|
|
Темы научных работ на ФИЗЛЭШ
Исследования цвета и света неба
«Какого цвета небо?» – вопрос кажется слишком простым, даже очевидным, но ответы на него могут оказаться разными: житель средней полосы ответит, что голубого, а житель экваториального района, что синего. Цвет неба определяется рассеянием и поглощением света в атмосфере, что, в свою очередь, зависит от условий освещения, в частности, от угла Солнца над горизонтом. Поэтому цвет неба в различных его участках и на различных географических широтах совсем не одинаковый. Определить какого цвета и какой яркости небо на самом деле, как эти характеристики зависят от высоты Солнца над горизонтом и от запылённости атмосферы – одна из задач данной работы.
Цель работы
Целью работы является исследование яркости, поляризации и цвета разных участков неба, применение полученных данных в метеоисследованиях и исследованиях астроклимата, разработка теоретической модели распределения интенсивности на небе и сравнение с экспериментальными результатами.
Методика. Экспериментальная установка
Исследование яркости различных участков неба проще проводить сравнительным способом. Для этого можно применять сравнительный (компаративный) фотометр довольно простой конструкции (см. рис.).  Свет от неба падает на подвижные зеркала З1 и З2, коллиматоры К1 К2 ограничивают «угол зрения», т.е. собирают свет с небольших участков неба; пройдя коллиматоры, свет падает на две грани бумажной призмы БП. Наблюдатель в окуляр ОК видит две по-разному засвеченные грани и чёткую границу между ними. Регулируя диафрагмы Д1 и Д2, добиваются исчезновения границы, т.е. выравнивания освещённости. Измерив, отверстие диафрагмы, можно определить, во сколько раз один участок неба ярче другого.
Параллельно будут проводиться измерения на установке с фотометром на основе фототранзистора. Сравнение результатов, получаемых на обоих приборах - сама по себе довольно интересная задача.
Задачи на ЛЭШ 2002. Ожидаемые результаты
Работа является новой, на предыдущих школах она не проводилась. На ЛЭШ 2002 планируется собрать и отладить установки обоих типов. Предполагается также провести измерения света и цвета неба, обработать результаты, построить модель распределения освещённости на небе и провести сопоставление с экспериментальными данными. Планируется систематизация и анализ результатов и проверка их корреляции (связи) с метеопараметрами
Методическая ценность работы (чем она полезна в учебном плане)
В процессе выполнения работы помимо изучения теории рассеяния света школьник знакомится с устройством фотометров и их использованием, с методами статистической обработки получаемых экспериментальных данных.
Итоги ФИЗЛЭШ 2002
В связи с проблемами технического характера задача в своей первоначальной постановке решена не была. Однако, навыки, приобретенные в ходе выполнения работы, а также инициативность школьников позволили им решить другую задачу: измерение индикатрис рассеяния (диаграмм зависимости интенсивности рассеянного света от направления) для различных жидкостей. Так, например, было установлено, что наличие даже небольшой примеси в дистиллированной воде значительно изменяет индикатрису рассеяния, что позволяет создать методику, с высокой чувствительностью детектирующей наличие примеси в воде( Более подробно см. Рассеяние на гидрозолях )
|
|
