Skip to main content
JIŽ 13 LET S VÁMI VE SVĚTĚ CELOŽIVOTNÍHO VZDĚLÁVÁNÍ!

Otvíráme dveře do světa vědy – Světlo – fenomén současnosti

Vzdělávací program učený pro nadané a pro vědu zapálené studenty 1.–3. ročníků středních škol.

  • Rozsah programu: 6 workshopů v délce 3–4 hodiny (3 setkání v období duben–květen 2016, 3 setkání v období říjen–listopad 2016)
  • Cena: ZDARMA
  • Místo konání: Výzkumné centrum TOPTEC Turnov (areál Dioptry v Sobotecké ulici)
  • Aktuální termíny:
    • 27. 4. 2016 (14.00-17.30 hod.)
    • 11. 5. 2016 (14.00–17.30 hod.)
    • 25. 5. 2016 (14.00–17.30 hod.)
    • termíny podzimních 3 setkání budou upřesněny později
  • Organizace:
    • sraz vždy v 13.50 hod. před bránou areálu Dioptry Turnov, Sobotecká 1660 (naproti Penny Marketu)
  • Kontaktní osoba, přihlášky: Pavla Stará, e-mail: stara@vctu.cz, tel.: 734 570 273

PŘIHLÁSIT SE DO PROGRAMU


Obsah

Po stopách optiky

Lidé jsou světlem fascinováni již od pradávných časů a jeho zkoumáním se zaobírají až dodnes. První workshop si klade za cíl seznámit studenty se základními vlastnostmi světla. Představí pohled na světlo a jeho vnímání v různých historických obdobích počínaje antikou. Společně s průkopníky středověké a novověké optiky (např. Alhazen, Descart, Newton a spousta dalších) budou na základě experimentů objevovat základní vlastnosti světla jako jeho přímočaré šíření (camera obscura), lom a odraz (Snellův zákon), barvené složení (rozklad hranolem), polarizace až po velký rozpor mezi korpuskulární a vlnovou teorií v 19. století. Na základě Youngova experimentu či difrakce budou demonstrovány vlnové vlastnosti světla a snahou bude vysvětlit principy vlnové optiky, především interference. Vše bude završeno zjednodušeným pohledem na světlo optikou moderní fyziky jako relativita či kvantová fyzika.

Manipulace se světlem

Druhý workshop bude zaměřen na využití optických elementů pro zobrazování a na světlovody. Výchozím bodem bude nejjednodušší zobrazovací prvek – dírková komora. Dále bude ukázáno, jak lze zobrazovat pomocí skleněných elementů. Na základě experimentů bude odvozena zobrazovací rovnice čočky. Budou diskutovány vady zobrazení na příkladu zobrazení u jednočočkového systému. Z toho vyplyne potřebnost komplexnějších soustav či asférických elementů. Jiným běžně používaným prvkem pro zobrazování je zrcadlo, ale zobrazovat lze i pomocí difraktivních elementů, což bude otestováno pomocí tzv. Fresnelovy čočky. Druhá část workshopu bude zaměřena na vedení světla a především optická vlákna. Nejprve bude proveden experiment, kdy optický svazek bude „uvězněn“ proudem vody. Tento světlovodný jev pak bude vysvětlen na principu úplného odrazu světla, jehož mezní úhel bude experimentálně nalezen. Tato sekce bude završena ukázkou optických vláken a sestavením jednoduchého vláknového senzoru.

Laser – fenomenální zdroj světla

Vynález laseru je jeden z největších milníků minulého století. V pořadí třetí workshop se bude nejprve věnovat bezpečnosti práce s laserem. Dále se změří na princip, využití, typy a konstrukci laserů. Konstrukci i seřízení laseru si budou moci studenti sami vyzkoušet na Nd3+:YAG laserové stavebnici. V prvním kroku sestaví kontinuální laser emitující záření na 1064 nm, jehož přítomnost ověří pomocí scintilační desky. V druhém kroku sestaví laser pracující na druhé harmonické frekvenci s výstupním svazkem 532 nm. Budou diskutovány pojmy jako prahový proud, inverzní populace, atd. Laser je výjimečný kvůli vlastnostem emitovaného svazku, jako jsou např. malá rozbíhavost, monochromatičnost či jeho koherence. Všechny tyto vlastnosti budou experimentálně proměřeny a zkoumány pomocí moderních přístrojů a přístupů. Na závěr budou studenti sestavovat pulzní laser, jehož pulzy změří pomocí citlivé fotodiody připojené na osciloskop.

Lektoři

  • Ing. Petr Vojtíšek
  • Ing. Pavel Psota
  • Ing. Vít Lédl, Ph.D. (odborný garant programu)

Projekt je financován z dotace MŠMT, dotačního programu "Podpora nadaných žáků základních a středních škol v roce 2016", č.j. MSMT - 29 229/2015-4.