Teach Urruneko laborategidun ikasgaiak

Teach ikasgaia

Snellen legea: neurtu errefrakzioa benetako angelu-garraiagailuarekin

Ikasleek Snellen legearen (II) urrutiko laborategia erabiltzen dute eraso- eta errefrakzio-angeluak irakurtzeko, errefrakzio-indizea kalkulatzeko, inguruneak alderatzeko eta barne-islapen osoa behatzeko.

  • Snell-en Legea (II)
  • 70 min
  • Bigarren Hezkuntzako Fisika / DBH 4 eta Batxilergoa
  • eu
  • Physics

Hasi saioa irakasle-kontu batekin klase-saioa prestatzeko. Ikasleak klase-kode batekin sartzen dira.

Eskema batek Snellen legearen angelu egokiak normaletik neurtuta erakusten ditu; besteak, gainazaletik neurtutako angelu osagarria, legean zuzenean erabiltzeko desegokia dena.
Snell-en Legea (II) · Laborategiaren xehetasunak

Ikaskuntza-emaitzak

  • Eraso- eta errefrakzio-angeluak normaletik neurtzea, Snellen legearen urrutiko laborategian.

  • Errefrakzio-indizea n = sin(i) / sin(r) erabiliz kalkulatzea, argia airetik beste ingurune batera igarotzean.

  • Ura, olioa eta akrilikoa alderatzea, eraso-angelu kontrolatuak eta ebidentzia erabiliz.

  • Normaletik neurtu ordez gainazaletik neurtzeak emaitza zergatik aldatzen duen azaltzea.

  • Barne-islapen osoa kualitatiboki deskribatzea eta angelu kritikoa tarte batean mugatzea, 10 graduko urratsekin.

  • Datuak, kalkulua eta ziurgabetasuna erabiltzen dituen ondorio bat idaztea, pantaila-argazki hutsetik harago.

Ikaslearen jardueraren aurrebista

Jardueraren edukia

Aurrebista soilik. Klase-saio batean, ikasleek erantzunak bete eta lana irakasleari bidal diezaiokete.

1

Planteatu optikako galdera

8 min

Airetik beste ingurune garden batera igarotzean, argiak normalean norabidea aldatzen du. Snellen legeak i eraso-angelua, r errefrakzio-angelua eta n errefrakzio-indizea lotzen ditu. Akats ohikoena gainazala erreferentziatzat hartzea da. Snellen legean angeluak normaletik neurtzen dira: izpia sartzen den puntuan gainazalarekiko perpendikularra den lerrotik. Airearen errefrakzio-indizea 1 ingurukotzat hartuko dugu.

Angeluen erreferentzia

Eskema batek Snellen legearen angelu egokiak normaletik neurtuta erakusten ditu; besteak, gainazaletik neurtutako angelu osagarria, legean zuzenean erabiltzeko desegokia dena.

Erabili normaletik neurtutako angeluak. Gainazaletik neurtutako angelu osagarriak sinua aldatzen du eta errefrakzio-indize okerra ematen du.

Airetik ingurune garden batera igarotzeko eredua

Snellen legean, zer lerrotatik neurtu behar dira i eta r?

Aukeratu urarekin alderatuko duzun bigarren ingurunea: Akrilikoa edo Olioa. Iragarri zer gertatuko den izpia airetik uretara eta airetik aukeratutako bigarren ingurunera sartzean, eraso-angelu berarekin. Erabili laguntza hau: akrilikoak eta olioak urak baino errefrakzio-indize handiagoa dute. Zein kasutan hurbildu beharko litzateke izpia gehiago normalera, eta zergatik? Idatzi 3-4 esaldi.

2

Erabili urrutiko laborategia helburu argiarekin

10 min

Snellen legearen (II) laborategiak laser baten, ontzi edo bloke garden baten eta inprimatutako angelu-garraiagailu baten benetako bideoak erabiltzen ditu. Egiaztapenik gabeko bertsioak ez du errefrakzio-angelua zenbaki gisa ematen. Zuk irakurri behar duzu bideoan, jaso eta kalkulua laborategitik kanpo egin.

Laborategiko urratsak

Lau urrats: muntaketa aukeratu, eraso-angelua doitu, errefrakzio-angelua garraiagailuan irakurri eta, ondoren, kalkulatu eta ondorioa atera.

Laborategiak benetako ikusizko ebidentzia ematen du. Zure lana angeluak modu koherentean irakurtzea eta errefrakzio-indizea kalkulatzea da.

Urarekin egindako muntaketa

Benetako muntaketaren perspektibazko ikuspegia: urez betetako ontzi erdizirkular bat inprimatutako angelu-garraiagailuaren gainean, eta laser-izpi gorria ontzia zeharkatzen.

Ura, orientazio normalean. Eraso-izpia eta izpi errefraktatua inprimatutako angelu-garraiagailuan irakurtzen dira.

Ireki Snellen legea (II)

  1. Ireki Snellen legearen (II) laborategia.

  2. Konfigurazioa fitxan (Configuración), aukeratu Ura (Agua), Normala (Normal) orientazioa eta errepikapen bat.

  3. Joan Behaketa fitxara (Observación) eta erabili ← → geziak eraso-angelua 20 gradutan ezartzeko. Jaso pantailan agertzen den i eta irakurri r inprimatutako angelu-garraiagailuan, bi ikuspegiak erabiliz: goikoa (Goiko ikuspegia / Vista cenital) eta albokoa (Ikuspegi jarioa / Vista lateral). Laborategiak ez du r zenbaki gisa erakusten; lerroa irakurtzea zaila bada, jaso r gutxi gorabehera 1-2 graduko ziurgabetasunarekin.

  4. Errepikatu 40, 60 eta 80 gradutan.

  5. Itzuli Konfigurazioa fitxara, aukeratu aurreikuspenean hautatu duzun bigarren ingurune bera —Akrilikoa (Acrílico) edo Olioa (Aceite)—, eta errepikatu eraso-angelu berak.

  6. Denbora badago, neurtu hirugarren ingurunea edo beste errepikapen bat.

Klase-saio batean erabilgarri

Behaketa-pantaila

Snellen legearen laborategiko benetako Behaketa-pantaila, gaztelaniaz. Goian Introducción, Configuración eta Observación fitxak daude, azkena hautatuta. Azpian muntaketa beraren bi bideo daude, Vista cenital eta Vista lateral etiketekin: urez betetako ontzi erdizirkularra, angelu-garraiagailua eta laser-izpi gorria. Beheko laukian 0 graduko eraso-angelua eta ezkerrerako nahiz eskuinerako geziak daude.

Behaketa fitxan bi bideo-ikuspegiak irakurtzen dituzu. Pantaila-argazkia 0 gradutan dago, kontrolak erakusteko soilik; zure neurketak 20 gradutan hasiko dira. Eraso-angelua testu gisa agertzen da, eta ← → geziekin aldatzen da. Errefrakzio-angelua ez da zenbaki gisa erakusten: inprimatutako angelu-garraiagailuan irakurri behar duzu.

Zein erabakik egiten du bidezkoa konparazioa?

3

Jaso eta prozesatu ebidentzia

22 min

Osatu errenkada bat eraso-angelu eta ingurune bakoitzeko. Jaso r ziurgabetasuna duen irakurketa gisa, ez liburuko balio perfektu gisa. Angelu-garraiagailua irakurtzea zaila bada, erabili bi ikuspegiak eta adierazi arrazoizko ziurgabetasun bat, adibidez, gutxi gorabehera 1-2 gradu. Orientazio normaleko errenkadetan, egiaztatu r < i eta n > 1 direla. Hala ez bada, berrikusi eskala okerra erabili duzun edo gainazaletik neurtu duzun.

Olioarekin egindako muntaketa

Olioz betetako ontzi erdizirkularraren benetako goiko ikuspegia, inprimatutako angelu-garraiagailuaren gainean, laser-izpia ikusgai.

Laborategi honetan olioak urak baino errefrakzio-indize handiagoa izatea espero dugu. Erabili eraso-angelu berak alderatzeko.

Snellen legearen neurketak

Osatu gutxienez 8 errenkada: lau eraso-angelu urarentzat eta lau bigarren ingurune batentzat. Erabili kalkulagailua gradu moduan n = sin(i)/sin(r) kalkulatzeko. Oharrean, jaso ziurgabetasuna eta errenkadaren jatorria: zure laborategi-saioa, beste talde baten errepikapena edo irakaslearen erreferentziazko errenkada bat.

Ingurunea Orientazioa i, normaletik gradu r, normaletik gradu n = sin(i)/sin(r) Ziurgabetasuna / jatorria

Ingurune bakoitzaren batez besteko errefrakzio-indizea

Gehitu laburpen-errenkada bat neurtutako ingurune bakoitzeko, konparazio-galderei erantzun aurretik. Kalkulatu batezbestekoa orientazio normaleko errenkadekin soilik.

Ingurunea Erabilitako n balioak Batez besteko n Ziurgabetasun nagusia

Berrikusi taula. Zer ebidentziak erakusten du normaletik neurtu duzula eta bi inguruneetan angelu-multzo bera erabili duzula? Aipatu ingurune bakoitzeko gutxienez bi errenkada eta adierazi haien eraso-angeluak.

4

Kalkulatu eta alderatu errefrakzio-indizea

12 min

Orientazio normaleko errenkada bakoitzerako, kalkulatu n = sin(i) / sin(r). Erabili kalkulagailua gradu moduan. Ondoren, kalkulatu ingurune bakoitzaren n balioen batezbestekoa. Ez espero errenkada guztiek balio bera izatea: angelu-garraiagailuaren irakurketak eta bideoaren ikusgarritasunak ziurgabetasuna sortzen dute.

Erakutsi zure taulako kalkulu oso bat: idatzi i, r, sin(i), sin(r) eta n. Ondoren, eman uraren eta bigarren ingurunearen batez besteko n balioak.

Zein ingurunetan hurbildu da izpia gehien normalera? Erabili batez besteko n balioak eta eraso-angelu bera duten bi errenkada ebidentzia gisa. Azaldu zure iragarpenarekin bat datorren.

Ebidentzia

Erantsi pantaila-argazki bat, eskuz egindako eskema bat edo zuk prestatutako taula txiki bat, neurtutako izpi bat eta kalkulu-taula erakusteko. Ebidentziak normala, markatutako angelu bat eta dagokion kalkulu-errenkada jaso behar ditu; pantaila-argazki hutsa ez da nahikoa. Irudietarako, erabili irudi-erreferentzia; fitxategia igotzeko, sartu irudia onartutako txosten edo aurkezpen batean.

5

Behatu barne-islapen osoa

8 min

Orientazio normalean, argia airetik ingurunera igarotzen da. Orientazioa alderantzikatuta, izpiak ingurunetik airera bidaiatu dezake. Behaketa labur honetarako, erabili aurretik neurtutako bigarren ingurune bera; taldeak oraindik aukeratu ez badu, erabili Akrilikoa. Ez dituzu hiru inguruneak errepikatu behar, irakasleak hedapen gisa eskatu ezean.

Angelu kritikotik gertu, irteten den izpi errefraktatua ahul edo gainazalarekiko ia paralelo ikus daiteke. Angelu kritikoa gainditzean, jada ez da irteten den izpi errefraktatu argirik ikusten, eta argia ingurunearen barruan islatzen da. Urarekin, olioarekin eta akrilikoarekin aldaketa hori 40 eta 50 graduko ezarpenen artean gertatzen da; behatu arretaz tarte hori. Laborategiak angelua 10 graduko urratsetan aldatzen duenez, angelu kritikoa tarte batean mugatu dezakezu, baina ezin duzu zehazki neurtu.

Orientazio alderantzikatua

Uraren ontzi erdizirkularraren benetako goiko ikuspegia, orientazio alderantzikatuan. Ontzia inprimatutako angelu-garraiagailuaren gainean dago, alde laua diagonalean ageri dela eta laser-izpi gorria ikusgai.

Itzuli Konfigurazioa fitxara, mantendu aukeratutako ingurunea eta aldatu orientazioa alderantzikatura: Invertida gaztelaniaz, edo Iraultzailea etiketa euskarazko pantailan. Joan berriro Behaketa fitxara. Bilatu irteten den izpi errefraktatua ahultzen den, gainazalarekiko ia paralelo bihurtzen den edo desagertzen den angelu-tartea.

Orientazioa alderantzikatuta, argiak ingurunetik airera bidaiatzen du. Handitu eraso-angelua 10 graduko urratsetan, 30 gradu ingurutik 80 gradura, eta behatu irteten den izpi errefraktatua. 10 graduko tartea duten zein bi ezarpenen artean ahultzen da, gainazalarekiko ia paralelo bihurtzen da edo desagertzen da, argia barruan islatzen delarik? Eman erantzuna tarte gisa, edo azaldu zer ikusi duzun, argi bereizten ez bazen.

6

Idatzi ondorio zientifikoa

10 min

Zure ondorioa pantaila ikusi ez duen norbaitek ulertzeko modukoa izan behar da. Aipatu ebidentziaren jatorria, kalkuluak, ziurgabetasuna eta ondorioaren muga. Ez esan laborategiak liburuko balioa zehazki «frogatzen» duenik: azaldu zure irakurketek zer babesten duten.

Aipatu laborategi honetako bi ziurgabetasun-iturri eta azaldu bakoitzak nola alda dezakeen kalkulatutako n balioa.

Idatzi baieztapena, ebidentzia eta arrazoibidea lotzen dituen ondorio bat. Jaso: (1) izpia normalera hurbiltzen den edo normaletik urruntzen den indize handiagoko ingurunean sartzean, (2) zure batez besteko n balioak, (3) zein ingurunek desbideratu duen gehien argia, (4) zer behatu duzun orientazio alderantzikatuan, gelak fase hori egin badu, eta (5) ebidentziaren muga bat.

7

Aukerako hedapena: hiru ingurune eta angelu kritikoa

15 min

Gelak denbora badu, neurtu ura, olioa eta akrilikoa eraso-angelu berekin. Ondoren, erabili zure batez besteko n ingurune bakoitzaren angelu kritikoa estimatzeko: theta_c = arcsin(1/n). Alderatu estimazioa orientazio alderantzikatuan behatutako tartearekin, irakurketaren ziurgabetasuna kontuan hartuta. Oharra: olioaren eta akrilikoaren indizeak oso antzekoak dira, 1,47 eta 1,49 ingurukoak. Horregatik, haien errefrakzio-angeluen arteko aldea gradu 1 baino txikiagoa da, angelu-garraiagailuaren bereizmenaren azpitik. Erabili hiru inguruneak olioak eta akrilikoak argia urak baino nabarmen gehiago desbideratzen dutela erakusteko; ez erabili olioa eta akrilikoa desbiderapenaren arabera ordenatzeko.

Bihurtu aurrebista hau klase-saio batean

Jarraitu LabsLand Teach-era ikasgai hau ikasleekin erabiltzeko eta kontuaren sarbidea berrikusteko.