ΦΥΣΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑΣ & ΗΧΟΥ (ΦΕΗ) ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ (Π-1050)

Στην άσκηση αυτή γίνεται αναλυτικά και εμπεριστατωμένα η αναγκαία αναφορά στον ιδιαίτερο ρόλο των Εργαστηρίων Φυσικής. Ποια είναι η μεθοδολογία των μετρήσεων που κάθε φορά πρέπει να ακολουθείται, ποιος είναι ο σωστός τρόπος της  καταγραφής των πειραματικών τιμών, η δημιουργία των σχετικών πινάκων καθώς και των κατάλληλων γραφικών παραστάσεων.

Στόχοι Ενότητας

Σκοπός της συγκεκριμένης ενότητας είναι η εκπαιδευτική ενημέρωση γύρω από τα Εργαστήρια Φυσικής. Γίνεται ουσιαστική αναφορά στη διαδικασία της πειραματικής μέτρησης, στο τρόπο του υπολογισμού αλλά και της σωστής καταγραφής των σχετικών αποτελεσμάτων. Τέλος παρουσιάζονται στοιχεία για τα τυχαία αλλά και τα συστηματικά σφάλματα των μετρήσεων καθώς και τους τρόπους δημιουργίας των κατάλληλων γραφικών παραστάσεων. 

Λέξεις Κλειδιά

Σημαντικά ψηφία, σφάλματα μετρήσεων, στατιστική επεξεργασία πειραματικών τιμών, μέση τιμή, διάδοση σφαλμάτων, γραφικές παραστάσεις.

Προσδιορίζοντας πειραματικά τη θέση ελάχιστης εκτροπής (ε) φωτεινής ακτίνας laser σε διαφανές, γυάλινο πρίσμα υπολογίζεται αναλυτικά ο δείκτης διάθλασης (n) του οπτικού υλικού του πρίσματος.

Στόχοι Ενότητας

Σκοπός της ενότητας είναι η κατανόηση της πορείας λεπτής, φωτεινής ακτίνας σε διαφανές πρίσμα γνωστής θλαστικής γωνίας. Διερεύνηση και εντοπισμός της θέσης ελάχιστης εκτροπής (ε).

Λέξεις Κλειδιά

Πρίσμα, θλαστική γωνία, ελάχιστη εκτροπή φωτεινής ακτίνας

Στην άσκηση αυτή υπολογίζεται η άγνωστη εστιακή απόσταση f συγκλίνοντα φακού, προσδιορίζοντας πειραματικά τις χαρακτηριστικές καταμετρούμενες αποστάσεις αντικειμένου – φακού α και ειδώλου – φακού β, σε δεδομένη οπτική τράπεζα.

Στόχοι Ενότητας

Σκοπός της ενότητας αυτής είναι να δημιουργηθεί επαναληπτικά το πραγματικό, αντεστραμμένο είδωλο ενός συγκλίνοντα φακού, προσδιορίζοντας τις αποστάσεις α και β υπολογίζεται η εστιακή απόσταση f, σύγκριση με την θεωρητική τιμή. 

Λέξεις Κλειδιά

Εστιακή απόσταση φακού f, πραγματικό είδωλο πυρακτωμένου νήματος λαμπτήρα.

Στην άσκηση αυτή υπολογίζεται η άγνωστη εστιακή απόσταση f συγκλίνοντα φακού, προσδιορίζοντας πειραματικά τη γραμμική μεγέθυνση (Μ) σε πολλές, διαφορετικές θέσεις ενός φωτεινού αντικειμένου.

Στόχοι Ενότητας

Σκοπός της ενότητας αυτής είναι η κατανόηση της μεγέθυνσης που προκαλεί συγκλίνων φακός. Προσδιορίζεται πειραματικά η γραμμική μεγέθυνση και στη συνέχεια η εστιακή απόσταση f του φακού, σύγκριση με την θεωρητική τιμή.

Λέξεις Κλειδιά

Εστιακή απόσταση f φακού, Γραμμική μεγέθυνση Μ, απεικόνιση αντεστραμμένου, πραγματικού ειδώλου, χαρακτηριστικά.

Δημιουργείται πειραματικά το πραγματικό είδωλο ενός πυρακτωμένου νήματος από σύστημα λεπτών (γνωστών) φακών σε επαφή και έτσι προσδιορίζεται πειραματικά η συνολική εστιακή απόσταση του σύνθετου συστήματος φακών. Πραγματοποιείται η σύγκριση με την αντίστοιχη θεωρητική τιμή.

Στόχοι Ενότητας

Σκοπός είναι να υπολογιστεί πειραματικά η συνολική ισχύς ενός συστήματος φακών και να γίνει  η σχετική σύγκρισή του με αντίστοιχους θεωρητικούς υπολογισμούς. 

Λέξεις Κλειδιά

Σύνθετοι φωτογραφικοί φακοί, Δημιουργία συστήματος δυο φακών σε επαφή, Θεωρητικός υπολογισμός συνολικής ισχύος συστήματος φακών σε επαφή.

Στην άσκηση αυτή, καταμετρώντας την ένταση της ακτινοβολίας λαμπτήρα πυρακτώσεως μετά τη διέλευσή της από μια σειρά γυάλινα διαφανή πλακίδια,  προσδιορίζεται πειραματικά ο συντελεστής εξασθένησης των  πλακιδίων για αυτή την ακτινοβολία.

Στόχοι Ενότητας

Σκοπός είναι να μελετηθεί πειραματικά η εξασθένηση του φωτός όταν διέρχεται  μέσα από διαφανή οπτικά υλικά.

Λέξεις κλειδιά

Ένταση φωτεινής ακτινοβολίας, απορρόφηση, φωτόμετρο, συντελεστής εξασθένησης 

Στην άσκηση αυτή γίνεται μία παρουσίαση των βασικών στοιχείων της φωτογραφικής μηχανής (φακός – φωτοφράκτης - διάφραγμα – αισθητήρας) καθώς και μία σύντομη αναφορά στις βασικές αρχές λειτουργίας της. Στην συνέχεια της άσκησης ορίζεται το βάθος πεδίου στην διαδικασία της φωτογράφισης και προσδιορίζονται τα στοιχεία από τα οποία το βάθος πεδίου εξαρτάται.

Ο ήχος διαφορετικών ακουστικών συχνοτήτων διαδίδεται στον αέρα, σε οριζόντια στήλη μεταβλητού μήκους. Προσδιορίζονται πειραματικά οι θέσεις που κάθε φορά μεγιστοποιείται η ακουστική εντύπωση (ηχητικός συντονισμός) και έτσι υπολογίζεται η ταχύτητα του ήχου. Πραγματοποιείται η σύγκριση με την τιμή της ταχύτητας του ήχου στον αέρα που υπολογίζεται θεωρητικά με γνωστή τη θερμοκρασία της αίθουσας του Εργαστηρίου.

Στόχοι Ενότητας

Σκοπός της ενότητας είναι η πραγματοποίηση των κατάλληλων εκείνων συνθηκών για το φαινόμενο του συντονισμού σε ηχητικό σωλήνα. Υπολογισμός της ταχύτητας διάδοσης του ήχου.

Λέξεις Κλειδιά

Ηχητικός σωλήνας (ανοικτός – κλειστός), Δεσμός – κοιλία κίνησης, Ηχητικός συντονισμός, Ταχύτητα διάδοσης ήχου. 

Στην άσκηση αυτή υπολογίζεται η μεγέθυνση που επιτυγχάνεται με διαφορετικούς συγκλίνοντες φακούς προσδιορίζοντας πειραματικά την εστιακή τους απόσταση από την απόσταση φωτεινής πηγής – φακού για την οποία δημιουργείται ευκρινές είδωλο στο οπτικό άπειρο (στην πράξη σε απόσταση 6 m από το φακό).

Στόχοι Ενότητας

Σκοπός είναι να διερευνηθούν οι τρόποι υπολογισμού της μεγέθυνσης που επιτυγχάνεται με τους μεγεθυντικούς φακούς καθώς και να μελετηθούν διάφορες χαρακτηριστικές ιδιότητες αυτών όπως π.χ. η διακριτική τους ικανότητα κ.α.

Λέξεις Κλειδιά

Μεγεθυντικός φακός, γωνία οράσεως, γωνιακή μεγέθυνση, διακριτικό όριο - διακριτική ικανότητα.

Η φωτεινή, στενή δέσμη ενός laser διαθλάται (και έτσι εκτρέπεται) από διαφανές υλικό κατάλληλου γεωμετρικού σχήματος. Η πειραματική διαδικασία γίνεται επαναληπτικά σε διαφορετικές τιμές γωνίας πρόσπτωσης – διάθλασης και υπολογίζεται ο δείκτης διάθλασης (n) του διαφανούς σώματος από το νόμο του Snell αλλά και από την απ’ ευθείας μέτρηση της ορικής γωνίας ολικής ανάκλασης. 

Στόχοι Ενότητας

Σκοπός της ενότητας είναι η κατανόηση του Νόμου της διάθλασης (νόμος Snell) και η πειραματική του επιβεβαίωση μέσω σειράς πειραματικών προσπαθειών.

Λέξεις Κλειδιά

Φαινόμενο διάθλασης, απόλυτος δείκτης διάθλασης οπτικού μέσου, Νόμος Snell σε επίπεδη διαθλαστική επιφάνεια, φαινόμενο ολικής ανάκλασης.