Проект "Перископ"

Проектная работа на тему: «Перископ»

Введение

Из многообразия оптических приборов, мы выбрали ПЕРИСКОП потому, что нам всегда было интересно, каким образом осуществляется фокус с трубкой, которая дает возможность видеть «сквозь непрозрачные предметы». Оказалось, что секрет фокуса прост. Четыре зеркальца, наклоненных под углом в 45°, отражают лучи несколько раз, ведя их в обход непрозрачного предмета.

• Кроме того, мне стало интересно узнать о свойствах зеркальной поверхности подробнее, понять, каким законам они подчиняются.

Цели и задачи работы

Цель данной работы: Изготовить действующую модель перископа

Для этого необходимо решить следующие задачи:

• Изучить принцип работы и устройство перископа.
• Изучить физические законы, лежащие в основе работы перископа.
• Познакомиться с возможностями применения перископических систем в различных областях техники

Геометрическая оптика

• Законы распространения светового луча в прозрачных средах описываются физикой в разделе «Геометрическая оптика». Законы эти применяются для создания и расчета всевозможных оптических приборов: очков, микроскопов, фотоаппаратов, перископов и проч.
• Во всех этих приборах используется отражение света – физическое явление, при котором свет, падающий из одной среды (например, воздух) на границу раздела с другой средой (например, зеркальной поверхностью), возвращается назад в первую среду.

Закон отражения света

• Наверняка все обращали внимание, что наше отражение в зеркале поднимает левую руку, когда мы перед зеркалом поднимаем правую.
• Причина в том, что при падении света на зеркальную поверхность свет отражается, причем луч падающий, луч отраженный и нормаль к отражающей поверхности лежат в одной плоскости.
• S 1 - отражающая поверхность; S 2 - плоскость падения; АО - падающий луч; ОВ - отраженный луч; ON - нормаль к отражающей поверхности. 

Использование законов отражения

• Уголковый отражатель обладает тем свойством, что под каким бы углом ни падал на него луч света, отраженный луч всегда будет параллелен падающему лучу. Это свойство плоских зеркал используют в таком приборе как перископ.

Первые перископы

• В XIX веке  в Париже на набережной недалеко от  Лувра  прохожим  демонстрировались магические  зеркала,  с помощью которых  можно было  беспрепятственно смотреть  сквозь  толстые   каменные стены

• Это устройство состояло  из  зрительной трубы, разъятой по середине (куда был помещен толстый камень) и содержащей четыре плоских  зеркала под углом 45° . Так впервые  рекламировался новый оптический прибор – перископ.

Применение перископа

• Перископ нашел широкое применение  в военной технике. Через перископ можно следить за неприятелем, не высовываясь из окопа. Изображение, пойманное верхним зеркальцем, передается  на нижнее,  в которое смотрит наблюдатель

• Используется перископ и на подводных лодках для визуального  наблюдения  за противником. Перископ телескопически  выдвигается над   поверхностью  воды,  а сама  подводная лодка в это время  находится под водой.

• А вот как перископ используют полицейские

• Перископическая система зеркал, представленная на рисунке, используется для визуального досмотра транспортных средств, грузов, труднодоступных и плохо освещенных мест в помещениях. Устройство незаменимо в работе правоохранительных органов, служб безопасности, а также может использоваться в быту.

• В настоящее время также используется перископическая система зеркал для праворульных автомобилей, упрощающая обгон слева.
• В информационном зеркале системы водитель видит ситуацию на соседней левой полосе, и спереди, на встречном участке.

• Наиболее распространены призменные перископы (рис. 8), в трубе которых вместо зеркал установлены прямоугольные призмы, а также телескопическая линзовая система и оборачивающая система, с помощью которых можно получать увеличенное прямое изображение.

Устройство перископа

• Перископ (от греч. periskopeo - смотрю вокруг, осматриваю), оптический прибор для наблюдения из укрытий.
• Простейший перископ представляет собой вытянутую оптическую систему для наблюдения, заключенную в длинную трубу, по концам которой под углом 45 градусов к оси трубы расположены зеркала, дважды преломляющие световой луч под прямым углом и смещающие его.

Выводы

.

• 1. В результате работы изучено устройство и принцип работы перископа.
• 2. Изучен закон отражения света от отражающей поверхности
• 3. Изготовлена действующая модель перископа (приложения 1, 2, 3).
• 4. Изготовленный прибор может найти практическое применение:
• - на спортивных соревнованиях, стадионах в большой толпе для «видения» над головами;
• - изготовленный из труб большого сечения, перископ может быть использован для дополнительного освещения темных бытовых подсобных помещений (подвалы, сараи, кладовые и т. п.) солнечным светом, что не требует дополнительных затрат на электроэнергию.
• 5. Рассмотрена возможность использования перископических систем в различных областях жизни и деятельности человека.