СОДЕРЖАНИЕ
От редакторов перевода ............. 9
Введение.................. 11
Глава I. Приборы и приспособления для экспериментов по геометрической оптике
§ 1. Общие замечания .............. 13
§ 2. Источники света ........ 16
1. Лампы накаливания......... 16
2. Лампы дуговые............. 20
3. Лампы высокого и сверхвысокого давления ... 21
4. Ультрафиолетовые кварцевые лампы...... 22
5. Спектральные лампы............ 23
6. Спектральные трубки ........... 23
7. Свечи стеариновые........... 25
§ 3. Оптические приборы............ 26
1. Оптическая скамья............. 26
2. Приспособления к оптической скамье...... 30
3. Другие оптические приборы (спектроскоп, микроскоп, телескоп) ................ 32
§ 4. Самодельные простейшие оптические приспособления . 34
1. Осветитель без экранирующего кожуха..... 34
2. Переносные осветители с экранирующим кожухом . 34
3. Простейшая оптическая скамья........ 35
4. Линзодержатели.............. 37
5. Держатели для плоских зеркал........ 38
6. Держатели для сферических зеркал...... 39
7. Диафрагмы ............... 40
8. Экраны ................. 41
9. Оптические диски ............. 42
10. Набор по оптике к оптическому диску..... 43
11. Серебрение зеркал или стекол......... 44
§ 5. Оптические методы получения изображения .... 45
1. Теневые проекции ............. 45
2. Проекторы................ 47
3. Получение параллельного пучка световых лучей .. 48
4. Получение изображения самосветящегося предмета
при помощи линзы............. 49
5. Получение изображений крупных прозрачных или самосветящихся предметов при помощи конденсора или линзы...............50
6. Получение изображений от плоских непрозрачных предметов на экране, плоскость которого не параллельна плоскости предмета. Эпипроекция .... 51
7. Проектирование на экран прозрачных, достаточно плоских приборов и препаратов и микропроекция . 52
Глава II. Прямолинейное распространение света Отражение и преломление света
§ 6. Методическая записка.............55
§ 7. Прямолинейное распространение света ......59
1. Различие между прозрачными, просвечивающими и рассеивающими свет телами.......... 59
2. Наблюдение прямолинейного распространения света булавочным методом............60
3. Получение тени..............61
4. Эксперимент на моделях для демонстрации солнечного и лунного затмения...........62
5. Камера-обскура..............64
6. Фотографирование при помощи камеры-обскуры . 67
§ 8. Отражение от плоских зеркал ..........68
7. Отражение от зеркальных и матовых поверхностей . 68
*8. Вывод законов отражения света при помощи горизонтально расположенного плоского зеркала 1 .. 69
*9. Вывод законов отражения света при помощи поворачивающегося плоского зеркала........70
*10. Вывод законов отражения света при помощи оптического диска................71
*11. Вывод законов отражения света булавочным методом 72
*12. Определение места расположения зеркального изображения в плоском зеркале булавочным методом 74
13. Получение изображения свечи при помощи стеклянной пластинки...............75
14. Вводный эксперимент, демонстрирующий ход световых лучей в зеркальных приборах.....76
*15. Эксперименты на моделях зеркальных оптических приборов (перископ, зеркальный эккер, калейдоскоп) 78
*16. Модель дальномера и секстанта....... 80
§ 9. Отражение света от сферических зеркальных поверхностей................ 84
17. Отражение лучей, параллельных оптической оси, от вогнутых зеркал. Эксперимент на модели вогнутого зеркала из консервной банки ......... 84
*18. Отражение от вогнутых зеркал лучей, параллельных
оптической оси. Эксперимент на модели зеркала и оптическом диске..............85
*19. Отражение от вогнутых зеркал лучей, не параллельных оптической оси. Эксперимент на оптическом диске ...................86
__________________________
1 Эксперименты, отмеченные звездочкой *, могут быть предложены учащимся в качестве самостоятельных лабораторных работ.
20. Отражение света от сферических вогнутых зеркал . 87
21. Получение действительного изображения в сферическом вогнутом зеркале от точечного предмета ... 88
* 22. Получение действительного изображения предмета и исследование уравнения вогнутого зеркала ... 89
* 23. Получение действительного изображения свечи при помощи вогнутого зеркала ..........92
24. Наблюдение мнимого изображения, полученного в сферическом зеркале.............93
§ 10. Преломление и полное внутреннее отражение света . 94
* 25. Кажущееся поднятие монетки, положенной на дно сосуда, при наполнении его водой........94
* 26. Демонстрация преломления света при помощи стеклянного кубика...............95
27. Преломление светового луча при переходе из воздуха в воду..................96
28, Преломление светового луча при переходе из воды в воздух ................98
* 29. Вывод законов преломления света при помощи оптического диска...............99
* 30. Вывод законов преломления света при помощи стеклянной пластинки с плоскопараллельными гранями. 101
31. Демонстрация полного внутреннего отражения света при помощи оптического диска........102
32. Демонстрация полного внутреннего отражения света в изогнутой стеклянной палочке и струе воды ... 104
* 33. Наблюдение полного внутреннего отражения при помощи стеклянной воронки или пробирки, погруженной в воду.................106
34. Полное внутреннее отражение света в призмах .. 107
§ 11. Прохождение света через прозрачные пластинки с параллельными гранями и призмы........109
35. Смещение светового пучка при прохождении его через стеклянный прямой параллелепипед......109
* 36. Булавочный метод в доказательстве параллельного смещения света при прохождении прямоугольной прозрачной призмы.............110
37. Демонстрация параллельного смещения светового луча...................111
38. Демонстрация на оптическом диске прохождения света через призму..............112
* 39. Исследование булавочным методом хода светового луча через призму..............113
40. Ход лучей в оборотной, поворотной и обращающей призмах .................114
Глава III. Прохождение света через линзы Оптические приборы
§ 12. Методическая записка............116
§ 13. Прохождение света через линзы. Получение изображений при помощи линз............120
41. Действие линзы на ход светового пучка. Эксперимент на модели линзы, собранной из двух призм.. 120
42. Демонстрация изменения направления светового пучка при его прохождении через призматические тела, приближающиеся по своей форме к линзе.....121
43. Демонстрация основных свойств собирающей линзы
при помощи самодельных приспособлений.....122
*44. Нахождение фокуса собирающей линзы.....123
45. Демонстрация хода лучей через линзы......125
*46. Исследование свойств линзы ........126
*47. Определение фокусного расстояния тонкой собирающей линзы.................128
*48. Определение фокусного расстояния тонких рассеивающих линз..................129
49. Получение действительного изображения при помощи собирающей линзы ..........131
*50. Определение положения мнимого изображения, полученного при помощи собирающей линзы......132
* 51. Экспериментальный вывод уравнения линзы и формулы для определения увеличения линзы......134
* 52. Определение фокусного расстояния тонкой собирающей линзы измерением расстояний от предмета до линзы и от линзы до изображения и методом Бесселя....................136
§ 14. Искажения изображений............138
53. Недостатки линз..............138
54. Демонстрация хроматической аберрации на оптической доске..................140
55. Демонстрация хроматической аберрации собирающей линзы с применением оптической скамьи .. 141
56. Демонстрация сферической аберрации....... 142
* 57. Исследование сферической аберрации...... 143
*58. Демонстрация астигматизма боковых лучей света, проходящих через линзу............144
59. Демонстрация астигматизма светового пучка, падающего под углом к оптической оси линзы.....145
60. Демонстрация явления астигматизма при помощи решетчатой диафрагмы.............. 146
61. Демонстрация образования комы ....... 147
62. Демонстрация явления дисторсии.........148
63. Демонстрация бочкообразного и подушкообразного искажения изображения при неправильном положении диафрагмы...............150
§ 15. Проектор. Фотографическая камера. Модель глаза . 151
64. Демонстрация действия проектора прозрачных предметов. Диаскоп..............151
65. Демонстрация действия проектора непрозрачных предметов. Эпископ.............152
* 66. Модель фотокамеры..............153
*67. Влияние фокусного расстояния объектива фотокамеры на глубину съемки............154
68. Шарообразная модель глаза из колбы......156
69. Коробчатая модель глаза, позволяющая демонстрировать явления аккомодации, близорукости и дальнозоркости ...............157
70. Эксперимент на модели хрусталика глаза, позволяющий демонстрировать явление аккомодации .... 159
*71. Выяснение зависимости угла зрения от удаленности предмета............ 161
§ 16. Оптические приборы для далеко и близко находящихся объектов наблюдения........... 164
72. Предварительный эксперимент, знакомящий с лупой 164
73. Демонстрация принципа действия лупы..... 165
* 74. Экспериментальное определение увеличения лупы 166
* 75. Модель зрительной трубы Кеплера....... 167
* 76. Модель призматической зрительной трубы .... 169
* 77. Модель зрительной трубы Галилея.... 171
* 78. Определение увеличения зрительной трубы ... 171
* 79. Модель зеркального телескопа прямого зрения... 172
* 80. Модель простейшего микроскопа......... 174
* 81. Определение увеличения микроскопа непосредственным измерением............. 176
Глава IV. Дисперсия и синтез света
§ 17. Методическая записка ..... 178
§ 18. Дисперсия света............... 181
82. Спектральное разложение света при помощи проекционного аппарата и призмы.......... 181
83. Спектральное разложение света при помощи оптической скамьи с осветителем.......... 182
84. Эксперименты, объясняющие возникновение радуги. 185
85. Демонстрация неразложимости простых спектральных цветов................ 187
86. Сравнение спектров, полученных при помощи двойной призмы из крон- и флинтгласа.....188
87. Ахроматическая бипризма и бипризма прямого зрения (бипризматический спектроскоп).189
88. Демонстрация ультрафиолетовой части спектра .. 191
89. Демонстрация инфракрасной части спектра .... 193
90. Отражение инфракрасного излучения от вогнутых зеркал. Вещества прозрачные и непрозрачные для инфракрасных лучей............... 194
*91. Получение линейчатого спектра металла..... 195
*92. Наблюдение в спектроскоп линейчатого спектра... 196
*93. Демонстрация фраунгоферовых линий. Спектр Солнца.................... 200
*94. Обращение линий натрия........... 201
*95. Получение спектра поглощения жидкостей и газов. 202
§ 19. Сложение спектральных цветов.......... 203
96. Сложение спектральных лучей при помощи собирающей линзы или зеркала............ 203
97. Получение белого света при помощи цветного круга. Круг Ньютона................ 206
98. Синтез дополнительных спектральных цветов, взятых по два компонента............... 207
99. Сложение спектральных цветов, взятых по три компонента................. 209
100. Сложение света, окрашенного при помощи цветных фильтров.................. 210
101. Метод вычитания спектральных цветов при помощи окрашенных фильтров............. 211
102. Освещение цветных поверхностей окрашенным светом. 212
103. Цветные тени ............ 213
Глава V. Освещенность и фотометрия
§ 20. Методическая записка..............215
§ 21. Освещенность.......... 218
104. Экспериментальный вывод законов освещенности Ламберта.................218
105. Экспериментальное подтверждение законов освещенности Ламберта...............220
§ 22. Фотометрические измерения .......... 222
*106. Сравнение силы света двух источников при помощи, теневого фотометра Румфорда и бумажного фотометра Божюра — Вебера........... 222
*107. Сравнение силы света двух источников при помощи фотометра Бунзена с масляным пятном...... 224
108. Сравнительная оценка силы света источника при помощи фотоэлемента............ 226
Алфавитный указатель............... 228
(“Эксперимент по курсу элементарной физики”. Ч. 6, Г. Шпрокхоф 1960)
Эту книгу Вы можете скачать на www.librus.ru