Номер 4, страница 297 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Примерные темы учебных проектов. II. Эксперимент и моделирование — основные физические методы исследования природы - номер 4, страница 297.

Условие.

Изготовление камеры-обскуры и получение с её помощью изображения объекта.

Решение.

Изготовление камеры-обскуры и получение с её помощью изображения объекта

Камера-обскура (от лат. camera obscūra — «тёмная комната») — это простейшее оптическое устройство, которое является предшественником фотоаппарата. Её работа основана на фундаментальном свойстве света — его прямолинейном распространении в однородной среде.

Необходимые материалы для изготовления:
• Картонная коробка, не пропускающая свет (например, из-под обуви).
• Чёрная краска (гуашь, акрил) или листы чёрной бумаги.
• Небольшой кусок алюминиевой фольги.
• Острая игла или булавка.
• Лист кальки, матовой плёнки или тонкой белой бумаги (для экрана).
• Ножницы или канцелярский нож, скотч, клей.

Инструкция по изготовлению (сборке):
1. Подготовка коробки: Убедитесь, что коробка полностью светонепроницаема. Все щели и отверстия необходимо тщательно заклеить скотчем. Внутреннюю поверхность коробки следует покрасить чёрной краской или оклеить чёрной бумагой. Это делается для поглощения рассеянного света внутри камеры, что делает проецируемое изображение более контрастным.
2. Создание объектива (пинхола): В центре одной из торцевых стенок коробки вырежьте небольшое квадратное окошко (примерно 1×1 см). С внутренней стороны коробки на это окошко наклейте кусочек фольги. Затем в самом центре фольги с помощью иглы проделайте очень маленькое и аккуратное круглое отверстие. Это отверстие (пинхол) и будет служить «объективом» камеры. От его размера и формы зависит качество изображения: чем меньше и круглее отверстие, тем резче будет изображение, но одновременно и тусклее.
3. Создание экрана: На стенке, противоположной той, где находится отверстие, вырежьте большое окно, оставив по краям рамку в 1-2 см. Заклейте это окно листом кальки или другого полупрозрачного материала. Это будет экран, на котором вы будете наблюдать изображение.

Получение изображения с помощью камеры-обскуры:
1. Выберите для наблюдения яркий объект или пейзаж. Лучше всего эксперимент удаётся в солнечный день на улице.
2. Направьте камеру-обскуру стороной с отверстием (пинхолом) на объект.
3. Посмотрите на экран (кальку). Чтобы увидеть изображение чётко, необходимо защитить экран от попадания внешнего света. Для этого можно накрыться вместе с камерой тёмной тканью (как это делали фотографы прошлого) или наблюдать за изображением в тёмном помещении, направив камеру через окно на улицу.

На экране появится изображение наблюдаемого объекта. Оно будет перевёрнутым по вертикали (верх и низ поменяются местами) и зеркальным по горизонтали. Это происходит из-за прямолинейного распространения света: лучи от верхней части объекта проходят через отверстие и попадают на нижнюю часть экрана, а лучи от нижней части объекта — на верхнюю. Аналогично происходит и с левой/правой сторонами.

Ответ: Чтобы изготовить камеру-обскуру, нужно взять светонепроницаемую коробку, выкрашенную изнутри в чёрный цвет. В одной её стенке проделать крошечное отверстие (пинхол), а противоположную стенку сделать полупрозрачным экраном (из кальки). Для получения изображения необходимо направить камеру отверстием на ярко освещённый объект; на экране появится его уменьшенное, перевёрнутое и зеркальное изображение.