими возможностями поляризационных методов.

Организация практикума

Практические работы могут использоваться как для демонстрационных опытов преподавателя, так и для организации учебно-исследовательской деятельности. В зависимости от темы занятия учащиеся собирают экспериментальную установку, размещают оптические элементы на направляющей, изменяют их взаимное положение, наблюдают результат и сопоставляют его с теоретической моделью.

Последовательность работ позволяет переходить от базовых закономерностей геометрической оптики к более сложным экспериментам по волновым свойствам света в рамках одного комплекта оборудования.

Образовательные результаты

Выполнение практических работ способствует развитию:

  • понимания законов распространения, отражения и преломления света;
  • навыков сборки и настройки оптических установок;
  • умения работать с линзами, зеркалами, призмами, экранами и диафрагмами;
  • понимания принципов формирования оптических изображений;
  • навыков определения фокусного расстояния линз;
  • понимания принципов действия глаза и способов оптической коррекции зрения;
  • представления об устройстве основных оптических приборов;
  • понимания явлений дисперсии, дифракции и интерференции;
  • представления о поляризации и двойном лучепреломлении света;
  • навыков наблюдения, проведения физического эксперимента и анализа результатов;
  • умения сопоставлять экспериментальные наблюдения с теоретическими моделями и формулировать выводы.

Методическое сопровождение

Комплект сопровождается методическими материалами на русском языке, предназначенными для подготовки оборудования, сборки экспериментальных установок и организации практических и демонстрационных работ по геометрической и волновой оптике.

Техническое задание №1

Наименование: набор демонстрационный по волновой оптике.

Состав набора:

  • Оптические диафрагмы;
  • Лампа;
  • Набор цветных фильтров;
  • Кювета;
  • Линзы в оправе;
  • Держатель для слайдов;
  • Диафрагма;
  • Экран;
  • Матовое стекло;
  • Шар на стержне;
  • Держатель экрана и зеркал;
  • Держатель призм;
  • Рельсовый профиль и опоры с регулировочным винтом;
  • Ползуны с трубкой;
  • Плоское зеркало;
  • Изогнутое зеркало;
  • Экран на стержне;
  • Плоскопараллельная пластина;
  • Модель полукруга;
  • Призма;
  • Трансформатор.

Руководство для учителя: содержит инструкции по проведению экспериментов по изучению хода лучей в линзе, модели глаза человека, дифракции, интерференции и поляризации света, описание состава комплекта.

  • Объём руководства, стр.: не менее 55.
  • Формат руководства: А4.
  • Количество экспериментов в руководстве, шт.: не менее 25.

Похожие товары