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?

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.

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...

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!

19 June 2020

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

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

20 June 2020

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

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!

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"?

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.

30 July 2020

Спасибо.

29 September 2021