Введение
В своей первой проектной работе я попытался разобраться в тайнах света. Узнал почему появляются тени, как они меняют форму. Определил, как размеры тени зависят от расстояния между источником света и предметом. Изучил, как получаются цвета радуги. Понял, как распространяются световые лучи по прямой траектории. Убедился, насколько быстрее движется свет в нашей Вселенной. Известно, что в безводушном пространстве световые лучи распространяются с необычайной скоростью: 300 000 км/с. Так, если свет обладает такой мощной скоростью, то что с ним происходит при столкновении с водой и с молоком? В своей второй проектной работе решил изучить это вопрос:
Цель исследования: определить закономерности преломления и рассеяния света в прозрачной воде и смеси вода-молоко.
Методы исследования: эксперимент, сравнение и анализ
Объект исследования: стеклянная чашка с прозрачной водой и с молоком
Задачи:
Изучить траекторию светового луча в рамках эксперимента
Оценить способность воды и молока пропускать свет
Ознакомить одноклассников с результатами проделанной работы
Этапы исследовательской работы
Изучение литературных данных о свойствах света, воды и молока
Экспериментальная часть: заготовка сырья для опыта
Сравнительный анализ возможности воды и молока пропускать свет
Ознакомление одноклассников со свойствами света с использованием литературных и практических навыков с последующей демонстрацией опытов в классе 2А
Как среды пропускают свет?
Свет нужен для того, чтобы видеть и познать много интересного вокруг нас.
Деление на прозрачное и непрозрачное возникло исторически.
Прозрачность – это способность тела пропускать свет. К прозрачным материалам относиться: вода, стекло, воздух. [1]
Но есть среды, которые не только пропускают свет, но и рассеивают его.
Рассеяние света – это процесс, при котором луч света, проходя сквозь среду, сталкивается с препятствиями (пылинками, каплями воды, молекулами воздуха) и меняет свое направление, разлетается во все стороны.
Есть совсем простой общеизвестный пример эмульсии, которая прекрасно рассеивает свет, – это молоко. Рассеивают свет и твердые тела, например — стекло. [1,2]
Выбор и подготовка сырья
В своей работе я использовал обычную прозрачную воду и раствор воды с молоком. Для приготовления раствора молока налил немного воды в прозрачную стеклянную чашку. Объем чашки 400мл. Растворил в ней молоко, около 100мл. Как только жидкость стала непрозрачной, перестал разведение раствора. Эксперименты проводил в темной комнате.
Чтобы изучить вопрос о том, как пропускает вода и молоко световые лучи, использовал карманный фонарик.
Характеристика карманного фонарика:
Карманный фонарик – ЭРА фонарь светодиодный, UB -301, имеет 3 режима, 155 метров освещения, время работы -20 часов. Суммарная мощность:3 Вт, световой поток:230 лм . Световой поток - это количество света, излучаемого лампой.
2. Практическая часть: Сравнительный анализ прохождения света через воду и молоко
Опыт №1:
Требуется
Прозрачная вода 400 мл
Стеклянная чашка
фонарик
темная комната
Ход опыта №1
В стеклянную чашку налил 400 мл прозрачной воды
Далее на расстоянии вытянутой своей руки ( примерно 20см) посветил фонариком над водой
Результат №1
На глубине стеклянной чашки, заполненной прозрачной водой увидел пятно света.
Опыта №2
Требуется
Прозрачная вода 400 мл
Стеклянная чашка
Фонарик
Молоко питьевое – 50мл (3,2% жирности)
темная комната
Результат №2
Вода непрозрачная, раствор белого цвета с голубым оттенком. Пятно света более расплывчатое.
Заключение:
Чистая, прозрачная вода пропускает свет, световые лучи рассеиваются слабо, поэтому пятно света видно четко.
Смесь воды и молока также пропускает свет, но световые лучи рассеиваются больше, поэтому пятно света менее заметно и расплывчато.
Выводы:
Световой луч проходит через прозрачную среду-воду, рассеивается слабо
Световой луч проходит через систему вода -молоко, рассеивается интенсивно
Для преломления световых лучей необходимо наличие двух разных сред
Эффект рассеяния света зависит от однородности водного раствора
Приложение 1
Рис. 1 Световые лучи проходят через прозрачную воду
Рис.2 Световые лучи проходят через смесь воды с молоком
Приложение 3
Таблица1 Сравнительный анализ прохождения света через воду и молоко
|
Свойство |
Вода |
Молоко |
|
Прозрачность |
Высокая |
Низкая |
|
Преломление |
Выражено |
Менее заметно |
|
Рассеяние |
Слабое |
Сильное |
|
Цвет среды |
Бесцветная |
Белая |
|
Наблюдения |
Преломление > рассеяние |
Преломление < Рассеяние |
Список литературы
Л. Ашкинази « Прозрачное и непрозрачное» // Научно-популярный физико-математический журнал.- «Квант» - 2019г. №8.- с 10-14
Перельман Я.И Занимательная физика. Занимательная наука в илюстрациях/ Я.И.Перельман .- ООО «Издательство АСТ», 2015г.-320с.
Большая книга экспериментов для школьников/ [пер. с итал. Э.И. Мотылевой]. —Москва: Росмэн, 2004. — 547c.