Четырнадцатая научная конференция «Шаг в будущее, Москва» Лабораторный комплекс по физике «Изучение электромагнитных волн на основе инфракрасного излучения» Автор: Лагута Антон Евгеньевич ГОУ лицей 1581, 11«А» класс Руководитель: Троицкий Евгений Алексеевич преподаватель физики лицея 1581

Цель проекта Решаемые задачи: Разработать и собрать лабораторный комплекс по физике, позволяющий изучать свойства электромагнитных волн, разработать методику изучения. Разработать архитектуру лабораторного комплекса Провести анализ схемотехнических решений лабораторного комплекса Разработать методику применения лабораторного комплекса для проведения лабораторных работ по физике Провести апробацию лабораторного комплекса в рамках лабораторного практикума школьного курса физики для ХХ класса

Архитектура и компоненты комплекса Источник ИК – излучения Детектор ИК – излучения Источник питания Две пластины – экрана Призма из оргстекла Детектор ИК - излучения ПД У Источник питания Функциональная схема комплекса Макет лабораторного комплекса

Принципиальная схема лабораторного комплекса Лабораторный комплекс был собран, основываясь на принципиальной схеме изображенной на рисунке. Стрелочками показано распространение инфракрасного сигнала.

Устройство регистрации инфракрасного излучения. При попадании инфракрасного сигнала на фотодиод ФД световая энергия превращается в электрическую и на его электродах возникает ЭДС, в результате которой при наличии нагрузки начинает течь ток. Таким образом, фотодиод открывается и цепь замыкается. При регистрации сигнала загорается красный светодиод. Принцип работы фотодиода Детектор

Использование комплекса Лабораторный комплекс предназначен для постановки демонстрационных опытов, с его помощью можно демонстрировать отражение, преломление, интерференцию и дифракцию электромагнитных волн при изучении свойств электромагнитных волн в курсе физики.

Отражение электромагнитных волн В результате данного опыта наблюдается отражение инфракрасного излучения от металлической поверхности экрана. Установка для изучения отражения

Интерференция электромагнитных волн Установка для изучения интерференции электромагнитных волн В результате данного опыта наблюдается явление интерференции прямого и отраженного от экрана пучков волн.

Преломление электромагнитных волн Установка для изучения преломления электромагнитных волн В результате данного опыта наблюдается преломление электромагнитных волн.

Дифракция электромагнитных волн Установка для изучения дифракции электромагнитных волн В результате данного опыта наблюдается явление дифракции электромагнитных волн

Результаты работы Собран и исследован лабораторный комплекс, позволяющий исследовать свойства электромагнитных волн, путем проведения лабораторных работ. Проведена апробация комплекса, показавшая, что данный комплекс подходит для использования в учебном процессе при изучении свойств электромагнитных волн благодаря своей универсальности, простоте, безопасности и низкой себестоимости.