Лаборатория открытий: удивительное путешествие в мир преломления света

Сегодня мы хотим поделиться с вами впечатлениями о нашем очередном увлекательном занятии в Лаборатории открытий по изучению темы «Преломление света». 
Мы попробовали исследовать явление преломления света и понять, как свет ведёт себя, переходя из одной среды в другую.

Сперва отправляемся в тёмное помещение, где  наглядно узнали, как важно наличие света для того, чтобы видеть предметы. Оказывается, мы видим всё вокруг только потому, что свет отражается от предметов и попадает нам в глаза. А если света нет, то и предметов мы не видим!

После этого мы перешли к интересным экспериментам.

Фокус "Волшебная монетка"

Накрыли обычные монетки пустой литровой стеклянной банкой. Ребята убедились, что монеты прекрасно видны со всех сторон. Затем банку наполнили водой, закрыли крышкой.

И тут произошло нечто удивительное — монетки исчезли! Они словно растворились в воздухе, оставив после себя лишь недоумение и восторг. Ребята замерли, пытаясь понять, как такое возможно. 

Посыпались самые разные гипотезы: может, это волшебство? Или секретный трюк? Кто-то даже предположил, что монетки просто «испарились». 

Проверили - монетки под банкой в целости и сохранности

Возвращаем банку на место - монетки снова исчезли! Магия?

А может всё дело в крышке? Снимаем её.

Заглядываем внутрь банки. Монеты на месте!

Но при взгляде сбоку их нет! 

Но как такое возможно: монеты есть и их нет одновременно?! 

Секрет фокуса мы должны были раскрыть в конце занятия, что добавило интриги и заинтересованности. Ребята с нетерпением ждали разгадки, активно участвуя в последующих экспериментах.

Фокус с лазерной указкой: магия света в вазе с водой

В центре внимания оказалась обычная ваза, частично наполненная водой, и тонкий луч лазерной указки, который, казалось, оживил всё вокруг.

Сначала луч спокойно прошел через часть вазы, где был только воздух, — ровный, прямой, без искажений. Но как только он коснулся границы воды и воздуха, произошло нечто удивительное. Он резко изменил направление, словно решил свернуть с привычного пути. Это было первое знакомство с преломлением света — явлением, которое делает мир вокруг нас таким необычным.

Внутри воды луч устроил настоящее театральное представление со спецэффектами. Тонкая линия света распалась на «бегающие лучи-палочки», которые танцевали и переливались, создавая ощущение, будто в вазе поселилась маленькая молния. Иногда появлялось яркое пятно, напоминающее плазму, — результат многократных отражений и преломлений света. Казалось, что вода ожила, наполнившись световой магией.

Сделали ещё одно удивительное открытие. Когда эксперимент подходил к завершению, внимание ребят привлекло необычное изображение внутри ёмкости.  Но это было не просто отражение — доска казалась «сломанной», искривленной, будто её кто-то согнул пополам. Это был ещё один эффект преломления света: лучи, отражающиеся от доски, проходили через воду и искажались, создавая причудливую картину. Свет, который кажется таким простым и привычным, способен творить чудеса, стоит лишь взглянуть на него под правильным углом.

На фото выше видно, что в этот момент луч лазера проходит и через воздух, и через воду. 

 Мир за окном через стакан с водой

Этот опыт стал для ребят настоящим открытием. Им предложили взглянуть на происходящее за окном через обычный стеклянный стакан. Сначала стакан был пустым, и картинка за окном оставалась привычной — деревья, дома, небо выглядели так, как будто стакана и не было.

Но всё изменилось, когда стакан наполнили водой. Ребята по очереди подносили его к глазам и заглядывали внутрь. Предметы за окном стали казаться шире и больше, словно кто-то увеличил их через линзу.

 София, которая носит очки, заметила: «Это как будто у меня зрение испортилось.»

Самое интересное произошло, когда ребята, наблюдавшие со стороны, заметили необычный эффект: в стакане отражалось лицо того, кто в него смотрел. Это отражение было слегка искажённым, что вызвало бурю эмоций. Дети смеялись и удивлялись, как вода может так сильно изменить изображение и даже сместить его.

Ребята осознали, что вода в стакане действует как линза, преломляя свет и создавая оптические искажения. 

Сломанный карандаш

Следующий эксперимент показал, как свет может играть с нашим восприятием реальности. Всё началось с обычного карандаша и пустого прозрачного одноразового стаканчика. Когда карандаш поместили в стакан, он выглядел привычно — ровным и прямым, будто ничего необычного и не должно было произойти.

Но всё изменилось, как только стакан наполнили водой. Карандаш словно увеличился и «сломался»! Та часть, которая оказалась в воде, сместилась в сторону, создавая иллюзию излома. 

Ребята смотрели на это с широко раскрытыми глазами, пытаясь понять, как такое возможно. Кто-то даже попытался потрогать карандаш, чтобы убедиться, что он всё ещё целый.

Перед тем как раскрыть секрет, ребятам предложили выдвинуть свои гипотезы. Посыпались самые разные предположения: может, вода «ломает» карандаш? Или это какой-то оптический обман? Обсуждение стало настоящим мозговым штурмом, полным удивления и смеха.

Чтобы закрепить наблюдения, эксперимент повторили с другими предметами — школьной указкой и линейкой. Их опустили в вазу с водой, и снова произошло нечто удивительное. Предметы казались сломанными на границе воды и воздуха. Линейка, которая всегда была символом прямоты, вдруг стала широкой  и «кривой», а указка — извилистой, словно змейка.

А как поведут себя идеально круглые предметы в воде?

Секрет этого фокуса оказался вновь в преломлении света. Когда он переходит из одной среды в другую (например, из воздуха в воду), он меняет направление. Наши глаза видят это изменение как «излом» предмета.

Так может всё дело именно в воде? А что будет, если мы поэкспериментируем с растительным маслом? 

«Волшебный стакан»

Мы наблюдали, как стеклянный стакан, наполненный маслом, «исчезал» внутри большой стеклянной кружки.

Всё ещё видите стакан?

Нальём растительное масло и в кружку, в которую помещён стакан

Упс... А куда пропала нижняя часть стакана?

Световые лучи, проходя через масло и стекло, преломляются так, что стакан становится невидимым.

А если воду и масло смешать? Готовы к новым пряткам? 

Удастся ли спрятать стеклянную палочку?

Для просмотра видео на мобильном телефоне или планшете необходимо переключиться внизу страницы на веб-версию блога

К концу занятия мы уже готовы самостоятельно раскрыть секрет «Волшебных монеток». 

Оказывается, монетки «исчезли» из-за того, что свет, отражающийся от них, преломлялся на границе воздуха и воды, и наши глаза просто не могли их «увидеть».

Этот опыт стал ярким примером того, как наука может объяснить то, что кажется магией. Он не только увлёк ребят, но и подготовил их к пониманию сложного явления преломления света, сделав его простым и наглядным.

Мы также узнали, что:

• лучи света искривляются, когда переходят из одной среды в другую (например, из воздуха в воду или стекло);
• именно поэтому предметы в воде кажутся ближе или больше, чем они есть на самом деле;
• без света мы не смогли бы видеть окружающий мир.