Научно-исследовательская работа "Соевая линза"

Слайд 1

Слайд 2

Я считаю, что капля соевого соуса ведет себя как тепловая линза . Гипотеза

Слайд 3

Выяснить как ведет себя капля соевого соуса под действием лазерного луча . Цель работы

Слайд 4

Изучить теорию о тепловых линзах и лазерах . Провести опыты с каплей соевого соуса . Задачи:

Слайд 5

Также хотим предупредить заранее, у нас было не очень точное оборудование, поэтому наши измерения не могут быть супер точными.

Слайд 6

Фокус-это точка в которой пересекаются или фокусируются первоначально параллельные лучи после прохождения через какую либо линзу, в нашем случае собирающую. Немного теории про фокус

Слайд 7

Лазер представляет собой оптический генератор , прибор который излучает узкий пучок света . Лазерный луч состоит из квантовых частиц света, это достигается путем принудительной активации атомов прозрачной среды, которая является основой лазерного излучения. Для того, чтобы вызвать лавинообразное излучение , нужно ударить по атомам этого вещества энергией другого источника, например светом, образующимся при взрыве. Соударяясь с веществом каждый внешний фотон выбьет из его атомов новый фотон, который будет двигаться с той же силой и в том же направлении и, столкнувшись с новым атомным ядром выбьет новую частицу света. За счет полированных стенок рубина, которые действуют как отражающие зеркала, поток фотонов много раз пройдет этот путь, достигая большой плотности. В этот момент наклон зеркальной поверхности может быть изменен и луч большой энергетической мощности выстреливается наружу Л азер

Слайд 8

Свет, создаваемый лазером, относится к тому же виду электромагнитной волновой энергии, что и обычный свет. Но у него есть три характерные черты : Все световые волны имеют одинаковую длину. Это значит, что все они одного цвета. Лазер испускает свет только одного чистого цвета . Все гребни и подошвы волны одинаковые, равные, как волна гофрированного листового металла . Все волны параллельны: они остаются на одном и том же расстоянии друг от друга, независимо от пройденного ими расстояния. Лазер

Слайд 9

При прохождении светового луча через вещество возникает неоднородность температуры по сечению, что приводит к появлению в веществе так называемой тепловой линзы. Этим термином называется возникающая при нагреве вещества оптическая неоднородность, которая по своему действию на световой пучок аналогична линзе. Возникает эффект теплового выпучивания торцов активного элемента, в результате которого поверхность торцов приобретает выпуклую форму, подобную обычной линзе. Выпучивание обусловлено неравномерностью прогрева элемента по сечению и соответственно неравномерным продольным расширением вещества. Центр нагревается сильнее, чем края, и поэтому удлиняется больше, что и приводит к выпучиванию торцов. Проходя через такие торцы, световой пучок фокусируется. Тепловая линза

Слайд 10

Под действием светового пучка, нелинейная среда становится оптически неоднородной: в центре пучка, где больше интенсивность, показатель преломления больше, чем для краёв пучка, а следовательно, фазовая скорость в центре будет меньше, чем по краям пучка. Это приведёт к искажению первоначально плоского волнового фронта, а лучи, распространяющиеся по нормали к фронту, искривляются к оси. Первоначально однородная среда становится своеобразной объёмной собирающей линзой, фокус которой находится на некотором расстоянии от входа пучка в среду.

Слайд 11

Лазер, система для переливания крови, соевый соус, инфракрасный термометр, точные весы, миллиметровая бумага, файл . Оборудование

Слайд 12

К сожалению в нашем опыте не удалось получить собирающую линзу из-за дифракции света. Дифракция света представляет собой явление , отклонение света от прямолинейного направления, распространения при прохождении вблизи препятствий. Если на пути параллельного светового пучка расположено круглое препятствие, то на экране расположенном на достаточно большом расстоянии от препятствия , появляется дифракционная картина . Дифракция

Слайд 13

№ опыта число капель масса соуса в мг масса 1 капли, мг средняя масса капли, мг Δ m капли . мг АБСОЛЮТНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ Δ m капли средняя . мг ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ,% 1 100 5699 56,99 57,248 0,258 0,34 0,59 % 2 100 5667 56,67 57,248 0,578 0,34 0,59% 3 100 5767 57,67 57,248 0,422 0,34 0,59% 4 100 5767 57,67 57,248 0,422 0,34 0,59% 5 100 5724 57,24 57,248 0,008 0,34 0,59% Погрешность

Слайд 14

№ Объем капли, мм³ Площадь капли, мм² Толщина капли, мм Фото капли 1 0,05 238 0,21 2 0,05 92 0,54 3 0,05 68 0,73 Вычисления толщины капель

Слайд 15

Количество измерений Тонкая( h= 0, 21 мм) Средняя ( h= 0,54мм) Толстая (h= 0,73мм ) t 1 24 24 24 t 2 24,6 25 24,2 t 3 25,1 25,1 24,2 t 4 25,2 25,1 24,4 t 5 25,3 25,2 24,8 t 6 25,1 25,1 24,8 t 7 25,7 25,2 24,8 t 8 25,8 25,1 24,8 t 9 26 25,2 25,2 t 10 25,8 25,2 25,2 Температура капель под действием лазерного луча (зеленого)

Слайд 16

Количество измерений Тонкая( h= 0, 21 мм) Средняя ( h= 0,54мм) Толстая (h= 0,73мм ) t 1 22 ,1 2 2,6 2 2,4 t 2 2 2,2 2 2,8 2 2,4 t 3 2 2,2 2 2,9 2 3,3 t 4 2 3 2 2,9 2 2,2 t 5 2 3 2 2,8 2 2,1 t 6 2 2,3 2 2,9 2 2,1 t 7 2 2,9 2 2,9 2 2,1 t 8 2 3 2 2,8 2 2 t 9 2 3,1 2 2,8 2 2 t 10 25,8 2 2,7 2 2,8 Температура капель под действием лазерного луча (красного)

Слайд 17

V= Sh h=V / S V=m /р р=1300 кг/ м³ Формулы:

Слайд 18

http:// fotofan.od.ua/article/chto-takoe-lazer http:// mathus.ru/phys/waveoptics.pdf http:// vestnikprib.ru/articles/412/412.pdf http:// femto.com.ua/articles/part_2/3504.html Список используемой литературы:

Слайд 19

Тёмный соус поглощает энергию . Когда толщина больше, капля ведёт себя как лупа, собирая энергию . Выводы: