Elixír do škol

Elixír do škol - 9. setkání

Ve čtvrtek 14. 5. 2015 se konalo v učebně fyziky SPŠST Panská v budově v Malé Štupartské další setkání projektu Elixír do škol, který je podporován Nadací Depositum Bonum. Deváté setkání tohoto školního roku bylo věnováno moderní fyzice.

Na úvod jsem shrnul základní fakta o celém projektu, o fungování center, o balíčku pomůcek a další informace týkající se běhu projektu - přišla totiž mezi nás nová kolegyně. Pak jsme se vrhli do práce a začali se věnovat připraveným tématům.

Témat na dnešní seminář jsem měl připraveno několik, ale bohužel, jak už to tak bývá, dostalo se jen na některá, protože u některých témat jsme se zdrželi více, než jsem předpokládal. Část doby vyhrazené pro náš seminář jsme také diskutovali o běžných problémech ve škole. Za ztracený čas to nepovažuji, protože i od toho naše semináře jsou, abychom si navzájem vyměňovali zkušenosti nejen z oblasti fyziky, ale i z běžného chodu školy. Současně začaly dámy (protože tentokráte se sešly samé účastnice) i navrhovat a plánovat témata seminářů na příští školní rok. Uvidíme, jak se vše podaří skloubit.

Začali jsme optikou, protože jsem směřoval k vysvětlení principu činnosti fotoaparátu. Rozdal jsem pracovní list a uvedl účastnice do problematiky.

„Zkuste nebýt jako žáci a zaměřte se pouze na první dvě úlohy,“ upozorňuji. „K těm ostatním se dostaneme také.“

Dámy se usmály při vzpomínce, jak občas je třeba žákům opakovat základní pokyny několikrát. Za krátkou dobu se ale některá z nich zeptala, zda má řešit i další úlohy. Ostatní to komentovaly po svém, ale v dobrém a příjemném duchu.

Pak jsme začali úlohy rozebírat. Při vysvětlování jsme zdůraznili nutnost použít v objektivech fotoaparátů nebo kamer clonu, bez níž by nebylo možné na fotografii (resp. na filmu) zobrazit ostré obrazy snímaných předmětů. Druhým důvodem, proč je clona nutná, je nutnost zaostřovat předměty různě vzdálené od objektivu a dosahovat tak různé hloubky ostrosti výsledného snímku. Oba důvody použití clony (záznam obrazu a možnost zaostřování obrazu na stínítku) jsem demonstroval experimentálně. Při druhém experimentu jsme si uvědomili, že stejný princip využívají lidé, kteří špatně vidí na dálku: při pozorování vzdálených předmětů mění „clonu v oku“ tak, že mhouří oči.

„Pochopitelně, že takto získaný obraz není příliš ostrý,“ dodávám. „Pro první obdivovatele camery obscury byl ostrý dost, ale v současné době by takový obraz neobstál. Proto se používají v objektivech i spojné čočky.“ Jdu pak pro spojnou čočku a vznik obrazu na stínítku demonstruji pomocí ní. Přitom se opět vrátíme k problematice Fresnelových čoček a jejich použití v moderních přístrojích.

Pak jsem dámy požádal, zda by mohly vyplnit další úlohy zaměřené na skládání barevných světel RGB modelu a vznik stínů. Po vyplnění jsme si vše ukázali experimentálně se soupravou, kterou jsem si zakoupil od Václava Piskače. A během experimentování se strhla diskuse, která byla sice fyzikálně velmi zajímavá a přínosná, ale posunula nás od původně avízovaného tématu dále.

„Uvědomte si, že v textu je uvedené, že se popisovaný experiment odehrává v temné místnosti,“ upozorňuji, když slyším výtky, že v experimentu je vidět něco jiného, než jsem říkal. „Tmu zde bohužel neudělám, takže se musíme smířit s tím, že experiment bude rušen bílým slunečním světlem.“

„Tak schválně, jestli máš pravdu,“ usmívá se Soňa Bednářová a jde si pro odloženou mikinu. Tu si dává přes hlavu, bere si barevné LED a pozoruje je pod vrstvou látky mikiny.

„Má pravdu,“ usmívá se, když svůj krátký, ale zásadní experiment skončí. Nabízí mikinu ochotně dále, ale nikdo již nechce tento experiment opakovat.

„Úlohy, které jste zatím řešily, byly vybrány zcela záměrně, protože vlastně krok za krokem popisovaly základní principy fotografického přístroje,“ pokračuji dále. Pak princip činnosti fotoaparátu detailně vysvětlíme, zaměříme se i na činnost závěrky a deformovaný obraz, který vlivem pohybu závěrky při snímání rychlých pohybů vzniká.

Při té souvislosti ještě diskutujeme, proč je nutné s rychloběžnou kamerou natáčet za dobrých světelných podmínek - nejlépe při plném denním světle.

„Na kamery a jejich fyzikální popis se můžeme zaměřit zase jindy,“ dívám se netrpělivě na hodinky. Doufám, že se mi podaří projít ještě i další moderní přístroje, kterým se věnuje pracovní list.

Vzhledem k tomu, že bylo nutné v souvislosti s kamerami dovysvětlit ještě některé drobnosti, nakonec jsem na další přístroje, kterým se věnoval pracovní list, rezignoval. Ostatně se k nim můžeme vrátit někdy během příštího školního roku.

„Co bych vám ale chtěl ukázat dneska určitě,“ říkám, když diskuse o kamerách skončí, „je velmi jednoduchý reproduktor.“ Po těchto slovech ukazuji přítomným účastnicím polystyrenový reproduktor, jehož námět připravil před několika lety Leoš Dvořák. Vytahuji z kapsy mobilní telefon a ukazuji, že reproduktor hraje. Ve srovnání s velkými reproduktory sice dosti zkresleně, ale hraje.

„A vidíte, že to vyrobíte velmi snadno - je potřeba polystyren, tenký drátek na cívku, magnety a zesilovač, který je možné koupit jako jednoduchou stavebnici.“

Na další témata a experimenty se bohužel už nedostalo. Pokud bude zájem, můžeme se k nim vrátit v některém z dalších seminářů.

Průběh setkání zobrazují fotografie.

Autoři fotografií:

Soňa Bednářová

Edita Martoníková

Jaroslav Reichl