Φυσική Εικόνας & Ήχου Ι (Ε)

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.

Καταμέτρηση της έντασης μιας ηχητικής πηγής (μεγάφωνο) σε διαφορετικές γωνίες και για πολλές, διαφορετικές τιμές ακουστικής συχνότητας.

Στόχοι Ενότητας

Σκοπός της ενότητας αυτής είναι η κατανόηση των βασικών εννοιών στον ήχο. Προσδιορισμός της γωνιακής μεταβολής της ηχητικής έντασης σε διάφορες ακουστικές συχνότητες, δημιουργία πολικού διαγράμματος. Διερεύνηση της κατευθυντικότητας του ήχου σε σχέση με τη συχνότητα.

Λέξεις Κλειδιά

Ήχος, Πολικό διάγραμμα (μονάδες dB), χωρική κατευθυντικότητα ήχου.

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

Διερεύνηση της αναλυτικής σχέσης του κατασκευαστή των διαθλαστικών φακών, Γεωμετρική ακτίνα καμπυλότητας (R) σε διαθλαστικές επιφάνειες φακών, Πορείες φωτεινών ακτίνων.

Στόχοι Ενότητας

Σκοπός είναι η πειραματική επιβεβαίωση της δημιουργίας πραγματικού ειδώλου σε επίπεδο, κατακόρυφο πέτασμα. Χαρακτηριστικά γνωρίσματα του σχηματιζόμενου ειδώλου, μαθηματικές σχέσεις, εφαρμογές.

Λέξεις Κλειδιά

Διαθλαστικές επιφάνειες σε οπτικούς φακούς, Πορείες φωτεινών ακτίνων, αναλυτικός χαρακτηρισμός δημιουργούμενων ειδώλων.

Με το πειραματικό προσδιορισμό της γραμμικής μεγέθυνσης (Μ) σε πολλές, διαφορετικές θέσεις ενός φωτεινού αντικειμένου υπολογίζεται η άγνωστη εστιακή απόσταση f συγκλίνοντα φακού.

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.

Με τον πειραματικό προσδιορισμό των ποσοτήτων για τις χαρακτηριστικές καταμετρούμενες αποστάσεις α και β, σε δεδομένη οπτική τράπεζα, προσδιορίζεται πειραματικά η άγνωστη εστιακή απόσταση f.

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.

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.

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.

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.

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.