Calidoscopi grup sencer2

EL CALIDOSCOPI .Crèdit: Fonaments d’Òptica.C.F.G.S. Òptica d’Ullera. IES Joan Brossa.

Introducció• Els fonaments òptics en què es basa

- Història de les lleis fonamentals- Lleis fonamentals de l’òptica

• Formació d’imatges- Trajectòria de la llum- Formació d’imatges- Influència dels angles en la formació d’imatges

• La construcció del calidoscopi- Història del calidoscopi- Construcció del calidoscopi- Millores

EL CALIDOSCOPI Crèdit: Fonaments d’Òptica.C.F.G.S. Òptica d’Ullera. IES Joan Brossa.

Introducció

L’objectiu del treball és saber:

• Com i perquè es formen les imatges• Com construir un calidoscopi• Les lleis fonamentals en què es basa


Història de les lleisfonamentals de l’òptica

- “La trajectòria que segueix la llum al propagar-se d’un punt a un altre, és tal que el temps utilitzat en fer el recorregut és mínim”

Pierre Fermat 5 lleis empíriques

- Willebrord Snellius (Snell): “n” (Índex de refracció) n = c / v


Lleis fonamentals

• Propagació rectilínia de la llum en medis homogenisEn medis homogenis i amb un índex de refracció constant, la llum es propaga en línia recta.


Lleis fonamentals

• Llei de la reflexióTreballant en un mateix medi, un raig que incideix en una superfície plana i llisa amb un angle determinat emergeix amb el mateix angle.


Lleis fonamentals

• Llei de la refraccióQuan un raig incideix en una superfície que separa dos medis diferents, el raig emergeix amb un angle diferent.


Lleis fonamentals• Conservació del pla d'incidència

És una llei comú a la reflexió i a la refracció; estableix que els raigs reflexats i refractats es troben al mateix pla d’incidència.

EL CALIDOSCOPI Crèdit Fonaments d’Òptica.C.F.G.S. Òptica d’Ullera. IES Joan Brossa.

Lleis fonamentals• Reversibilitat de les trajectòries lluminoses

Aquesta propietat explica el fet que les trajectòries lluminoses són independents al sentit de la llum.


Fonament òptic del calidoscopiLes lleis fonamentals que es donen en el calidoscopi són:

• La propagació rectilínia de la llumLa llum viatja en línia recta; quan la llum incideix a una superfície es produeix una reflexió i el raig de llum va amb línia recta cap a l’ull.

• La reflexió Quan la llum incideix en les superfícies del tres miralls es

produeixen infinites reflexions que fan que veiem infinites imatges del objecte.


Formació d’imatges

• Introducció– Trajectòria de la llum en el calidoscopi

• Construcció d’imatges– Mirall pla– 2 miralls en un angle de 60º– 3 miralls o més de 3

• Com influeixen els angles – Triangle equilàter– Triangle isòsceles recte


Trajectòria de la llum en el calidoscopi

• 1r: La llum prové de l’exterior • 2n: Entra al calidoscopi per la part inferior travessant la

làmina translúcida• 3r: La llum es reflexa als objectes de colors interiors del

calidoscopi• 4t: Segueix la seva trajectòria ascendent i reflexant-se

en els miralls, produint múltiples reflexions • 5è: Finalment els rajos de llum arriben a l’ull.


Construcció d’imatges• Mirall pla:

– Formen imatges virtuals.– Distància que es crea entre la imatge i el

mirall és la mateixa que la distància que es crea entre l’objecte i el mirall.


Construcció d’imatges

• 2 miralls amb un angle de 60º:– Formen 5 imatges virtuals– Distància que es crea entre la imatge i el mirall és la

mateixa que la distància que es crea entre l’objecte i el mirall.


Construcció d’imatges• Tres o més miralls

– Formen infinites imatges virtuals.– Distància que es crea entre la imatge i el mirall és la

mateixa que la distància que es crea entre l’objecte i el mirall.


Influència dels angles en la formació de les imatges

• Equilàter – El conjunt d’imatges obtingudes forma un hexàgon.


Influència dels angles en la formació de les imatges

• Isòsceles-recte– El conjunt d’imatges obtingudes forma un quadrat.


Construcció del calidoscopi

• Història del calidoscopi: • Va ser inventat làny 1816 pel físic britànic

dòrigen escocès, David Brewster.• David Brewster, va dedicar-se plenament a la física i fonamentalment al món de l`òptica, fent experiments sobre la reflexió de la llum i va

descobrir com es comportava aquesta.• Va estudiar la doble refracció i la polarització de

la llum i va inventar el CALIDOSCOPI.


Construcció del calidoscopi• Material necessari per la construcció: 1. Tub de cartró2. Paper vegetal o un vidre rodó translúcid 3. Dos cd’s per crear tres tires de miralls o tres miralls4. Plàstic dur 5. Petites peces de diferents formes i colors6. Cinta adhesiva (“cel·lo”)7. Cola blanca (“pega”)



• Passos a seguir:1. Retallar els cd’s o miralls fent tres tires de la mateixa

mida.2. Enganxar els tres cd’s o miralls de manera que formin

un prisma tetraèdric amb cola o cinta adhesiva.3. Tallar el tub uns centímetres més grans que els miralls.4. Col·locar un tros de plàstic dur en un extrem dels

miralls.5. Ficar les peces de colors seguides del plàstic.


Construcció del calidoscopi• Passos a seguir:6. Situar a l‘extrem del tub un tros de paper vegetal

perque passi la llum.7. Fer un orifici a làltre costat del tub per mirar a través

d’ell i veure les imatges que es formaran al girar el calidoscopi.

8. Per acabar, si es vol, embolicar el tub deixant sense cobrir els extrems.

EL CALIDOSCOPI .Crèdit: Fonaments d’Òptica..F.G.S. Òptica d’Ullera. IES Joan Brossa.


• Tipus de calidoscopis: Explicarem tres tipus de calidoscopis, encara que hi han molt

més, però els que explicarem són els més coneguts. 1. Calidoscopi clàssic : Es el que nosaltres hem elaborat, es

reflecteixen els objectes del interior aconseguint imatges molt belles, multicolors i nostàlgiques .

2. Tomoscopi : Es una variant que consisteix en aplicar una lent de gran obertura, la qual ens permet jugar amb tot el nostre entorn per aconseguir crear sorprenents figures calidoscòpiques en 3D.

EL CALIDOSCOPI 1r.Curs 08-09.Crèdit: Fonaments d’Òptica..F.G.S. Òptica d’Ullera. IES Joan Brossa.

Construcció del calidoscopi3. Grafiscopi: Ens permet transformar qualsevol gràfic,

imatge o dibuix en figures calidoscòpiques fantàstiques.

Aquests són els més coneguts, però com hem dit abans hi ha algún altre, com el calidoscopi polaritzat, aquest es caracteritza per jugar amb l‘ espectre de la llum, gràcies a que aquesta estigui elaborada sobre la base d‘ un polaritzador. Així, podrem tenir una combinació de colors inimaginables.


Construcció del calidoscopi• Com millorar el calidoscopi:1. Els tres miralls rectangulars han de ser de la mateixa

mida, de manera que formin un triangle equilàter.2. Les peces de colors han d’estar cobertes per paper

transparent i deixar passar la llum.3. Ha d’haver-hi una quantitat suficient de peces que

cobreixin la superfície plana, sense quedar molt juntes entre sí, per permetre la mobilitat entre elles al girar el calidoscopi.

4. És molt important saber que si utilitzem miralls, les imatges seran més nítides que amb els cd’s.



• Com millorar el calidoscopi: 5. El tamany del nostre calidoscopi també és important,

com més llarg sigui, millor s’observaran les imatges.

Tenint totes aquestes coses en compte, haurem fet bé el nostre calidoscopi.


Education

Calidoscopi grup sencer2