Исследовательская работа "тайны зазеркалья". Многократное отражение Что если зеркала обладают волшебными свойствами

Практическая работа №2. Химия 8 класс (к учебнику Габриеляна О.С.)

Наблюдение за горящей свечой

Цель: изучить процессы, происходящие при горении свечи.
Оборудование : свечи (2 шт.), тигельные щипцы, изогнутая под прямым углом стеклянная трубка, пробирки, жесть от консервной банки (или предметное стекло), пробиркодержатель, стеклянная груша, кусок картона (фанеры, оргалита), пол-литровая банка, двухлитровая банка, спички.
Реактивы: известковая вода.

Опыт 1.
Физические явления при горении свечи.

Порядок выполнения работы :

Зажжем свечу.
Наблюдения: около фитиля начинает таять парафин, образуя круглую лужицу. Это физический процесс.
Возьмем тигельными щипцами изогнутую под прямым углом стеклянную трубку.
Один конец трубки внесем в среднюю часть пламени, а другой опустим в пробирку.
Наблюдаемые явления: пробирка наполняется густыми белыми парами парафина, которые постепенно конденсируются на стенках пробирки.
Вывод: горение свечи сопровождается физическими явлениями.

Опыт 2.
Обнаружение продуктов горения в пламени.

Порядок выполнения работы :

Возьмем тигельными щипцами кусочек жести от консервной банки или предметное стекло. Внесем в зону темного конуса горящей свечи и подержим 3-5 сек. Быстро поднимаем жесть (стекло), смотрим на нижнюю часть.
Наблюдаемые явления: на поверхности жести (стекла) появляется копоть.
Вывод: копоть - это продукты неполного сгорания парафина.

Сухую, охлажденную, но не запотевшую пробирку укрепляем в пробиркодержателе, переворачиваем вверх дном и держим над пламенем до запотевания.
Наблюдаемые явления: пробирка запотевает.
Вывод: при горении парафина образуется вода.

В ту же пробирку быстро наливаем 2-3 мл известковой воды
Наблюдаемые явления: известковая вода мутнеет
Вывод: при горении парафина образуется углекислый газ.

Опыт 3.
Влияние воздуха на горение свечи.

Порядок выполнения работы :

Вставляем стеклянную трубку с оттянутым концом в резиновую грушу. Сжимая грушу рукой, нагнетаем в пламя горящей свечи воздух.
Наблюдаемые явления: пламя становится ярче.
Это объясняется повышенным содержанием кислорода.
Прикрепляем две свечи при помощи расплавленного парафина к картону (фанере, оргалиту).
Зажигаем свечи и закрываем одну из них пол-литровой банкой, другу - двухлитровой (или химическими стаканами различной вместимости).
Наблюдаемые явления: свеча, накрытая двухлитровой банкой, горит дольше. Это объясняется тем, что количество кислорода в двухлитровой банке больше, чем в пол-литровой.
Уравнение реакций :

Вывод: длительность и яркость горения свечи зависят от количества кислорода.

Общий вывод по работе : горение свечи сопровождается физическими и химическими явлениями.

Школьники умеют строить изображение предмета в плоском зеркале, пользуясь законом отражения света, и знают, что предмет и его изображение симметричны относительно плоскости зеркала. В качестве индивидуального или группового творческого задания (реферат, исследовательский проект) можно поручить исследовать построение изображений в системе из двух (или более) зеркал – так называемое «многократное отражение».

Одиночное плоское зеркало даёт одно изображение предмета.

S – объект (светящаяся точка), S 1 – изображение

Добавим второе зеркало, расположив его под прямым углом к первому. Казалось бы, два зеркала должны дать в сумме два изображения: S 1 и S 2 .

Но появляется третье изображение – S 3 . Обычно говорят, – и это удобно для построений, – что изображение, возникающее в одном зеркале, отражается в другом. S 1 отражается в зеркале 2, S 2 отражается в зеркале 1 и эти отражения в данном случае совпадают.

Замечание. Имея дело с зеркалами, часто, как и в повседневной жизни, вместо выражения «изображение в зеркале» говорят: «отражение в зеркале», т.е. заменяют слово «изображение» словом «отражение». «Он увидел в зеркале своё отражение». (Название нашей заметки можно было сформулировать по-другому: «Многократные отражения» или «Множественные отражения».)

S 3 есть отражение S 1 в зеркале 2 и отражение S 2 в зеркале 1.

Интересно нарисовать ход лучей, формирующих изображение S 3 .

Видим, что изображение S 3 появляется в результате двухкратного отражения лучей (изображения S 1 и S 2 сформированы в результате однократных отражений).

Всего количество видимых изображений предмета для случая двух перпендикулярно расположенных зеркал равно трём. Можно сказать, что такая система зеркал учетверяет предмет (или «коэффициент умножения» равен четырём).

В системе из двух перпендикулярных зеркал любой луч может испытать не больше двух отражений, после чего выйдет из системы (см. рисунок). Если уменьшить угол между зеркалами, то свет будет, отражаясь, «бегать» между ними большее количество раз, формируя больше изображений. Так, для случая угла между зеркалами в 60 градусов, количество полученных изображений равно пяти (шести). Чем меньше угол, тем «труднее» лучам покинуть пространство между зеркалами, тем дольше он будет отражаться, тем больше получится изображений.

Старинный прибор (Германия, 1900 г.) с изменяющимся углом между зеркалами для изучения и демонстрации множественных отражений.

Подобный самодельный прибор.

Если поставить третье зеркало, чтобы получилась прямая треугольная призма, то лучи света окажутся пойманными в ловушку и будут, отражаясь, бесконечно бегать между зеркалами, создавая бесконечное число изображений. Это есть калейдоскопический эффект.

Но так будет только в теории. В реальности не существует идеальных зеркал – часть света поглощается, часть рассеивается. После трёхсот отражений остаётся примерно одна десятитысячная первоначального света. Поэтому более далёкие отражения будут темнее, а самых дальних мы не увидим вовсе.

Но вернёмся к случаю двух зеркал. Пусть два зеркала расположены параллельно друг другу, т.е. угол между ними равен нулю. Из рисунка видно, что количество изображений будет бесконечным.

Опять же, в реальности мы не увидим бесконечного количества отражений, т.к. зеркала не идеальны и некоторую часть падающего на них света поглощают или рассеивают. Кроме того, в результате явления перспективы, изображения будут уменьшаться, пока мы перестанем их различать. Также можно заметить, что далёкие изображения меняют цвет (зеленеют), т.к. зеркало не одинаково отражает и поглощает свет разной длины волны.

Муниципальное образовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 21

Магия зеркал

(исследовательская работа)

Руководитель:

г. Белгород, 2011 год

Исследовательская работа

«Магия зеркал»

Как все начиналось? Когда я был маленький, то часто смотрел в зеркало и видел в нем себя. Я никак не мог понять и очень удивлялся, почему я там то один, то меня много и стою лицом к себе. Иногда я даже заглядывал за зеркало, думая, что за ним кто-то стоит очень похожий на меня. С детства мне было очень интересно, почему же так происходит, как будто в зеркале есть какая-то магия.

Для своего исследования я выбрал тему «Магия зеркал».

Актуальность: Свойства зеркал изучаются и по сей день, учёные открывают новые факты. Приборы с зеркалами в наше время используют повсеместно. Необычные свойства зеркал - это актуальная тема.

Гипотеза: Предположим, что зеркала имеют магическую силу.

Мы поставили перед собой следующие задачи:

1. Узнать, в какой стране и когда появилось зеркало;

2. Изучить технологию изготовления зеркал и их применение;

3. Провести эксперименты с зеркалами и познакомиться с их свойствами;

4. Изучить интересные факты о зеркалах;

5. Выяснить, имеют ли зеркала магическую силу.

Объект исследования: зеркало.

Предмет исследования : магические свойства зеркал.

Чтобы исследовать данную проблему мы:

1. Читали энциклопедические статьи;

2. Читали статьи в газетах, периодических изданиях;

3. Искали информацию в интернете;

4. Посетили магазин зеркал;

5. Гадали с помощью зеркал.

В какой стране и когда появилось зеркало?

История зеркала началась уже с третьего тысячелетия до нашей эры. Древнейшие металлические зеркала почти всегда были круглой формы.

Первые стеклянные зеркала были созданы римлянами в I веке нашей эры. С началом средневековья стеклянные зеркала полностью исчезли: почти одновременно все религиозные концессии посчитали, что через зеркальное стекло смотрит на мир сам дьявол.

Стеклянные зеркала вновь появились только в 13 веке. Но они были… вогнутыми. Тогдашняя технология изготовления не знала способа «приклеивать» оловянную подкладку к плоскому куску стекла. Поэтому расплавленное олово попросту заливали в стеклянную колбу, а затем разбивали ее на куски. Только три века спустя мастера Венеции додумались, как покрывать оловом плоскую поверхность. В отражающие составы добавляли золото и бронзу , поэтому все предметы в зеркале выглядели красивее, чем в действительности. Стоимость одного венецианского зеркала равнялась стоимости небольшого морского судна. В 1500 году во Франции обычное плоское зеркало размером 120 на 80 сантиметров стоило в два с половиной раза дороже, чем полотно Рафаэля.

Как изготовляют зеркало.

В настоящее время производство зеркал состоит из следующих этапов:
1)резки стекла
2)декоративной обработки края заготовки
3)нанесение на заднюю стену стекла тонкой пленки металла (отражающее покрытие) - наиболее ответственная операция. Затем наносится защитный слой меди или специальных склеивающих химикатов, а уже затем два слоя защитного лакокрасочного покрытия, которое препятствует коррозии.

Что если зеркала обладают волшебными свойствами?

1 . Мы с папой и мамой очень любим путешествовать по разным городам. Особенно нам нравится бывать во дворцах и замках. Меня поразило, что в залах, где раньше проходили балы – очень много зеркал. Зачем столько много? Ведь для того, чтобы поправить прическу или посмотреть на себя, достаточно и одного зеркала. Оказывается, зеркала нужны для того, чтобы увеличить освещенность, умножить горящие свечи.

Опыт 1: Я сделаю зеркальный коридор, и поднесу свечи. Освещение увеличилось.

Поэтому во всех дворцах есть зеркальные залы для больших приемов.

Опыт 2. Зеркала могут отражать не только изображение, но и звук. Поэтому в старинных замках много зеркал. Они создавали эхо – отражение звука и усиливали музыкальные звуки во время праздников.

Опыт 3. В наших домах есть несколько зеркал. Их не много. Почему?

Жить в зеркальной комнате невозможно. Существовала испанская пытка: сажали человека в зеркальную комнату – коробку, где кроме лампы и человека ничего не было! Не вынося своих отражений, человек сходил с ума.

Вывод : Зеркала обладают свойствами отражать звук, свет, противоположный мир.

Напишите на листочке одно под другим три слова: РАМА, КОМОК и СОН. Поставьте этот листочек перпендикулярно зеркалу и попытайтесь прочесть отражения этих слов в зеркале. Слово РАМА не читается, КОМОК каким был, таким и остался, а СОН превратился в НОС!

Зеркало меняет последовательность букв на обратную, и читать отражение слов в зеркале следует не слева направо, как мы привыкли, а наоборот. Но мы-то читаем, следуя своей многолетней привычке! А слова КОМОК и СОН сами по себе очень интересны. КОМОК читается однозначно как слева направо, так и наоборот! А слово СОН в обратном прочтении обращается в НОС! Вот вам и доказательство того, как работает зеркало!

После этих опытов легко понять тайный шифр Леонардо да Винчи . Его записи можно было прочесть лишь с помощью зеркала! Но ведь для того, чтобы было легко читать текст, написать-то его надо было все-таки шиворот-навыворот!

Человек в зеркале.

Давайте разберемся, кто же там, в зеркале виднеется? Моё отражение или не моё?

Просто внимательно смотрим на себя в зеркале!

Рука, сжимающая карандаш, почему-то в левой руке!
Положим руку на сердце.
О ужас, у того, который за зеркалом, оно справа!
Да и родинка перепрыгнула с одной щеки на другую!

В зеркале явно не я, а мой антипод ! И не думаю, что именно таким меня видят прохожие на улице. Я смотрюсь совсем не так!

Как же сделать так, чтобы видеть именно свое необращенное изображение в зеркале?

Если два плоских зеркала поставить вертикально под прямым углом друг к другу, то вы увидите "прямое", необращенное изображение предмета. Например, обычное зеркало дает изображение человека, у которого сердце находится справа. В угловом зеркале у изображения сердце будет находиться, как и положено, с левой стороны! Только встать надо перед зеркалом правильно!
Вертикальная ось симметрии вашего лица должна лежать в плоскости, делящей пополам угол между зеркалами. Составив зеркала, пошевеливайте ими: если угол раствора прямой, вы должны видеть полное отражение своего лица.

Опыт 7

Многократное отражение

А теперь я могу ответить, почему в зеркалах меня много?

Для проведения опыта нам потребуются:
- два зеркала
- транспортир
- скотч
- предметы

План работы: 1. Скрепим скотчем с обратной стороны зеркала.

2. Поставим зажженную свечу в центр транспортира.
3. Расположим зеркала на транспортире, чтобы они образовывали угол в 180 градусов. Мы можете наблюдать одно отражение свечи в зеркалах.
4. Уменьшим угол между зеркалами.

Вывод: С уменьшением угла между зеркалами, увеличивается количество отражений свечи в них.

Магия зеркал.

Начиная с 16 века, зеркала вновь вернули себе славу самых таинственных и самых магических предметов, из всех, когда-либо созданных человеком. В 1900 году на Всемирной парижской выставке большим успехом пользовались так называемые Дворец Иллюзий и Дворец Миражей. Во Дворце Иллюзий каждая стена большого шестиугольного зала представляла собой огромное полированное зеркало. Зритель внутри этого зала видел себя затерянным среди 468 своих двойников. А во Дворце Миражей, в таком же зеркальном зале в каждом углу была изображена картина. Части зеркала с изображениями «перелистывались» при помощи скрытых механизмов. Зритель оказывался то в необыкновенном тропическом лесу, то среди бесконечных залов арабского стиля, то в огромном индийском храме. «Хитрости» столетней давности в наше время взял себе на вооружение знаменитый фокусник Дэвид Копперфильд. Его известнейший трюк с исчезающим вагоном целиком обязан Дворцу Миражей.

А теперь рассмотрим несколько гаданий с помощью зеркал.

Магию зеркал также использовали для гаданий.

Гадание на зеркалах было завезено к нам из-за границы вместе с зеркалом в его современном виде примерно в конце XV века.

Наиболее активным для гадания в старые времена было время с 7 по 19 января . Эти двенадцать праздничных дней между Рождеством (7 января) и Крещением (19 января) называли Святки.

Приведу пример гадания:

1) Небольшое зеркало обливается водой и ровно в полночь выносится на мороз. Через некоторое время, когда зеркало замерзнет, и на его поверхности образуются разные узоры, его нужно занести в дом и моментально гадать по замерзшей поверхности.

После гадания я понял: само по себе зеркало не обладает магическими свойствами. Ими обладает человек. А зеркало - лишь средство, помогающее усилить информацию подсознания и сделать ее доступной для восприятия.

Вывод: Мы не верим в магическую силу зеркал, им приписывают сверхъестественные свойства люди невежественные, необразованные. Ведь законы оптики объясняют с точки зрения науки все зеркальные чудеса. Следовательно, наша гипотеза нашла своё подтверждение. Красивая сказка о зеркалах – это просто фантазия. И это подтвердили наши опыты.

Панюшкин Артём,ученик 2 класса МБОУ СШ №22 Г.Бора

Целью исследования является изучение свойств зеркала,определение "тайн зазеркалья".

Гипотеза 1-предположим,что зазеркалье-это иной параллельный мир,наполненый мистикой.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №22

ТАЙНЫ ЗАЗЕРКАЛЬЯ
(Исследовательская работа)

г. Бор Нижегородской области

2013 г.

Исследовательская работа «Тайны зазеркалья»

По моим наблюдениям самым интересным и загадочным предметом во всем мире является казалось бы обыкновенное зеркало. Меня с раннего детства удивляло, что когда я подхожу к зеркалу, меня становится двое. И мой «двойник» повторяет за мной все движения. Мне всегда хотелось заглянуть за зеркало или попасть в зазеркалье.

Поэтому я выбрал тему для своего исследования «Тайны зазеркалья».

Целью исследования является: изучение свойств зеркала, определить «тайны зазеркалья».

Гипотеза: предположим, что зазеркалье – это иной параллельный мир, наполненный мистикой.
Для достижения цели я поставил следующие задачи:

Изучить историю появления зеркал и их применения.
Познакомиться с современной технологией производства зеркал
Провести эксперименты и опыты, чтобы определить свойства зеркал.
Выделить интересные факты о зеркалах.
Определить «тайны зазеркалья».

Объект исследования – зеркало.

Предмет исследования – зазеркалье.

Для работы использовались следующие методы:

1). Поиск, чтение и обобщение информации

2). Просмотр научных документальных фильмов

3). Проведение опытов и заключение выводов

А также использовались следующие средств исследования: интернет, периодические издания, энциклопедические статьи, документальные фильмы, бумага, транспортир, зеркала, лазерная указка, треугольная линейка, кружка, строительный угольник, транспортир…

1.История появления зеркал и их применения…………………..3.

2. Современная технология производства зеркал………………..5.

3.Виды и применение зеркал………………………………………6.

4.интересные факты о зеркалах……………………………………11.

4. Опыты по определению свойств зеркал ………………………12.

5.Определение «тайн зазеркалья»………………………………….17.

6. Использованная литература…………………………………...…20.

История появления зеркал и их применения

Зеркало. Общеславянское. Образовано от слова зеркать – смотреть, видеть, родственного словам зреть, зоркий, зрак.

Зеркало - это гладкая поверхность, предназначенная для отражения света.

Ученые считают, что возраст зеркал насчитывает уже более семи тысяч лет. До появления зеркального стекла использовали хорошо наполированные материалы, к примеру, золото и серебро, олово и медь, бронза, и камень. Многие археологи считают наиболее ранними зеркалами полированные кусочки обсидиана, которые были найдены в Турции, а насчитывают они около 7500 лет. Но использовать подобные зеркальные поверхности, чтобы тщательно рассмотреть себя сзади, было нельзя, и оттенки различать очень проблематично.

Существует история, что в 121 году до н. э. римляне осадили с моря греческий город Сиракузы. Руководить обороной города было решено поручить Архимеду, который специально для этой цели изобрел новейшие по тем временам средства борьбы с врагом - систему вогнутых зеркал, которая позволила с довольно большого расстояния сжечь весь римский флот.

Годом рождения настоящего зеркала считается 1279 год, когда францисканцем Джоном Пекам был описан уникальный способ покрытия обычного стекла тончайшим слоем свинца. Конечно, зеркало было очень мутным и вогнутым. Эта технология просуществовала практически до 1835 года. Именно в этом году профессор Либих выдвинул гипотезу о том, что покрытие серебром вместо олова сделает зеркала более ясными и сверкающими. Венеция охраняла тайну создания этого чудо-товара. Зеркальщикам было запрещено покидать республику, в ином случае угрожали расплатой над их родными и близкими.

С древности люди старались найти применение зеркалам. Бронзовые вогнутые зеркала были установлены на маяке на о.Форос. для усиления света сигнального огня. Использовали зеркала и для освещения пространства.

Разведки Испании и Франции двести лет подряд успешно пользовались системой шифров, изобретенной еще в 15 веке Леонардо да Винчи. Депеши писались и зашифровывались в «зеркальном отражении» и без зеркала были попросту нечитаемые.

На Руси почти до конца XVII века зеркало считалось заморским грехом. Люди благочестивые его избегали. Церковный собор 1666 года запретил духовным лицам держать в своих домах зеркала.

При Петре Великом в Москве на Воробьевых горах начали изготавливать зеркала.

Современная технология производства зеркал

Зеркало изготавливается из стекла, поверхность которого отполирована крокусом. Это необходимо, для того, чтобы у него не было молочных пятен, неровностей или замутнений. Полировка поверхности стекла, для нанесения отражающего слоя, считается неотъемлемой частью процесса подготовки. В следствии, стекло получает наименьшую шероховатость и наибольшую светопропускную способность, что позволяет максимально снизить сопротивление прохождению света через его толщу.

На одну из сторон стекла наносится амальгама. Обычно, для зеркал высокой четкости, используется соединение ртути и серебра, где ртуть испаряется, а серебро ложится ровным и равномерным слоем на всю поверхность стекла. Но в последнее время успешно применяется соединение алюминия с ртутью, которое так же дает стеклу отражающие свойства.

Существует способ получения серебряного зеркала путем химических реакций. (опыт 1 – серебряное зеркало своими руками)

В нашей школе имеется кабинет химии, где вместе с учителем химии Клищуновой Зоей Ивановной мы провели следующий опыт.

В чистую обезжиренную пробирку помещаем два вещества: раствор глюкозы и оксид серебра. Подогреваем смесь в пробирке на огне. На стенках сосуда тонкой плёнкой выпадает серебро, что выглядит как зеркало.

Виды и применение зеркал

Самым распространенным видом во всем мире является плоское зеркало.

Плоское зеркало

Из жизненного опыта мы хорошо знаем, что наши зрительные впечатления часто оказываются ошибочными. Иногда даже трудно бывает отличить кажущееся световое явление от действительного. Примером обманчивого зрительного впечатления служит кажущееся зрительное изображение предметов за плоской зеркальной поверхностью.

Изображение предмета в плоском зеркале образуется за зеркалом, то есть там, где предмета на самом деле нет. Как это получается?

Рисунок 1.

Рассмотрим пример отражения света в плоском зеркале (рисунок 1).

Луч света, падающий на зеркальную поверхность, проведённый к точке падения луча на зеркало, будет равен углу отражённого луча. Луч, падающий на зеркало под прямым углом к плоскости зеркала, отразится сам в себя.

Если расположить глаз в области отраженного светового пучка и взглянуть на зеркало, возникнет зрительная иллюзия: нам будет казаться, что за зеркалом находится источник света. Обратим внимание, что это является одним из свойств нашего зрения. Мы способны видеть предмет только лишь по прямолинейному направлению, по которому свет от предмета непосредственно попадает в наши глаза. Эта способность органов зрения у живых существ является их врожденным свойством, приобретенным в процессе длительного развития и приспособления к окружающей среде.

Опыт 2. Опыт с лазерной указкой.

Все предметы, которые мы видим, можно представить в виде множества точек. Поэтому достаточно узнать, как возникает изображение хотя бы одной точки.

Для этого возьмем лист бумаги, зеркало, строительный треугольник, лазерную указку треугольную линейку, карандаш. Закрепим зеркало перпендикулярно плоскости стола положим линейку под прямым углом к зеркалу пустим луч лазерной указки вдоль острого угла линейки начертим падающий и отраженный лучи они равны, пустим луч перпендикулярно к зеркалу он отразится сам в себя. Удаленный угол от зеркала и будет действительной точкой пересечения падающих лучей, у отраженных лучей могут пересечься в данном случае только их продолжения. Пересекутся они как бы за зеркалом.

Вывод: зазеркалье - это мнимое изображение предметов в плоском зеркале, оно всегда прямое, но повернутое к предмету, так сказать, лицом к лицу. Это означает, что мнимое изображение предмета и сам предмет симметричны относительно плоскости зеркала. Изображение предмета в плоском зеркале равно по размеру самому предмету.

Практическое применение плоских зеркал

Мы даже не замечаем, что постоянно используем плоские зеркала в обиходе, начиная от маленьких зеркал на точилках, и, заканчивая большими трюмо. Зеркала заднего вида в автомобилях. Для увеличения освещенности в помещениях.

Благодаря отражению светового луча от плоского зеркала можно осуществлять световую сигнализацию. Приемник излучения улавливает отраженный луч. Если этого не происходит (что-то помешало ходу светового луча), то срабатывает тревога.

Прямые зеркала используются в перископах подводных лодок. Это позволяет наблюдать из под воды за тем, что происходит на поверхности.

Сферические зеркала

Мы в жизни часто видим своё искаженное отражение на выпуклой поверхности, например, никелированного чайника или кастрюли. Сферическое зеркало представляет собой часть поверхности шара и может быть вогнутым или выпуклым. Хотя принято считать, что зеркала должны быть стеклянными, на практике сферические зеркала чаще делают металлическими. Как же формируется изображение предмета в сферических зеркалах?

Рисунок 2.

Пучок лучей, падающий на вогнутое зеркало параллельно оптической оси, после отражения собирается в точке фокуса (рисунок 2).

Если предмет находится на расстояниях от вогнутого зеркала, превышающих фокусное расстояние, изображение предмета перевернутое. Если предмет расположен между фокусом и вершиной зеркала, то его изображение получается мнимым, прямым и увеличенным. Эти изображения будут находиться за зеркалом.

Изображение предмета в выпуклом зеркале.

Независимо от расположения предмета его изображение в выпуклом зеркале является мнимым, уменьшенным и прямым.

Опыт 3. Кривые зеркала.

Для этого возьмем самую обычную столовую ложку. Её внутренняя сторона является вогнутым зеркалом, а наружная сторона – выпуклым. Посмотрим на свое отражение в ложке с обеих сторон. С внутренней стороны изображение оказалось перевернутым, а с наружной – прямое. В обоих случаях отражение искаженное и уменьшенное.

Вывод: отражение в кривом зеркале мнимое, искаженное.

Примеры применения сферических зеркал

В оптических приборах применяются зеркала с различной отражающей поверхностью: плоские, сферические и более сложных форм. Неплоские зеркала подобны линзам, имеющим свойство увеличивать или уменьшать изображение предмета по сравнению с оригиналом.

Вогнутые зеркала

В наше время вогнутые зеркала чаще используются для освещения. В карманном электрическом фонарике стоит крошечная лампочка всего в несколько свечей. Если бы она посылала свои лучи во все стороны, то от такого фонарика было бы мало пользы: его свет не проникал бы дальше одного-двух метров. Но за лампочкой поставлено маленькое вогнутое зеркальце. Поэтому луч света от карманного фонаря прорезывает темноту на десять метров вперед. Однако, в фонаре имеется еще и маленькая линза - перед лампочкой. Зеркальце и линза помогают друг другу создавать направленный луч света.

Так же устроены и автомобильные фары и прожекторы, рефлектор синей медицинской лампы, корабельный фонарь на верхушке мачты и фонарь маяка. В прожекторе светит мощная дуговая лампа. Но если бы вынули из прожектора вогнутое зеркало, то свет лампы бесцельно разошелся бы во все стороны, она светила бы не на семьдесят километров, а всего на один-два... Фонарь маяка.

Английский ученый Исаак Ньютон использовал вогнутое зеркало в телескопе. И в современных телескопах также используются вогнутые зеркала.

А вот вогнутые антенны радиотелескопов очень большого диаметра состоят из множества отдельных металлических зеркал. Например, антенна телескопа РАТАН-600 состоит из 895 отдельных зеркал, расположенных по окружности. Конструкция этого телескопа позволяет одновременно наблюдать за несколькими участками неба.

Выпуклые зеркала

Такие выпуклые небьющиеся зеркала часто можно увидеть на улицах города и в общественных местах. Установка дорожных зеркал на дорогах с ограниченной видимостью позволяет обезопасить автотранспорт и людей. Эти зеркала оснащены по контуру светоотражающими элементами и светятся в темноте, отражая свет фар автомашин. Купольные зеркала для помещений представляют собой зеркальную полусферу, с углом обзора, достигающим 360 градусов. При этом зеркало крепится в основном на потолке.

Принцип действия лазеров основан на явлении вынужденного излучения. Одним из элементов рубинового лазера является – рубиновый стержень торцы которого делают зеркальными. Световая волна многократно отражается от этого торца и быстро усиливается.

Интересные факты о зеркалах

Неожиданные результаты дали эксперименты с так называемыми «зеркалами Козырева» - специальной системой вогнутых алюминиевых зеркал. Согласно гипотезе, предложенной профессором Н.А. Козыревым, эти зеркала должны фокусировать различные виды излучений, в том числе и от биологических объектов. В начале 90-х годов XX века учеными впервые были осуществлены два глобальных многодневных эксперимента по передаче информации между людьми, удаленными друг от друга на тысячи километров и не пользующимися традиционными техническими средствами связи. В экспериментах было задействовано более четырех с половиной тысяч участников из двенадцати стран мира, и они доказали не только возможность дистанционной передачи и приема мысленных образов, но и особую устойчивость приема, если испытуемые находились в фокусе вогнутых «зеркал Козырева».

«Зеркала Козырева» - специальная система вогнутых алюминиевых зеркал

С каждым годом исследователи открывают новые свойства зеркал. Например, известно о том, что людям удалось создать такие зеркала, которые способны благоприятно воздействовать на отражавшиеся в них объекты. Однако, это далеко не все свойства, которыми обладают зеркала. Ученым предстоит еще много времени на разгадку всех тайн этого мистического предмета.

Зеркало релаксации - одна из новинок, с успехом используемая в кабинетах психологической разгрузки. Однако суть новинки буквально освящена веками.

Леонардо да Винчи писал свои трактаты перевернутым шрифтом с помощью зеркала. Его рукописи впервые были расшифрованы лишь три столетия спустя.

Стало очень интересно проверить отражение букв в зеркале. Что же из этого выйдет?

Опыты по определению свойств зеркал

Опыт 4. Буквы в зеркале.

Какие особенности есть у букв нашего алфавита? Одни из них симметричные, другие - нет. А что значит симметричные?

Чтобы определить симметрию буквы, проведем мысленно ось через середину буквы. Сначала проведем горизонтальную ось. Оказывается, что горизонтальную ось симметрии имеют буквы: В, Е, Ж, 3, К, Н, О, С, Ф, X, Э Ю. Составим несколько слов из этих букв: НОС, ВЕК, ЭХО.

Теперь проведем вертикальную ось и получим буквы, обладающие вертикальной симметрией: А, Д, Ж, Л, М, Н, О, П, Т, Ф, Х, Ш.

Слова: ТОПОТ, ЛАМПА, НОТА.

Интересно, что есть буквы, обладающие одновременно и вертикальной, и горизонтальной симметрией: Ж, Н, О, Ф, Х. Например, слово ФОН.

Напишим на листах печатными буквами слова ТОПОТ, ЛАМПА, ЗАЙЧИК, встанем перед зеркалом, прижмем по очереди листы к своей груди. Попробуем прочитать в зеркале эти слова. Два слова ТОПОТ и ЛАМПА мы прочтем сразу, а третье станет непонятным. У тех букв, которые обладают вертикальной симметрией, зеркальное отражение совпадает с оригиналом, хотя они тоже переворачиваются в зеркале. Буквы, не обладающие вертикальной симметрией, в данном случае не читаемы.

А теперь напишим на листке три слова: ВЕК, НОС, ЭХО и ЗЕБРА. Положим перед зеркалом листы с этими словами и посмотрим на их отражения в вертикально стоящем зеркале. Три слова в зеркале ВЕК, НОС и ЭХО мы прочитаем без труда, а третье прочитать будет невозможно.

В нашем алфавите есть буквы, несимметричные по написанию, например, в слове ГРИБ. А есть буквы, которые обладают горизонтальной симметрией. Например, в слове ЭХО. Зеркало переворачивает все буквы, но изображения букв с горизонтальной симметрией остаются неискаженными.

Чем ближе к зеркалу буква, тем ближе к зеркалу кажется и её отражение. зеркало меняет последовательность букв на обратную, и читать отражение слов в зеркале следует не слева направо, как мы привыкли, а наоборот. Но мы-то читаем, следуя своей многолетней привычке! А слова ТОПОТ и СОН сами по себе очень интересны. ТОПОТ читается однозначно как слева направо, так и наоборот! А слово НОС в обратном прочтении обращается в СОН! Вот и доказательство того, как работает зеркало!

Вывод: отражение в зеркале обратно противоположное и симметричное относительно плоскости зеркала.

После этих опытов легко понять тайный шифр Леонардо да Винчи. Его записи можно было прочесть лишь с помощью зеркала! Но ведь для того, чтобы было легко читать текст, написать-то его надо было все-таки шиворот-навыворот!

Первый оптический семафорный телеграф связал в конце 17 века Париж с городом Лиллем. К середине 19 века в России действовало уже несколько оптических телеграфных линий, крупнейшей из которых была линия Петербург – Варшава, которая имела 149 промежуточных пунктов. Сигнал между этими городами проходил всего за несколько минут, причем только днем и при хорошей видимости. Живые зеркала – светящиеся в темноте глаза кошки или блестящая рыбья чешуя, переливающаяся всеми цветами радуги – это хорошо отражающие свет поверхности. У некоторых животных работа глаза основана на зеркальной оптике. Природа создала многослойные зеркала. Важной структурой глаза, улучшающей ночное зрение многих наземных животных, ведущих ночной образ жизни – это плоское многослойное зеркальце «тапетум», благодаря которому и светятся в темноте глаза. Поэтому глаз кошки может видеть окружающие предметы при освещенности в 6 раз меньшей, чем требуется человеку. Такое же зеркальце обнаружено у некоторых рыб.

Большинство зеркал изготавливается из очень гладкого стекла, покрытого с обратной стороны тонким слоем хорошо отражающего металла, поэтому практически весь падающий на зеркало свет отражается в одном направлении. Любые другие гладкие поверхности (полированные, лакированные, спокойная водная поверхность) тоже могут дать зеркальное отражение. Если гладкая поверхность еще и прозрачная, то лишь небольшая часть света отразится, и изображение не будет столь ярким.

Совсем другое отражение получается от шероховатой поверхности. Из-за неровностей поверхности отраженные лучи направлены в разные стороны.

Такая поверхность дает рассеянный свет (зеркального отражения не будет).

Опыт 5. Зеркальность бумаги.

Так как бумага неровная, ее поверхность дает рассеянный отраженный свет. Однако и бумагу можно заставить отражать световые лучи по-другому. Правда, даже очень гладкой бумаге далеко до настоящего зеркала, но все-таки от нее можно добиться некоторой зеркальности. Возьмем лист очень гладкой бумаги, прислоним ее к переносице и повернемся к окну (конечно, лучше в яркий солнечный день). Наш взгляд должен скользить по бумаге. Мы увидим на ней очень бледное отражение неба, смутные силуэты деревьев и домов. И чем меньше будет угол между направлением взгляда и листом бумаги, тем яснее будет отражение. Подобным образом можно получить на бумаге отражение свечи или электрической лампочки. Чем же объяснить, что на бумаге, хотя и плохо, но все-таки можно видеть отражение?

Когда мы смотрим вдоль листа, все бугорки бумажной поверхности загораживают впадинки и превращаются как бы в одну сплошную поверхность. Беспорядочных лучей от впадин мы уже не видим, они нам теперь не мешают видеть то, что отражают бугорки.

Опыт 6. Человек в зеркале.

Я решил разобраться, кто же там в зазеркалье? Мое отражение или совершенно другой человек?

Внимательно рассматриваю себя в зеркале! Рука, сжимающая карандаш, почему-то в левой руке, а не в правой! В зеркале явно не я, а мой антипод. Закрываю рукой левый глаз, а он закрывает правый.

Можно ли увидеть именно свое необращенное изображение в зеркале? Возьмем два плоских зеркала, поставим вертикально под прямым углом друг к другу, получается три отражения: два обращенных «неправильных», а одно «правдивое» необращенное.

В «правдивом» зеркале я вижу свое действительное отражение, как видят меня окружающие в повседневной жизни люди. Для этого надо встать на оси, делящей пополам угол между зеркалами.

Возьму кружку в правую руку, отражение держит её тоже в правой руке.

Вывод: отражение в плоском зеркале только обращенное, необращенное отражение можно получить в преломлении зеркал.

Опыт 7. Взгляд в бесконечность.

Если сесть спиной к большому зеркалу и взять в руки другое зеркало. Расположить их так, чтобы глядя в одно, можно было заглянуть в большое зеркало (при этом плоскости зеркал должны быть параллельны), то мы увидим в большом зеркале бесконечное число отражений, уходящих вдаль!

В старину девушки гадали на святки. Они садились в полночь между двумя зеркалами и зажигали свечи. Вглядываясь в галерею из отражений, они надеялись увидеть в «зазеркалье» своего суженого. Вероятно, с помощью хорошего воображения и фантазии, им удавалось разглядеть «образы женихов».

Вывод: два зеркала, расположенные параллельно и друг напротив друга способны показать бесконечное число отражений, с постепенным уменьшением вдаль. Гадание является нашей фантазией и при определенных условиях (недостаточной видимости, мерцании свечи и моральной настроенности) является плодом нашего воображения.

Опыт 8 . Многократное отражение.

Скрепим скотчем два зеркала. Расположим кружку на оси, делящей пополам угол между зеркалами, будем изменять угол между ними.

Предмет (кружка) всегда стоял точно посередине между зеркалами. Угол между зеркалами будем устанавливать по транспортиру. Установив углы 30°, 45°, 60° и 90 °, я увидел, что количество видимых изображений свечи уменьшается по мере увеличения угла между зеркалами. Результаты наблюдений даны в таблице 1.

Таблица 1. Число изображений в двух зеркалах.

Получается, что чем меньше угол между зеркалами, тем больше отражений кружки находящихся между ними, если поставить оба зеркала в одной плоскости то отражение будет одно.

Вывод: чем меньше угол, тем «труднее» лучам покинуть пространство между зеркалами, тем дольше он будет отражаться, тем больше получится изображений. Два зеркала, поставленные в одной плоскости, дают одно изображение.

Опыт 9. Эффект калейдоскопа.

Возьмем три карманные зеркальца, соединим их скотчем в треугольную призму. Поместим внутрь объект, например, семечку подсолнечника. Заглянем вовнутрь. Мы увидели огромное количество изображений. Более далёкие отражения оказались темнее, а самые дальние мы не увидим вовсе. Это связано с тем, что идеальных зеркал не бывает, и отраженный луч постепенно угасает – часть света поглощается.

Попробуем в треугольную призму направить луч лазерной указки, эффект оказался тот же.

Вывод: в треугольной призме лучи света оказываются пойманными в ловушку, отражаясь бесконечно между зеркалами.

Определение «тайн зазеркалья»

Результатами данной исследовательской работы являются следующие выводы:

- зазеркалье - это мнимое изображение предметов в зеркале;

В плоском зеркале отражение всегда прямое, но повернутое к предмет, лицом к лицу;

В плоском зеркале мнимое изображение предмета и сам предмет симметричны относительно плоскости зеркала и равны по размеру;

Чем меньше угол, тем «труднее» лучам покинуть пространство между зеркалами, тем дольше он будет отражаться, тем больше получится изображений. Два зеркала, поставленные в одной плоскости, дают одно изображение.

В треугольной призме лучи света оказываются пойманными в ловушку, отражаясь бесконечно между зеркалами.

Отражение в плоском зеркале только обращенное, необращенное отражение можно получить в преломлении зеркал;

Два зеркала, расположенные параллельно и друг напротив друга способны показать бесконечное число отражений, с постепенным уменьшением вдаль

В вогнутом зеркале предмет, находящийся на расстояниях от него, превышающее фокусное расстояние, то изображение предмета перевернутое;

Предмет, расположенный между фокусом и вершиной вогнутого зеркала, то изображение получается прямое и увеличенное;

Н езависимо от расположения предмета его изображение в выпуклом зеркале является уменьшенным и прямым;

- «кривое» зеркало всегда дает искаженное отражение;

- «зазеркалье» можно увидеть на любой гладкой поверхности;

Из многочисленных опытов и полученной информации можно сделать вывод что зазеркальем является – мнимое изображение предметов, полученное в результате отражения световых лучей от зеркальной поверхности.

Тем самым опровергая нашу гипотезу, иного мира не существует, а «зазеркалье» всего лишь литературный прием широко используемый авторами книг (дилогия Льюиса Кэррола - Алиса в стране чудес и Алиса в Зазеркалье, повесть-сказка Виталия Губарева «Королевство Кривых Зеркал»).

В других произведениях зеркало является источником видений (Сказка о мертвой царевне и семи богатырях, Властелин Колец, Гарри Поттер и философский камень.

С другой стороны, согласно экспериментам, проведенных учеными с зеркалами «Козырева», я могу предположить, что «зазеркалье» далеко еще не изученный материал.

Использованная литература

Заказнов Н.П.. Кирюшин С.И., Кузичев В.И. Теория оптических систем - М.: Машиностроение, 1992.
Ландсберг Г.С. Оптика - М.: Наука, 1976.
Легенды и сказания Древней Греции и Древнего Рима / Сост. А. А. Нейхардт. - М.: Правда, 1987
Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б. Физика: Учеб. для 10 кл. сред. шк. - 9-е изд. - М.: Просвещение, 1987.
Некрасов Б. В. Основы общей химии. - 3-е изд., испр. и доп. - М.: «Химия», 1973. - Т. 2.
Прохоров А.М. Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1974.
Сивухин Д.В. Общий курс физики: Оптика - М.: Наука, 1980.
Справочник конструктора оптико-механических приборов / Под ред. В.А.Панова – Л.: Машиностроение, 1980.
Щербакова С.Г.Организация проектной деятельности по химии.8-9 классы./-Волгоград: ИТД «Корифей».
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона СПб., 1890-1907

Ч. 1
Муниципальное образовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 21

Магия зеркал

(исследовательская работа)

Руководитель: Федорищева Елена Савельевна

г. Белгород, 2011 год

Исследовательская работа

«Магия зеркал»
Как все начиналось? Когда я был маленький, то часто смотрел в зеркало и видел в нем себя. Я никак не мог понять и очень удивлялся, почему я там то один, то меня много и стою лицом к себе. Иногда я даже заглядывал за зеркало, думая, что за ним кто-то стоит очень похожий на меня. С детства мне было очень интересно, почему же так происходит, как будто в зеркале есть какая-то магия.

Для своего исследования я выбрал тему «Магия зеркал».
Актуальность: Свойства зеркал изучаются и по сей день, учёные открывают новые факты. Приборы с зеркалами в наше время используют повсеместно. Необычные свойства зеркал - это актуальная тема.

Гипотеза: Предположим, что зеркала имеют магическую силу.

Мы поставили перед собой следующие задачи:

Узнать, в какой стране и когда появилось зеркало;
Изучить технологию изготовления зеркал и их применение;
Провести эксперименты с зеркалами и познакомиться с их свойствами;
Изучить интересные факты о зеркалах;
Выяснить, имеют ли зеркала магическую силу.

Объект исследования: зеркало.

Предмет исследования : магические свойства зеркал.

Чтобы исследовать данную проблему мы:

Читали энциклопедические статьи;
Читали статьи в газетах, периодических изданиях;
Искали информацию в интернете;
Посетили магазин зеркал;
Гадали с помощью зеркал.

В какой стране и когда появилось зеркало?

Стеклянные зеркала вновь появились только в 13 веке. Но они были… вогнутыми. Тогдашняя технология изготовления не знала способа «приклеивать» оловянную подкладку к плоскому куску стекла. Поэтому расплавленное олово попросту заливали в стеклянную колбу, а затем разбивали ее на куски. Только три века спустя мастера Венеции додумались, как покрывать оловом плоскую поверхность. В отражающие составы добавляли золото и бронзу, поэтому все предметы в зеркале выглядели красивее, чем в действительности. Стоимость одного венецианского зеркала равнялась стоимости небольшого морского судна. В 1500 году во Франции обычное плоское зеркало размером 120 на 80 сантиметров стоило в два с половиной раза дороже, чем полотно Рафаэля.

Как изготовляют зеркало.

В настоящее время производство зеркал состоит из следующих этапов:

1)резки стекла
2)декоративной обработки края заготовки
3)нанесение на заднюю стену стекла тонкой пленки металла (отражающее покрытие) - наиболее ответственная операция. Затем наносится защитный слой меди или специальных склеивающих химикатов, а уже затем два слоя защитного лакокрасочного покрытия, которое препятствует коррозии.

Что если зеркала обладают волшебными свойствами?

Опыт 1: Я сделаю зеркальный коридор, и поднесу свечи. Освещение увеличилось.

Поэтому во всех дворцах есть зеркальные залы для больших приемов.

Опыт 3. В наших домах есть несколько зеркал. Их не много. Почему?

Вывод : Зеркала обладают свойствами отражать звук, свет, противоположный мир.
Опыт 4

После этих опытов легко понятьтайный шифр Леонардо да Винчи . Его записи можно было прочесть лишь с помощью зеркала ! Но ведь для того, чтобы было легко читать текст, написать-то его надо было все-таки шиворот-навыворот!

Человек в зеркале.

Давайте разберемся, кто же там, в зеркале виднеется? Моё отражение или не моё?

Опыт 5

Просто внимательно смотрим на себя в зеркале!

В зеркале явно не я, а мой антипод! И не думаю, что именно таким меня видят прохожие на улице. Я смотр юсь совсем не так!

Опыт 6

Как же сделать так, чтобы видеть именно свое необращенное изображение в зеркале?

Если два плоских зеркала поставить вертикально под прямым углом друг к другу , то вы увидите "прямое", необращенное изображение предмета. Например, обычное зеркало дает изображение человека, у которого сердце находится справа. В угловом зеркале у изображения сердце будет находиться, как и положено, с левой стороны! Только встать надо перед зеркалом правильно!
Вертикальная ось симметрии вашего лица должна лежать в плоскости, делящей пополам угол между зеркалами. Составив зеркала, пошевеливайте ими: если угол раствора прямой, вы должны видеть полное отражение своего лица.

Опыт 7

Многократное отражение

А теперь я могу ответить, почему в зеркалах меня много?
Для проведения опыта нам потребуются:
- два зеркала
- транспортир
- скотч
- предметы
План работы:
1. Скрепим скотчем с обратной стороны зеркала.

2. Поставим зажженную свечу в центр транспортира.

3. Расположим зеркала на транспортире, чтобы они образовывали угол в 180 градусов. Мы можете наблюдать одно отражение свечи в зеркалах.
4. Уменьшим угол между зеркалами.

Вывод: С уменьшением угла между зеркалами, увеличивается количество отражений свечи в них.

Магия зеркал.

А теперь рассмотрим несколько гаданий с помощью зеркал.

Магию зеркал также использовали для гаданий.

Наиболее активным для гадания в старые времена было время с 7 по 19 января. Эти двенадцать праздничных дней между Рождеством (7 января) и Крещением (19 января) называли Святки.

Приведу пример гадания:

Если на зеркале обнаружатся круги, то год вы проживете в достатке; если вы рассмотрите очертания еловой ветки, значит, вас ждет много работы. Квадраты предсказывают жизненные затруднения, а треугольники - предвестники большого успеха и везения в любых делах.
После гадания я понял: само по себе зеркало не обладает магическими свойствами. Ими обладает человек. А зеркало - лишь средство, помогающее усилить информацию подсознания и сделать ее доступной для восприятия.

Исследовательская работа "тайны зазеркалья". Многократное отражение Что если зеркала обладают волшебными свойствами

Практическая работа №2. Химия 8 класс (к учебнику Габриеляна О.С.)

Наблюдение за горящей свечой

Опыт 1. Физические явления при горении свечи.

Опыт 2. Обнаружение продуктов горения в пламени.

Опыт 3. Влияние воздуха на горение свечи.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Опыт 1.
Физические явления при горении свечи.

Опыт 2.
Обнаружение продуктов горения в пламени.

Опыт 3.
Влияние воздуха на горение свечи.