ПСЦдвищення ефективностСЦ формування понять з геометричноi оптики засобами сучасних СЦнформацСЦйних технологСЦй навчання
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
перерСЦз гомоцентричних пучкСЦв, зображення розмиваСФться СЦ забарвлюСФться. Робимо висновок, що звичайна товста лСЦнза не даСФ чСЦткого зображення предмета, бо вона не може збирати в одну точку широкСЦ гомоцентричнСЦ пучки свСЦтла. Виникнення таких спотворень (аберацСЦй) стане зрозумСЦлим, якщо пригадати проходження широкого пучка променСЦв через плоскопаралельну пластину, а також проходження пучка променСЦв бСЦлого кольору через призму.
Отже, для лСЦнз СЦз значним отвором характернСЦ аберацСЦi. В оптичних приладах отвори, як правило, великСЦ, бо вСЦд них залежить кСЦлькСЦсть свСЦтловоi енергСЦi, що доходить до зображення. Користуючись лСЦнзою, ми, з одного боку, зацСЦкавленСЦ в збСЦльшеннСЦ ii розмСЦру, а з другого вимушенСЦ його зменшувати. ВиникаСФ суперечлива ситуацСЦя. Який вихСЦд з цього становища, розповСЦмо нижче, а зараз, щоб вивчити побудову зображень залежно вСЦд того, як розмСЦщено предмет вСЦдносно лСЦнзи, доцСЦльно ввести поняття про СЦдеальну лСЦнзу. ПСЦд СЦдеальною лСЦнзою розумСЦють нескСЦнченно тонку лСЦнзу, не обмежену за розмСЦрами, яка паралельний пучок свСЦтла збираСФ в точку, незалежно вСЦд розмСЦрСЦв його перерСЦзу СЦ нахилу до оптичноi осСЦ. Така лСЦнза перетворюСФ розбСЦжний гомоцентричний пучок довСЦльного перерСЦзу, що виходить з точки поза фокусом, в СЦдеально збСЦжний.
Користуючись СЦдеальною збиральною лСЦнзою, розглядаСФмо пять випадкСЦв положення предмета вСЦдносно лСЦнзи та ii фокусСЦв (мал. 8):
1) за подвСЦйною фокусною вСЦдстанню;
2) на подвСЦйнСЦй фокуснСЦй вСЦдстанСЦ;
3) мСЦж фокусом СЦ подвСЦйним фокусом;
4) на фокуснСЦй вСЦдстанСЦ;
5) мСЦж фокусом СЦ лСЦнзою.
Мал. 8
В останньому випадку лСЦнза дСЦйсного зображення не даСФ: розбСЦжнСЦ гомоцентричнСЦ пучки, заломившись на лСЦнзСЦ, лишаються розбСЦжними. РЖ лише в сукупностСЦ з оком можна дСЦстати уявне зображення.
Тепер можна розповСЦсти учням, що положення СЦ розмСЦр зображення вСЦдносно лСЦнзи можна розрахувати також аналСЦтично за допомогою формули лСЦнзи. РД два варСЦанти пояснення цього питання. Перший рацСЦонально застосувати тодСЦ, коли учнСЦ добре пСЦдготовленСЦ, а також коли СФ достатньо часу для розгляду питань променевоi оптики або на факультативних заняттях. Подати цей матерСЦал можна в такому порядку, як вСЦн розглядаСФться в посСЦбнику з фСЦзики. В цьому разСЦ розкриваСФться суть наближення при введеннСЦ тонкоi лСЦнзи, а також зазначаСФться, як залежить фокусна вСЦдстань пСЦд показника речовини лСЦнзи та вСЦд радСЦусСЦв кривизни поверхонь, що ii обмежують.
Другий пСЦдхСЦд дещо формальний, але вСЦн веде безпосередньо до мети встановлення формули лСЦнзи. При ньому вСЦдразу розглядають тонку СЦдеальну лСЦнзу СЦ з суто геометричних мСЦркувань виводять формулу лСЦнзи, як це зроблено в пСЦдручнику.
ПотСЦм бажано знову повернутися до реальних лСЦнз СЦ пригадати, якСЦ iм властивСЦ аберацСЦi. ДоцСЦльно навСЦть навести помилкове твердження Ньютона про те, що хроматичну аберацСЦю подолати не можна СЦ тому нСЦколи не вдасться утворити з лСЦнзами якСЦсного зображення. З цих мСЦркувань Ньютон запропонував використовувати для астрономСЦчних приладСЦв вСЦдбивнСЦ дзеркала, якСЦ не мають хроматичноi аберацСЦi.
ПСЦзнСЦше вченСЦ спростували твердження Ньютона. Вони навчилися значною мСЦрою долати всСЦ аберацСЦi. СпецСЦальною комбСЦнацСЦСФю збиральноi та розсСЦювальноi лСЦнз можна усунути хроматичну аберацСЦю принаймнСЦ для двох довжин хвиль (мал. 8), а також сферичну аберацСЦю. Ми розглянули лише принципову можливСЦсть усунення аберацСЦi, оскСЦльки справа ця дуже складна. ПотрСЦбний великий асортимент оптичного скла з рСЦзноманСЦтними показниками заломлення, крСЦм того, треба провести попереднСЦ складнСЦ розрахунки.
Мал. 8
Часто для усунення хроматичноi аберацСЦi на значному спектральному СЦнтервалСЦ або занадто великоi сферичноi аберацСЦi, що виникаСФ при заломленнСЦ ширококутних пучкСЦв променСЦв, потрСЦбнСЦ не двСЦ, а кСЦлька (310) лСЦнз. СукупнСЦсть кСЦлькох лСЦнз, з яких одна або двСЦ основнСЦ, а решта корегуючСЦ, скрСЦплених жорстокою оправою, називаСФться обСФктивом.
2.2 Характеристика та структура розробленоi демонстрацСЦйноi компютерноi програми
ПровСЦвши аналСЦз СЦснуючих компютерних навчальних комплексСЦв, ми зробили висновок, що наявнСЦ компютернСЦ програми СЦ програмно-методичнСЦ комплекси не забезпечують на належному рСЦвнСЦ навчально-виховний процес з фСЦзики. Тому проблема розробки компютерних програм навчального призначення залишаСФться вСЦдкритою.
Також суттСФвою проблемою СФ те, що, що всСЦ вище зазначенСЦ програми (див. п.1.4) призначенСЦ для учнСЦв, якСЦ вже в певнСЦй мСЦрСЦ ознайомленСЦ з тим чи СЦншим навчальним матерСЦалом з фСЦзики.
Ми пропонуСФмо програму, яка дозволяСФ поступово вводити, формулювати СЦ розвивати поняття з роздСЦлу Геометрична оптика, починаючи вСЦд початкових (базових) понять СЦ закСЦнчуючи найдрСЦбнСЦшими аспектами, якСЦ СФ досить важливими для розумСЦння фСЦзичних явищ та принципСЦв роботи оптичних приладСЦв.
Розроблена нами програма охоплюСФ фактично всСЦ нюанси теми дослСЦдження, а деякСЦ з них навСЦть, в певнСЦй мСЦрСЦ, розглянуто дещо глибше нСЦж цього вимагаСФ шкСЦльна програма.
Програмний комплекс створено в середовищСЦ MicrosoftOffice PowerPoint2003 СЦ являСФ собою ряд динамСЦчних презентацСЦй СЦз системою гСЦперпосилань. Даний комплекс СФ простим у використаннСЦ й, на нашу думку, може бути використаним як вчителем при проведеннСЦ уроку, так СЦ учнем пСЦд час самостСЦйноi пСЦдготовки.
Розглянемо детальнСЦше структурну будову програми. У голов?/p>