Вечная проблема от Евклида

10
11
Материал опубликован 7 June 2020 в группе

Старшов М.А.

Вечная проблема от Евклида

В процессе выполнения дистанционного физического практикума первокурсники двух естественных факультетов университета получили задание по электричеству и оптике. Идея была в том, чтобы побудить студентов провести в домашних условиях некоторые, достаточно простые домашние опыты. Результаты представлять можно в виде фотографий, поскольку сегодня фотокамера встроена в телефон каждого студента.

Одним из первых прислал отчёт по этому, как он сам написал, творческому заданию, Никита Р, студент географического факультета.

Для объяснения наблюдаемого «всплывания» монеты в сосуде с водой, известного более двух тысяч лет, студент приводит рисунок, сопровождая его обтекаемыми выражениями о том, что здесь происходит преломление лучей на границе двух сред и т.д. Конечно, и эти слова, и подобные рисунки легко найти в любом учебнике оптики. Просто в данном случае рисунок выполнен с претензией на художественность, но смысл задания был в том, чтобы студенты задумались и попытались выразить своё отношение к старой задаче.

t1591515805aa.png

Надо сказать, что к этому заданию был добавлен рисунок в помощь, однако мало кто из студентов эту подсказку заметил.

t1591515805ab.png

То, что студент может лишь найти подходящий рисунок, совершенно не удивительно, это удаётся даже многим оптикам. А вот какие и сколько нарушений принципов лучевой оптики смогут заметить на этом рисуночке современные учителя физики, было бы любопытно узнать.

Желающим развлечься во время летнего отдыха можно порекомендовать книгу Л.В. и А.Н. Тарасовых для поступающих в вузы, и последить метаморфозы аналогичного рисунка в трёх последовательных изданиях на протяжении 17 лет. Очень поучительно!

в формате Microsoft Word (.doc / .docx)
Комментарии

Ну, вот, Михаил Александрович, а если я не физик? А ответ узнать хочется?

1
18 June 2020

Елена Викторовна, что-то давно не видел Вас тут на сайте! А ответ такой трудный, что на этот простой вопрос НИКТО не отвечает. Звучит нахально, но чистая правда - лет пять назад опубликовал на эту тему заметку, пройдя долгую переписку с рецензентом из МГУ, пока тот доцент-физик сумел понять суть дела. Понимать-то некоторые явно могут, изложить на бумаге очень затруднительно. Смешно, когда видишь изменения одного рисунка в книге Тарасовых 1968 г и 1984 - монетка перепрыгивает слева направо через вертикаль, где лежит сама денежка. Явно им кто-то сказал, что была ошибочка, вот они изменили, а объяснять слабО. Но на самом деле проблема ещё забавнее - изображения вообще видеть не должны по законам простой оптики, но физика сложнее, да ещё помогает биология, точнее, наш мозг исправляет оптику, вот как-то так.

0
19 June 2020

Я тоже рада Вас видеть, Михаил Александрович! На сайте, действительно, что лет не была! Сначала дистанционка, сжирающая время и глаза, потом огород, но это уже в удовольствие, а следом отчёты, которые нам, якобы, сократили...

1
19 June 2020

ну, вот цензура до чего дошла, полписьма написал и всё улетело в тартарары! Так, глядишь, скоро сама и дописывать научится.Хотел обратить внимание на рисунок чашки в цвете. ЭТО ОДИН ПЕРВРоКУРСнИК ВЫПЕНДрИЛСЯ, а лучи нарисовал ИЗ ГЛАЗА. Но почему они тут именно остановились, понятия не имеет Зато красненькие. Но так и взрослые тёти рисуют... Да и сам Евклид написал ерунду: А тайну знает наука о зеркалах!

0
19 June 2020

Насколько я помню, студент изображал преломление... А вот что преломляется, я уже затрудняюсь сказать... А Вы опять загадку подкинули ( про зеркала)!

1
20 June 2020

О, зеркало, это тайна великая! Магическое стекло секрет венецианцев и смерть тому, кто выдал секрет мастеров. Всё ради красавиц. Ну и денег, конечно, а там, где красота, там и деньги. А мужикам понадобились совсем особые зеркала для игр с лазерами, так они тут же наловчились делать зеркала 99,999% - полированные драгметаллы отражают примерно 95%. И знаете, что забавно? эти стопроцентные зеркала ПРОЗРАЧНЫ, через них всё видно. Так этого мало, они ещё и цвет меняют при малейшем повороте. Вот игрушка, скажу маме, чтоб купил

0
20 June 2020

Подскажите, т.е. методами геометрической оптики изображение не получить? Как тогда его построить?

1
29 July 2020

Вы правы, в рамках геом (лучевой) оптики изображения нет в принципе. Поэтому его никто никогда и не построил, только рисуют ДВА луча, да и то от разных точек!

0
29 July 2020

Тогда правильный рисунок вообще не сделать? Т.е. нельзя правильно нарисовать лучи. Но ведь исходя из наблюдений: изображение монетки действительно сдвигается вверх и влево. Объясняется это преломлением. В чем здесь ошибка? Вы говорили про зеркало, монетка отражается от поверхности воды? "Какие и сколько нарушений принципов лучевой оптики смогут заметить на этом рисуночке современные учителя физики"?

1
29 July 2020
Ответ для

А вы точно видите, что "сдвигается вверх и влево"?! Была такая хорошая книжечка профессора ЛВТарасова и его жены типа Вопросы и ответы. Так в первом издании, кажется, 1968 г изображение было дальше нормали через камешек, а в 1984-м оно перебралось через нормаль, и в тексте появились слова "и ближе к наблюдателю". И всё-таки они не додумали, такой ТОЧКИ, где бы пересекались ВСЕ лучи для плоской границы просто нет. Да, даже я вижу монетку в фонтане. Но не должен! Красиво, согласитесь.

0
30 July 2020

Спасибо.

0
29 September 2021