Психолого-педагогiчнi аспекти комптАЩютерного моделювання при вивченнi роздiлу "ГеометричноСЧ оптики"
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
ркала, розмiр зображення дорiвнюСФ розмiровi предмета.
Компютерна модель iлюструСФ хiд променiв у плоскому дзеркалi. Звернiть увагу, що якщо предмет розташовуСФться перпендикулярно до дзеркала, то його уявне зображення виявляСФться перевернутим. Якби предмет розташовувався паралельно дзеркальноСЧ поверхнi, то його уявне зображення виявилося би прямим.
Модель дозволяСФ змiнювати положення предмета щодо дзеркала або за допомогою мишi.
Модель 2. Плоске дзеркало
Модель 3. Сферичне дзеркало
Компютерна модель 3 (Сферичне дзеркало) iлюструСФ хiд променiв при вiдображеннi вiд ввiгнутого i опуклого сферичних дзеркал i утворення зображень (прямих i перевернених, дiйсних i уявних). Можна змiнювати оптичну силу дзеркала F1 i вiдстань d вiд предмета до дзеркала. На екранi за допомогою стандартних променiв будуСФться зображення предмета, i висвiчуються значення вiдстанi f вiд дзеркала до зображення i лiнiйного збiльшення ?= (f/d). Для прямих зображень ?>0, для перевернених ?<0.
Положення предмета щодо дзеркала, а також розташування на екранi всiСФСЧ системи предмета, його зображення i дзеркала можна змiнювати за допомогою мишi.
Компютерна модель 4 (Тонка лiнза.) дозволяСФ створювати на екранi тонкi лiнзи, що збирають i розсiюють з рiзною оптичною силою. Модель будуСФ зображення за допомогою пари стандартних променiв i визначаСФ положення зображення i його характер, а також лiнiйне збiльшення. Положення предмета щодо лiнзи можна змiнювати за допомогою мишi. Установивши курсор на оптичний центр лiнзи, i кликнувши мишею, можна перемiщати по екранi всю систему в цiлому: предмет, його зображення i саму лiнзу.
Модель 4. Тонка лiнза
Компютерна модель 5 (Система двох лiнз.) призначена для вивчення системи з двох лiнз. Можна змiнювати положення обох лiнз щодо предмета за допомогою мишi. У широких межах можна змiнювати оптичнi сили (F1) обох лiнз. Компютер обчислюСФ положення першого i другого зображень i визначаСФ лiнiйнi збiльшення системи з двох лiнз i кожноСЧ лiнзи окремо. Точковий предмет розташовуСФться на загальнiй оптичнiй осi лiнз. На дисплеСЧ висвiчуСФться хiд двох довiльних променiв вiд предмета, що випробують заломлення в обох лiнзах.
Модель 5. Система двох лiнз
Компютерна модель 6 (Око як оптичний iнструмент.), призначена для вивчення роботи ока як оптичного приладу. МоделюСФться хiд променiв в очнiй оптицi i визначаСФться положення зображення обСФкта щодо сiткiвки для трьох рiзних типiв очей нормального, короткозорого i далекозорого. Кожний з цих трьох типiв очей володiСФ своСФю далекою точкою акомодацiСЧ (при розслабленому очному мязi) i вiдстанню найкращого зору, при якому око може тривалий час розглядати дрiбнi деталi предмета без надмiрноСЧ напруги. У нормального ока вiдстань найкращого зору приймаСФться рiвним 25см. При сильнiй напрузi очного мяза око може акомодуватися на свою ближню точку акомодацiСЧ. Око здатне автоматично перебудовувати акомодацiю на предмети, розташованi мiж ближньою i далекою точками акомодацiСЧ. Компютерна програма дозволяСФ змоделювати роботу ока в трьох режимах: око акомодоване на вiдстань найкращого зору (нормальна акомодацiя), око акомодоване на далеку точку акомодацiСЧ i режим автоматичноСЧ акомодацiСЧ ока.
МоделюСФться також дiя окулярних лiнз при акомодацiСЧ ока на далеку точку або на вiдстань найкращого зору.
Звернiть увагу, що оптична сила окулярiв, призначених для розглядання вилучених предметiв, може не збiгатися з оптичною силою окулярiв, призначених для читання дрiбного тексту.
Положення предмета щодо ока можна змiнювати або за допомогою мишi.
Модель 6. Око як оптичний iнструмент
Модель 7. Мiкроскоп
В компютернiй моделi мiкроскопа можна змiнювати фокуснi вiдстанi F1 i F2 обСФктива i окуляра. Вiдстань ? мiж ними вибрана рiвна 16см (стандартна довжина тубуса мiкроскопiв). На екранi дисплея висвiчуСФться хiд променiв в мiкроскопi i вказуСФться лiнiйне збiльшення. Звернiть увагу, що в компютернiй моделi умова F1,F2<<? не виконуСФться.
Компютерна програма 8, моделюСФ роботу пiдзорноСЧ труби Кеплера, яка складаСФться з двох збиральних лiнз. Пiдзорна труба Кеплера призначена для астрономiчних спостережень, так як вона даСФ перевернуте зображення, що незручно для земних спостережень. Програма, що око спостерiгача акомодований на безмежнiсть. То в трубi реалiзуСФться телескопiчний хiд променiв паралельний пучок променiв вiд вiддаленого предмета, що входить в обСФктив пiд кутом ?, виходить з окуляра також паралельним пучком, але пiд iншим кутом ? по вiдношенню до оптичноСЧ вiсi. Вiдношення кутiв ?=?/? називаСФться кутовим збiльшенням пiдзорноСЧ труби. Кутове збiльшення труби можна виразити через фокусну вiдстань обСФктива F1 i окуляра F2:
?= F1/F2.ВiдСФмнi значення ? показують на перевернутий характер зображення.
Можна вимiряти фокуснi вiдстанi F1 i F2 обСФктива i окуляра, а також кут ? нахилу що входить в обСФктив пучка променiв. На екранi дисплея висвiчуються значення кута ? i кутового збiльшення ?.
Модель 8. Зорова труба Кеплера
Звичайно, такi демонстрацiСЧ будуть мати успiх, якщо вчитель працюСФ з невеликою групою учнiв, яких можна розсадити поблизу монiтора компютера або, якщо в кабiнетi маСФться проекцiйна технiка, що дозволяСФ вiдобразити екран ко