Восьмой класс
  1. Введение в физику  1.1. Что такое физика и каков ее охват?  1.2. Применение физики в современных технологиях  1.3. The role of experiments in physics  1.4. Физика в инженерии и медицине  1.5. Научный метод и его усовершенствования  1.6. Emerging areas in physics
  2. Измерения и единицы  2.1. Продвинутые физические величины и их классификация  2.2. Система СИ и стандартизированные системы измерений  2.3. Precision instruments for length and mass measurement  2.4. Продвинутые техники измерения времени  2.5. Calculating Volume Using Mathematical Formulas  2.6. Измерение плотности и приложения  2.7. Измерение температуры с помощью термометров и датчиков  2.8. Анализ ошибок и минимизация систематических ошибок  2.9. Оценка, Аппроксимация и Научная Нотация
  3. Kinematics and dynamics  3.1. Движение и его виды – прямолинейное, круговое и колебательное  3.2. Разница между расстоянием и перемещением  3.3. Speed vs Velocity – Understanding their Difference  3.4. Ускорение и его реальные применения  3.5. Графический анализ движения - интерпретация графиков движения  3.6. Equations of motion - derivation and applications  3.7. Свободное падение и ускорение свободного падения  3.8. Effect of air resistance on falling objects
  4. Сила и законы движения Ньютона  4.1. Введение в силы и их эффекты  4.2. Уравновешенные и неуравновешенные силы - их роль в движении  4.3. Первый закон Ньютона - Понимание инерции  4.4. Newton's Second Law - Mathematical Applications in Acceleration  4.5. Третий закон Ньютона - Сила действия и противодействия в повседневной жизни  4.6. Трение - его виды, эффекты и методы уменьшения  4.7. Круговое движение и центростремительная сила  4.8. Импульс и момент инерции – Примеры из реальной жизни  4.9. Применение законов Ньютона в автомобилях и космических путешествиях
  5. Work, Energy and Power  5.1. Концепция работы и ее математическое представление  5.2. Энергия и её формы – кинетическая, потенциальная, механическая и внутренняя  5.3. Понимание теоремы о работе и энергии  5.4. Закон сохранения энергии – практические приложения  5.5. Мощность и ее единицы - как она отличается от энергии  5.6. Methods for improving the efficiency of machines and reducing energy losses  5.7. Применение возобновляемой и невозобновляемой энергии в повседневной жизни
  6. Давление и его приложения  6.1. Понимание давления в твердых телах  6.2. Давление в жидкостях - Принцип Паскаля  6.3. Атмосферное давление и барометр  6.4. Плавучесть и принцип Архимеда  6.5. Гидравлика и ее приложения  6.6. Изменения давления в глубине и в условиях высокогорья
  7. Теплота и температура  7.1. Теплота как форма энергии  7.2. Измерение температуры с использованием продвинутых датчиков  7.3. Тепловое расширение твердых тел, жидкостей и газов  7.4. Удельная теплоёмкость и её применение  7.5. Теплопередача - проводимость, конвекция и излучение  7.6. Скрытая теплота и фазовые изменения вещества  7.7. Тепловой баланс и теплообмен в повседневной жизни
  8. Lighting and Optics  8.1. Nature of light - wave and particle theory  8.2. Отражение - законы и применения в оптических приборах  8.3. Рефракция и закон Снелла  8.4. Lenses - Uses in Image Formation and Corrective Lenses  8.5. Оптические приборы – микроскоп, телескоп и камера  8.6. Дисперсия света и образование цветов  8.7. Полное внутреннее отражение - волоконная оптика и создание миражей  8.8. Человеческий глаз и дефекты зрения - близорукость, дальнозоркость и астигматизм
  9. Звук и волны  9.1. Волновое движение - характеристики и классификация  9.2. Properties of sound - speed, pitch and intensity  9.3. Reflection and absorption of sound – echo and reverberation  9.4. Эффект Доплера и его приложения  9.5. Ультразвук и сонография в медицине  9.6. Noise pollution and its prevention
  10. Электричество и магнетизм  10.1. Статическое электричество и электрический заряд  10.2. Электрический ток - проводники и изоляторы  10.3. Закон Ома и сопротивление  10.4. Последовательные и параллельные цепи – различия и применения  10.5. Расчет электрической мощности и энергии  10.6. Меры безопасности при обращении с электричеством  10.7. Магнетизм - Свойства и Линии Поля  10.8. Электромагнитная индукция - Закон Фарадея и его применения  10.9. Трансформаторы и их использование в распределении электроэнергии
  11. Космическая наука и вселенная  11.1. Solar System - Formation and Components  11.2. The Sun - structure, energy production and solar flares  11.3. Луна - воздействие ее гравитации на Землю  11.4. Затмения – Солнечные и Лунные  11.5. Планеты - Структура, Атмосфера и Спутники  11.6. Спутники - искусственные и естественные  11.7. Gravity in space and its effect on astronauts  11.8. Теории черных дыр и расширяющейся вселенной  11.9. Исследование космоса - Ракеты, Роверы и Космические станции
  12. Ядерная физика и современные приложения  12.1. Structure of atom - protons, neutrons and electrons  12.2. Radioactivity - types and sources  12.3. Half-life and radioactive decay  12.4. Использование радионуклидов в медицине и промышленности  12.5. Ядерное деление и синтез – выработка электроэнергии
  13. Физика окружающей среды  13.1. Влияние потребления энергии на окружающую среду  13.2. Global warming and climate change - physics perspective  13.3. Устойчивые источники энергии – солнечная, ветровая и гидроэлектрическая энергия  13.4. Роль физики в прогнозировании погоды  13.5. Физика стихийных бедствий - землетрясения, цунами и торнадо

Восьмой класс → Lighting and Optics ↓


Оптические приборы – микроскоп, телескоп и камера


Свет и оптика играют важную роль в области физики. Один из самых интересных аспектов оптики заключается в том, как мы используем оптические приборы. Это включает такие инструменты, как микроскопы, телескопы и камеры. Эти инструменты являются мощными средствами, которые усиливают наше естественное зрение, позволяя нам видеть далекие планеты, изучать крошечные клетки и захватывать ценные моменты жизни.

Микроскоп

Микроскоп - это инструмент, который увеличивает небольшие объекты, позволяя нам увидеть детали, невидимые невооруженным глазом. Микроскопы важны в биологии и медицине, так как они помогают ученым изучать структуру клеток, бактерий и других крошечных организмов.

Как работают микроскопы

Обычный микроскоп использует линзы для преломления света и увеличения изображений. Наиболее распространенный тип микроскопа - это оптический или световой микроскоп, который использует стеклянные линзы. Вот как это работает:

  • Объектив: Эта линза расположена рядом с образцом, она собирает свет и увеличивает изображение.
  • Окуляр: Окуляр, через который вы смотрите, увеличивает изображение.
  • Столик: Платформа, на которой размещается образец.
  • Источник света: Лампа или иногда зеркало, которое освещает образец.

Общее увеличение микроскопа - это произведение увеличения объектива и окуляра.

Пример:

Если увеличение объектива составляет 40x, а увеличение окуляра - 10x, то общее увеличение будет:

Общее увеличение = Увеличение объектива x Увеличение окуляра = 40 x 10 = 400

Визуализация работы микроскопа

столикОкулярОбъектив

Телескоп

Телескопы - это другой тип оптических приборов, который позволяет нам видеть далекие объекты, такие как звезды и планеты. Если микроскопы делают малые объекты более крупными, то телескопы приближают далекие объекты.

Типы телескопов

Существуют разные типы телескопов, но основные два - это:

  • Рефракторные телескопы: используют линзы для преломления света в фокусную точку.
  • Рефлекторные телескопы: используют зеркало вместо линзы для отражения света в фокусную точку.

Как работают бинокли?

Структура телескопов проста. Основные компоненты рефракторного телескопа работают следующим образом:

  • Объектив: Захватывает и фокусирует свет, приходящий от далеких объектов.
  • Окуляр: увеличивает свет и производит наблюдаемое изображение.

Визуализация рефракторного телескопа

объективОкуляр

Используйте формулу ниже, чтобы рассчитать увеличение телескопа:

Пример:

Если фокусное расстояние объектива составляет 1000 мм, а фокусное расстояние окуляра - 20 мм, то увеличение будет:

Увеличение = Фокусное расстояние объектива / Фокусное расстояние окуляра = 1000 / 20 = 50

Камера

Камеры - это устройства, используемые для захвата изображений. В отличие от микроскопов и телескопов, камеры не только позволяют нам видеть, но и записывать вещи. Современные камеры, включая те, что находятся в вашем смартфоне, являются идеальным примером оптических устройств в повседневном использовании.

Как работают камеры

Камера работает путем пропускания света через линзу, чтобы запечатлеть изображение на чувствительной поверхности (изначально пленка, теперь обычно цифровой датчик). Вот как работает базовая камера:

  • Линза: Фокусирует свет для формирования изображения на записывающей поверхности.
  • Диафрагма: Отверстие в линзе, которое контролирует количество света, попадающего внутрь. Она действует как зрачок глаза.
  • Затвор: Устройство, которое открывается и закрывается для контроля времени, в течение которого свет попадает на записывающую поверхность.
  • Датчик: Поверхность, на которой свет захватывается для формирования изображения. В цифровых камерах это цифровой датчик.

Визуализация камеры

ЛинзаДатчик

Формулы в фотографии

В фотографии ключевая концепция - это экспозиция, которая зависит от трех факторов: диафрагмы, скорости затвора и ISO. Изменение этих параметров влияет на яркость вашего фото:

  • Диафрагма: Измеряется в f-стопах (например, f/2.8, f/16), меньшие числа означают больший открытие.
  • Скорость затвора: Измеряется в секундах (например, 1/1000s, 1s), более высокие скорости замораживают движение.
  • ISO: Чувствительность сенсора камеры, более высокие числа означают большую чувствительность к свету.

Заключение

Микроскопы, телескопы и камеры являются увлекательными оптическими приборами, которые используют линзы и зеркала для управления светом, предоставляя нам новые способы изучения и понимания мира. Все эти инструменты полагаются на основные принципы оптики для работы. Изучая эти приборы, мы получаем представление о том, как ведет себя свет и как мы можем использовать эти знания для улучшения человеческого зрения и обмена нашими впечатлениями.


Восьмой класс → 8.5


U
username
0%
завершено в Восьмой класс

← Предыдущий (8.4)
Lenses - Uses in Image Formation and Corrective Lenses
Следующий (8.6) →
Дисперсия света и образование цветов

Комментарии 



Оптические приборы – микроскоп, телескоп и камера

https://www.physicsflow.com/g8/8.5?pfal=ru