«Ломоносов – великий оптотехник» (проект)

Цель данного проекта: привлечь внимание учащихся к основам естественных наук, привлечь внимание учащихся к основам естественных наук, выяснить практическую ценность изучаемых явлений с использованием исторического материала об изобретениях М.В. Ломоносова, выяснить практическую ценность изучаемых явлений с использованием исторического материала об изобретениях М.В. Ломоносова, показать роль М.В.Ломоносова в развитии раздела физики – оптики, вызвать интерес к изучению данной темы. показать роль М.В.Ломоносова в развитии раздела физики – оптики, вызвать интерес к изучению данной темы.

Данный проект знакомит учащихся с биографией нашего великого соотечественника, достойного подражания, с его смелыми идеями. Данный проект знакомит учащихся с биографией нашего великого соотечественника, достойного подражания, с его смелыми идеями.

Учебные предметы: Физика, математика, литература, история, изобразительное искусство. Физика, математика, литература, история, изобразительное искусство.

Проблемные вопросы (темы самостоятельных исследований) Является ли история оптики составной частью истории человечества? Является ли история оптики составной частью истории человечества? Основные понятия оптики. Важны ли они для обычного человека или необходимы только учёным? Основные понятия оптики. Важны ли они для обычного человека или необходимы только учёным? Какой вклад внёс Ломоносов в развитие естественных наук? Какой вклад внёс Ломоносов в развитие естественных наук? Свет – это частица или волна? Свет – это частица или волна? В изобретениях и усовершенствовании, каких приборов принимал участие Ломоносов? В изобретениях и усовершенствовании, каких приборов принимал участие Ломоносов?

Этапы проекта Постановка задачи. Постановка задачи. Заполнение анкет, формулирование и обсуждение тем исследований учащихся. Заполнение анкет, формулирование и обсуждение тем исследований учащихся. Формирование групп, выдвижение гипотез исследований. Выбор творческого названия проекта каждой группы. Формирование групп, выдвижение гипотез исследований. Выбор творческого названия проекта каждой группы. Обсуждение плана работы учащихся. Обсуждение плана работы учащихся. Сбор теоретического материала. Сбор теоретического материала. Выполнение практических заданий, решение задач по теме: «Оптика» Выполнение практических заданий, решение задач по теме: «Оптика» Мини-конференция в мини-группе с целью анализа результатов эксперимента, сравнения с гипотезой и получения вывода. Мини-конференция в мини-группе с целью анализа результатов эксперимента, сравнения с гипотезой и получения вывода. Оформление презентаций. Оформление презентаций. Итоговая конференция. Итоговая конференция.

В истории каждого народа есть великие личности, которые столетиями с неослабной силой привлекают к себе внимание. В истории каждого народа есть великие личности, которые столетиями с неослабной силой привлекают к себе внимание. В русской истории это, прежде всего выдающийся учёный и писатель, инженер и художник, историк и педагог, общественный деятель и пламенный борец за национальное достоинство России В русской истории это, прежде всего выдающийся учёный и писатель, инженер и художник, историк и педагог, общественный деятель и пламенный борец за национальное достоинство России Михаил Васильевич Ломоносов.

Михаил Ломоносов родился в 1711 г в деревне Денисовка, близ Холмлгор на Двине. Михаил Ломоносов родился в 1711 г в деревне Денисовка, близ Холмлгор на Двине. М.В. Ломоносов по праву считается первым русским учёным. М.В. Ломоносов по праву считается первым русским учёным. Он сказал своё слово в физике, химии, истории, естествознании, поэзии и изобразительном искусстве. Он сказал своё слово в физике, химии, истории, естествознании, поэзии и изобразительном искусстве. Ломоносов основал первый в России университет, который сейчас носит его имя. Ломоносов основал первый в России университет, который сейчас носит его имя.

Во всех оптических приборах и устройствах, изобретённых или усовершенствованных Ломоносовым, используется один и тот же материал – стекло. Во всех оптических приборах и устройствах, изобретённых или усовершенствованных Ломоносовым, используется один и тот же материал – стекло. В своём стихотворение «Письмо о пользе стекла», написанном Ломоносовым в 1752 году и адресованном видному государственному деятелю, покровителю просвещения Ивану Ивановичу Шувалову он пишет: В своём стихотворение «Письмо о пользе стекла», написанном Ломоносовым в 1752 году и адресованном видному государственному деятелю, покровителю просвещения Ивану Ивановичу Шувалову он пишет: Неправо о вещах те думают Шувалов, Неправо о вещах те думают Шувалов, Которые Стекло чтут ниже Минералов. Которые Стекло чтут ниже Минералов.………………………………………….. Пою перед тобой в восторге похвалу Не камням дорогим, не злату, но Стеклу. Не камням дорогим, не злату, но Стеклу.

Оптические приборы Оптический прибор (современное название) (современное название) Участие Ломоносова в изобретении или усовершенствования прибора (данное им название) 1. Телескоп. Телескоп Труба об одном зеркальце (усовершенствовал) 2. Ночезрительный бинокль Машина для сгущения света (изобрёл) 3. Перископ. Перископ Горизонтоскоп (изобрёл) 4. Фотометр. Фотометр Прибор для сравнения света звёзд ( изобрёл )

Отражательный телескоп нового типа

Изучив конструкции имевшихся зеркальных телескопов, М. В. Ломоносов пришел к заключению, что их общим недостатком является малое отражательное зеркало, которое поглощало часть света и уменьшало четкость изображения. Изучив конструкции имевшихся зеркальных телескопов, М. В. Ломоносов пришел к заключению, что их общим недостатком является малое отражательное зеркало, которое поглощало часть света и уменьшало четкость изображения.

В результате проведённых расчетов и экспериментов он направил В результате проведённых расчетов и экспериментов он направил «фокус служащего объективом зеркала так, чтобы отраженные лучи не встречались сами с собой на его оси, как это обыкновенно бывает, «фокус служащего объективом зеркала так, чтобы отраженные лучи не встречались сами с собой на его оси, как это обыкновенно бывает, а несколько отклонились в сторону, образуя угол, насколько возможно малый, чтобы изменение очертаний предмета оказались едва чувствительными или не чувствительными, а несколько отклонились в сторону, образуя угол, насколько возможно малый, чтобы изменение очертаний предмета оказались едва чувствительными или не чувствительными, а вершина фокуса находилась вне отверстия трубы, или, точнее, вне цилиндра лучей…» а вершина фокуса находилась вне отверстия трубы, или, точнее, вне цилиндра лучей…»

Ход лучей в телескопе

Для того чтобы вывести «фокус за окружность трубы», Ломоносов принял простое и весьма остроумное решение: Для того чтобы вывести «фокус за окружность трубы», Ломоносов принял простое и весьма остроумное решение: отклонить большое зеркало телескопа «от обычного положения на четыре градуса» отклонить большое зеркало телескопа «от обычного положения на четыре градуса»

Новая оптическая система превосходила прежние по простоте и стоимости изготовления, ясности и чистоте изображения. Новая оптическая система превосходила прежние по простоте и стоимости изготовления, ясности и чистоте изображения. Проба трубы «об одном зеркальце» прошла «с желаемым успехом» в 1762 г. Проба трубы «об одном зеркальце» прошла «с желаемым успехом» в 1762 г. Однако описание «зеркальной трубы» не было опубликовано при жизни учёного, поэта; Однако описание «зеркальной трубы» не было опубликовано при жизни учёного, поэта; когда в 1789 г. Английский астроном когда в 1789 г. Английский астроном В. Гершель построил аналогичный телескоп, последний стал носить его имя. В. Гершель построил аналогичный телескоп, последний стал носить его имя.

Планомерные космические исследования проводятся в нашей стране с начала 70 - ых годов. Среди приборов обсерватории - рентгеновский телескоп, с помощью которого изучались нейтронные звезды, черные дыры, белые карлики, остатки вспышек сверхновых звезд, межзвездная среда нашей Галактики, молекулярные облака, центр нашей Галактики, внегалактические объекты, фоновое рентгеновское излучение нашей Вселенной.

Машина для сгущения света.

Несомненный интерес представляет рисунок «ночезрительной трубы», выполненный самим Ломоносовым. Создавая её, Ломоносов впервые в истории оптики поставил перед собой задачу: сделать «ночезрительную трубу», посредством которой можно было бы явственно рассмотреть в светлую ночь или сумерки не яркие небесные светила, а предметы на земле и на море, едва различимые глазом, т.е., говоря современным языком, он стремился к увеличению светосилы.

Его «ночезрительная труба» была двухлинзовым устройством. Она состояла из «одной линзы (окулярной) малой и другой (объективной) большой, собиравшей лучи».

Ход лучей в призматическом бинокле

Принцип действия был основан на законах физиологической оптики: глаз человека в сумерках и в темноте действует не так, как днём, его чувствительность становится значительно выше. Не зная этой закономерности, Ломоносов гениально предугадал её.

Идея встретила резкую критику со стороны ряда академиков. Однако, считая своё изобретение чрезвычайно важным для практических целей, учёный до конца жизни неустанно работал над его усовершенствованием. Он собственноручно изготовил для полярной экспедиции адмирала В.Чичагова три такие трубы.

После смерти Ломоносова о «ночезрительной трубе» надолго забыли. В дни Великой Отечественной войны это замечательное изобретение как бы родилось заново и получило применение в ночезрительных биноклях, которыми оснащались зенитные батареи.

Ночезрительный бинокль

Сообщение «Горизонтоскоп»

«Горизонтоскоп» Этот прибор состоял из вертикальной трубы, механизма для наводки верхнего зеркала на объект и механизма вращения трубы вокруг вертикальной оси. Этот прибор состоял из вертикальной трубы, механизма для наводки верхнего зеркала на объект и механизма вращения трубы вокруг вертикальной оси. Пользуясь им, можно было обозревать из-за укрытия любые объекты. Пользуясь им, можно было обозревать из-за укрытия любые объекты. Большой интерес к прибору стал появляться лишь в конце XIX- начале XX века., когда потребовались наблюдения из окопов, крепостей, подводных лодок. Большой интерес к прибору стал появляться лишь в конце XIX- начале XX века., когда потребовались наблюдения из окопов, крепостей, подводных лодок.

Перископ подводной лодки

Современный перископ

Вид из перископа

М. В. Ломоносова можно считать первым русским фотометристом. М. В. Ломоносова можно считать первым русским фотометристом. Им в 1762 г. был разработан проект фотометра для сравнения яркости звёзд. Им в 1762 г. был разработан проект фотометра для сравнения яркости звёзд. Идея заключалась в том, чтобы оценивать силу света звезды путём сопоставления его в выбеленной камере со светом Солнца, прошедшее через малое отверстие, а световое равенство устанавливать на основе одинакового различения деталей, например, текста в книге. Идея заключалась в том, чтобы оценивать силу света звезды путём сопоставления его в выбеленной камере со светом Солнца, прошедшее через малое отверстие, а световое равенство устанавливать на основе одинакового различения деталей, например, текста в книге.

1 –осветитель; 2 – светофильтры; 3 – конденсоры; 4 – зеркало; 5 – столик; 6-фотометрическая головка; 7 – диафрагма; 8 – бипризма; 9 – окуляр

Свет от лампы накаливания (1) Свет от лампы накаливания (1) попадает на конденсоры (3), попадает на конденсоры (3), формирующие два световых пучка, которые затем проходят через матовые рассеивающие стекла. формирующие два световых пучка, которые затем проходят через матовые рассеивающие стекла. Такая система формирует два световых потока одинаковой интенсивности, которые, отражаясь от зеркала (4), Такая система формирует два световых потока одинаковой интенсивности, которые, отражаясь от зеркала (4), проходят через кюветы с исследуемыми растворами, помещенными на столике (5) фотометра проходят через кюветы с исследуемыми растворами, помещенными на столике (5) фотометра и попадают в фотометрическую головку (6) прибора. и попадают в фотометрическую головку (6) прибора. Здесь потоки проходят через диафрагмы переменного диаметра (7), Здесь потоки проходят через диафрагмы переменного диаметра (7), ромбические призмы и объединяются в бипризме (8). ромбические призмы и объединяются в бипризме (8). Затем свет от обоих пучков, пройдя через светофильтры (2), Затем свет от обоих пучков, пройдя через светофильтры (2), попадает в окуляр (9) таким образом, что правый пучок освещает левую половину поля зрения (II), попадает в окуляр (9) таким образом, что правый пучок освещает левую половину поля зрения (II), а левый – правую половину (I). а левый – правую половину (I). Фотоприемником при работе с данным прибором служит глаз наблюдателя. Фотоприемником при работе с данным прибором служит глаз наблюдателя.

Вывод: Михаил Васильевич Ломоносов сыграл огромную роль в развитии науки оптики. Михаил Васильевич Ломоносов сыграл огромную роль в развитии науки оптики. В результате проведённых исследований выяснил, что Ломоносовым было изобретено и усовершенствовано огромное количество оптических приборов. В результате проведённых исследований выяснил, что Ломоносовым было изобретено и усовершенствовано огромное количество оптических приборов. Ломоносов был крупным специалистом в области теоретической оптики. Ломоносов был крупным специалистом в области теоретической оптики.

Лишь через многие десятилетия после открытия явлений интерференции и дифракции волновая точка зрения оказалась полностью доказанной. Лишь через многие десятилетия после открытия явлений интерференции и дифракции волновая точка зрения оказалась полностью доказанной. Учёный впервые указал на единую природу света и электричества (эти мысли стали теоретической базой для исследований XIX столетия). Учёный впервые указал на единую природу света и электричества (эти мысли стали теоретической базой для исследований XIX столетия). Во времена Ломоносова делать такие выводы, противоречащие установленной ньютоновской гипотезе, было очень опасно и требовало от учёного большого мужества. Во времена Ломоносова делать такие выводы, противоречащие установленной ньютоновской гипотезе, было очень опасно и требовало от учёного большого мужества. И лишь безграничная любовь к истине и к Отчизне были ему поддержкой на героическом пути служения науке. И лишь безграничная любовь к истине и к Отчизне были ему поддержкой на героическом пути служения науке.

Трудно переоценить значение трудов этого человека для естественных наук. Трудно переоценить значение трудов этого человека для естественных наук. Потомки, отдавая дань заслугам Ломоносова, организовали при Институте естествознания и техники музей Ломоносова (Санкт-Петербург). Потомки, отдавая дань заслугам Ломоносова, организовали при Институте естествознания и техники музей Ломоносова (Санкт-Петербург). Именем Ломоносова названы: Именем Ломоносова названы: город в Ленинградской области, город в Ленинградской области, течение в Атлантическом океане, течение в Атлантическом океане, горный хребет на Новой Земле, горный хребет на Новой Земле, подводный хребет в Северном Ледовитом океане, подводный хребет в Северном Ледовитом океане, возвышенность на острове Западный Шпицберген. возвышенность на острове Западный Шпицберген.

Могила М. В. Ломоносова. Пантеон Лазаревского кладбища в Александро-Невской лавре. Ленинград.