г. Хабаровск
Ленинградская 28 корпус 2 к. 198
Большая 88 ТРЦ "Горизонт" 3 этаж
ЭЙНШТЕЙН
центр изобретений и экспериментов

Оптические эффекты своими руками.

Голограмма + дракон Гарднера
Цели и задачи
Цель: Выяснить, что такое голограммы и понять, как они работают, показать 3 D изображение
Задачи:
Сделать трапецию; Создать 3D анимацию
Введение.
- Здравствуйте, ребята. Сегодня у нас вновь интересная и познавательная тема занятия. Но чтобы о ней узнать необходимо выполнить вот такое задание.

- Расставьте буквы в числовом порядке.
1-Г, 2-…


-какое слово у вас получилось?
Теория
Что такое голограмма?

Голограмма является записью интерференционной картины, поэтому важно, чтобы длины волн (частоты) объектного и опорного лучей с максимальной точностью совпадали друг с другом, и разность их фаз не менялась в течение всего времени записи (иначе на пластинке не запишется чёткой картины интерференции). Поэтому источники света должны испускать электромагнитное излучение с очень стабильной длиной волны в достаточном для записи временном диапазоне.



Исследование голограммы.
В 1967 году рубиновым лазером был записан первый голографический портрет. В результате длительной работы в 1968 году Юрий Николаевич Денисюк получил высококачественные (до этого времени отсутствие необходимых фотоматериалов мешало получению высокого качества) голограммы, которые восстанавливали изображение, отражая белый свет. Для этого им была разработана своя собственная схема записи голограмм. Эта схема называется схемой Денисюка, а полученные с её помощью голограммы называются голограммами Денисюка.
Физические основы голограммы
Голография основывается на двух физических явлениях - дифракции и интерференции световых волн. Физическая идея состоит в том, что при наложении двух световых пучков, при определенных условиях возникает интерференционная картина, то есть в пространстве возникают максимумы и минимумы интенсивности света. Для того, чтобы эта интерференционная картина была устойчивой в течение времени, необходимого для наблюдения, и ее можно было записать, эти две световых волны должны быть согласованы в пространстве и во времени. Такие согласованные волны называются когерентными. Слово «когерентность» — греческого происхождения и в наиболее общем смысле означает «согласованность». Простейший пример: когда по улице прогуливается толпа людей, она идёт некогерентно, а когда марширует рота солдат, то она идёт когерентно. Обычные источники света не обладают достаточной степенью когерентности для использования в голографии. Поэтому решающее значение для ее развития имело изобретение в 1960 г. лазера - удивительного источника излучения, обладающего необходимой степенью когерентности и могущего излучать строго одну длину волны.

Исследователи установили, что при облучении светом лазера какого-либо предмета возникает отраженный от него фронт световых волн. Он несет гораздо больше информации о форме предмета, чем обычный световой луч. Вот почему с помощью голограммы можно передать не только форму, но и объем предмета.

Если поставить на пути луча фотопластинку, то на ней получится изображение, состоящее из темных и светлых участков. При освещении проявленной пластинки лучом лазера перед глазами возникает объемное изображение запечатленного предмета.

Но голографическое изображение не только объемно, оно даже позволяет наблюдать предмет с разных сторон. Используя несколько лазеров с излучением разного цвета, можно получить и цветную голограмму.

Однако для рассматривания голограммы необходимо, чтобы наблюдатель находился на небольшом расстоянии от пластинки. Только в этом случае он увидит объемное изображение предмета.

С помощью голографии можно не только запечатлевать предметы, но и записывать огромные объемы информации. Вот почему в настоящее время голография широко применяется в самых различных областях культуры и науки.



-Предлагаю подробнее познакомиться с темой голография и внимательно посмотреть видеоролик.
Удивительные эффекты голограммы
Практическая часть (Голограмма):
-Сейчас каждый из вас опробует сделать собственную голограмму.
1. Итак, нам потребуется:
лист пластика;
чертеж
острый нож;
немного скотча;
линейка;
бумага.

2. Вырезать трафарет из бумаги для изготовления пирамиды: равнобедренный треугольник со стороной бедра 10 сантиметров.
3. С помощью трафарета разметить и вырезать из пластика четыре детали будущей пирамиды. 6х3х4
4. Склеить стороны деталей скотчем.
5. Изготовить подставку.
6. Голограмма готова, теперь берем смартфон и в ютубе ищем видео для 3д голограммы и ставим голограмму по центру и наблюдаем эффект, лучше всего в темноте.

В итоге мы получили нереальную картинку, очень красиво.

Видео, отражаясь в гранях призмы, создаёт полную иллюзию движущегося 3D-изображения.

Конечно, это не настоящее 3D. Настоящая голограмма воссоздаёт 3D-объект, и сделать её не так-то просто, как минимум потребуются лазерные лучи. То, что видим мы, — просто оптическая иллюзия, созданная на основе 2D-видео.

Таким образом, изучив литературу и источники информации по теме «Голограмма – чудо современной техники» можно сделать следующие выводы:

1. Голограмма – это объемное изображение, создаваемое с помощью лазера, воспроизводящего изображение трехмерного объекта.
2. Голография была изобретена русским физиком Ю. Денисюком в 1968 году. Она является одной из интереснейших областей использования излучения лазеров.
3. Чудо оптики, голография, основано на физических явлениях – дифракции и интерференции световых волн.
4. Голограмму можно создать с помощью линз и источника света даже в домашних условиях.

Основной проблемой стал подбор размеров усеченной пирамиды, так чтобы изображение было в середине пирамиды. Так же полученный результат определил, что сконструированная модель является не конечной стадией и можно продолжать дальнейшее ее совершенствование. Если использовать больший размер экрана, то и изображение голограммы будет больше. При работе выявили главное условие, при котором можно получить четкое изображение - это полная темнота. В дальнейшем мы хотим продолжить работу с голограммами и создать презентацию на подобную тему, которая позволит усваивать материал школьного курса нагляднее.


Дракон Гарднера
- Еще одну поделку мы сегодня с вами сделаем и это дракон. Но не обычного дракона, а дракона наблюдателя.
Оборудование:
Ножницы
Заготовка (СКАЧАТЬ)
Клей или скотч
Шаблон (выкройка)

1. Вырезаете заготовку по контору
2. Загибаете фигурку по контурам при этом подсматривая на подсказки которые были на шаблоне.
3. Склеивать сгибы нужно только на голове и обязательно белой стороной наружу как раз это и придаст эффект оптической иллюзии.


-Понаблюдайте за драконом. Смотрит ли он на вас?

По итогу занятия проведите экспериментальную иллюзию.
При помощи циркуля на плотном листе картона нарисуйте круг и вырежете из него спираль.

Возьмите деревянную прищепку и при помощи клея приклейте ее (боком/гопизонтально) на устойчивую платформу.

Вставьте в пружину прищепки шпашку (вертикально).

На шпашку поместите спираль проткнув концом шпашки начало спирали.

Под спираль поставьте свечку и подожгите ее.

Свечка наревает воздух воздух поднимается вверх.

Понаблюдайте как поток теплого воздуха заставляет вращаться спираль.


Итог
-Интересное было занятие? У кого были трудности? Какие? У кого все получилось?

-Спасибо за занятие.


Made on
Tilda