Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т
Оценка 4.9

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Оценка 4.9
Исследовательские работы +1
docx
Междисциплинарный 4
8 кл—11 кл +1
21.01.2017
Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т
Зеркала - необычное в обычном Шаврина Т..docx
Министерство общего и профессионального образования Свердловской области Уполномоченный орган местного самоуправления в сфере образования «Управление образования Североуральского городского округа» Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №1 Учебный проект по физике «Зеркала: необычное в обычном.» Исполнитель: Шаврина Татьяна, учащаяся 11 А класса. Руководитель: Леонен ко Анна Николаевна, учитель физики высшей категории. Североуральский городской округ 2015 Учебный проект по физике  "Зеркала: необычное в обычном." Учебный предмет (дисциплины, близкие к теме): физика.   Возраст учащихся: 11 класс. Тип проекта:  поисковый. Продукты проекта: презентация выполнена в программе Power Point. Основополагающий вопрос: Можно ли придумать  замену зеркалу? ПРОБЛЕМНЫЕ ВОПРОСЫ: 1. Что такое зеркало и как его изготавливают? 2. Какими свойствами обладает зеркало? 3. Верить или нет в мифы о зеркалах? 4. Где применяются зеркала? Проблемный вопрос: Что такое зеркало и как его изготавливают?              Зеркало  —  это стеклянное или металлическое тело с отражающей поверхностью, которая   отполирована   так,   что   её   неровности   не   превышают   долей   длины   волны (электромагнитной или звуковой). В современном зеркале на полированную поверхность наносят тонкий слой металла (Ag, Al и др.) или многослойные диэлектрические покрытия, достигая   высокого   коэффициента   отражения   волн.   Зеркала   бывают   различной   формы, различного назначения и различных свойств.                     Первые   современные     зеркала   были   произведены   в   Венеции.   Венецианцы использовали довольно сложную по тем временам технологию — на бумагу накладывали тонкий слой фольги из олова, покрывали ее ртутью, потом опять бумага, затем стекло, а бумага тем временем вытаскивалась. Конечно, эти зеркала были весьма мутными, но все, же они отражали света больше, чем поглощали. Такие технологии применялись до 1835 года,   когда   Юстуф   фон   Либих   —   немецкий   ученый,   пришел   к   выводу,   что   при использовании серебра получаются более сверкающие и ясные зеркала. Процесс изготовления зеркал состоит из пяти операций: раскроя и резки листового стекла, фацетировки (обработки края), очистки, металлизации и оформления зеркала в оправу. Раскрой производится неотшлифованными алмазами, имеющими большое число граней, на небольших настольных станках. Фацетировка включает в себя шлифовку и последующую полировку   края   стекла   под   определенным   углом   к   плоскости   обрабатываемого   листа. Фацет, т. е. обработанный под определенным углом край стекла, придает зеркалу более красивый вид и форму. Различают два вида фацета: крутой и широкий.          Обработка стекла с крутым фацетом производится под углом примерно 40—50 ° к поверхности стекла, ширина его 4—8 мм. Стекло с крутым фацетом предназначается для изготовления зеркал средних и частично малых размеров (дорожных, ручных и т.д.). В галантерейных зеркалах из неполированного стекла толщиной 2 мм крутой фацет имеет ширину   2   —5   мм.   На   задней   стороне   обрабатываемого   зеркала   для   предотвращения появления   щербин   по   всему   периметру  оставляется   кромка   в  2   —  3   мм   с  небольшой фаской (0,5 — 1 мм), наносимой на нижнее ребро кромки. На крутом фацете на стороне, прилегающей к плоскости стекла, иногда наносится грань в виде кружков, овалов, «бус» или их комбинации.        Обработка стекла с широким фацетом производится под углом 10—15°, ширина его 20 — 25 мм. Стекло с широким фацетом предназначено для изготовления главным образом больших по размерам зеркал.         Фацетировка производится в три приема: сначала делают грубую фацетировку, для чего используют металлические фризы и карборундовые камни; затем тонкую шлифовку с помощью камней и, наконец, полировку на полировальных станках войлочными дисками с использованием специальных суспензий.            После фацетировки стекло проходит легкую полировку и тщательную очистку для подготовки к металлизации. Поверхность стекла тщательно очищается и обезжиривается. Очистку   стекла   производят   на   полуавтоматических   конвейерных   линиях.   Стекло   в вертикальном положении устанавливают кромкой на приводные рамки между резиновыми валками.   В   процессе   движения   стекло   обрабатывают   паром,   затем   с   помощью   щеток протирают меловым порошком, промывают и высушивают горячим воздухом. Очищенное стекло   тщательно   обезжиривают   с   обеих   сторон   техническим спиртом,   бензином   или другим растворителем.        До недавнего времени наиболее распространенной технологией металлизации зеркал было серебрение электрическим способом. Толщина пленки серебра 0,15 — 0,3 мкм. В качестве   центров   кристаллизации   используют   хлористое   олово.   Серебрильный   раствор представляет собой щелочной раствор азотнокислого серебра. В качестве восстановителя используют инвертный сахар, винную кислоту и ее соли, формальдегид и т.д. Чаще всего используют инвертный сахар, который получают кипячением обычного сахара с серной кислотой.   В  результате   гидролиза   образуется   смесь   глюкозы,   содержащая   альдегидную группу и фруктозу. Под действием глюкозы происходят восстановление металлического серебра и осаждение его на поверхности стекла. Процесс серебрения длится 5 — 10 мин. Для получения более толстой пленки серебрение может осуществляться дважды (двойной налив) или трижды (тройной налив). Стоимость получаемых таким образом зеркал гораздо выше, чем обычных.          В последнее время более широкое распространение получил способ металлизации стекла   термическим   испарением   алюминия   в   вакууме   при   давлении   0,003   Па   —   так называемое алюминирование. Испарение алюминия осуществляется со жгута проволоки из вольфрама либо из жаропрочного никеля.           Подготовка   поверхности   стекла   к   алюминированию   осуществляется   еще   более тщательно,   чем   перед   химическим   серебрением   и   включает   в   себя   обезжиривание   и обработку   электрическим   разрядом.   Подготовленное   стекло   закрепляют   в   кассетах   и В   настоящее   время   для   производства   галантерейных   зеркал   используют помещают в вакуумную камеру. Алюминий, испаряясь, оседает на стекле в виде тонкой пленки толщиной не менее 0,12 мкм. Продолжительность нанесения алюминиевой пленки от 15 до 20 мин.         После выгрузки кассет проверяют качество алюминиевой пленки. Она должна быть сплошной   и   без   задымленности.   Алюминиевое   покрытие   обладает   более   высокой химической   стойкостью   к   действию   влаги,   соединениям   серы   и   других   химических веществ, содержащихся в воздухе. Некоторая неравномерность по спектру и ухудшение отражательной   способности   алюминированных   зеркал   по   сравнению   с   посеребренными оправданы значительной экономией серебра при массовом производстве зеркал.   алюминирование, а для изготовления дорогих мебельных зеркал — серебрение.               После металлизации на тонкий серебряный слой наносят защитное покрытие — медную   пленку   такой   же   толщины,   как   серебряный   слой.   На   медную   пленку   наносят лакокрасочные материалы — нитролак с алюминиевой пудрой или нитроэмаль, которые предупреждают механические повреждения защитного слоя. Слой алюминия покрывают защитным   непрозрачным лакокрасочным   материалом,   аналогичным   применяемым   при серебряном   покрытии.   Покрытие   наносится   на   лаконаливных   машинах.   Для   зеркал, используемых   в   среде   с   повышенной   влажностью,   применяется   защитное   покрытие   из нитроэмали с битумным лаком. Такое покрытие обладает повышенной влагостойкостью. Защитное покрытие должно быть сплошным, укрывистым, без повреждений.              Заключительной операцией изготовления зеркал является оформление зеркала в оправу, которое зависит от назначения зеркала.              Зеркала средних размеров (от 40 х 30 до 70 х 55 см) имеют основания (полики) из многослойной фанеры, дерева или древесно­волокнистой плиты. Настольные и настенные зеркала  могут иметь рамы,  подрамники  и  подставки  из  металла,  дерева  и  пластмассы. Карманные   зеркала   оформляют   в картонные футляры   —   папки,   сумочные   могут   иметь оправу из металла или пластмассы, картонные или матовые стеклянные крышки (спинки). Проблемный вопрос:  Какими свойствами обладает зеркало? Главным   физическим   свойством   зеркала   является   его   отражающая   способность,   из химических свойств зеркала можно выделить то, что стекло является стойким к перепадам температуры, влажности, действию кислот и других агрессивных сред, а из биологических то,   что  у    некоторых   животных   работа   глаза   основана на   зеркальной   оптике. Природа создала   многослойные   зеркала.   Важной   структурой   глаза,   улучшающей   ночное   зрение многих   наземных   животных,   ведущих   ночной   образ   жизни   –   это   плоское многослойное зеркальце светятся в   темноте   глаза.     Поэтому   глаз   кошки   может   видеть   окружающие   предметы   при освещенности в 6 раз меньшей , чем требуется человеку. Такое же зеркальце обнаружено у некоторых рыб. «тапетум»,   благодаря которому       и   Плоское зеркало. Как же формируется изображение предмета в зеркале? Любой   предмет   состоит   из   множества   точек,   поэтому   достаточно   узнать,  как возникает изображение хотя бы одной точки.Изображение в плоском зеркале мнимое ("за   зеркалом"),   прямое   (неперевернутое),   в   натуральную   величину   и   расположено симметрично источнику относительно плоскости зеркала. Большинство зеркал изготавливается из очень гладкого стекла, покрытого с обратной стороны тонким слоем хорошо отражающего металла, поэтому практически весь падающий на   зеркало   свет   отражается   в   одном   направлении.   Любые   другие   гладкие   поверхности (полированные, лакированные, спокойная водная поверхность) тоже могут дать зеркальное отражение. Если гладкая поверхность еще и прозрачная, то лишь небольшая часть света отразится, и изображение не будет столь ярким. Если поверхность зеркала изогнутая , то изображение будет искаженным ("кривое зеркало").  Совсем   другое   отражение   получается   от   шероховатой   поверхности.  Из­за   неровностей   поверхности   отраженные   лучи   направлены   в   разные   стороны. Такая поверхность дает рассеянный свет (зеркального отражения не будет). Различные народы наделяли зеркала разными свойствами, но все они верили в то, что эти предметы наделены особой магической энергией. В древние времена люди считали, что зеркала способны запоминать все, что когда­либо в них отражалось. Проблемный вопрос: Верить или нет в мифы о зеркалах? О   зеркалах   у   всех   народов   создано   множество   легенд,   поверий,   сказок   и   мифов. Это   и   миф   о   Персее,   который   убил   Горгону   с   помощью   щита­зеркала,   и   известная мифологема   о   Нарциссе.   На   Руси   это   различного   рода   сказания,   были   о   борьбе   с василиском Зеркалице. О магических свойствах зеркал люди знали издревле. Недаром, в доме, где есть покойник принято закрывать зеркала. Существует очень много поверий,  имеющих связь с зеркалами: обитательнице зеркала и              не нужно смотреться в разбитое зеркало разобьешь зеркала, семь лет счастья не будет нельзя есть перед зеркалом, съешь свою красоту нельзя   чтобы   ребенок   до   года   видел   свое   отражение   в   зеркале,   иначе   будет пугливым или будут плохо расти зубы если, выйдя из  дома, вы забыли какую­то вещь и вернулись, обязательно нужно посмотреться в зеркало   женщине   нельзя   досконально   рассматривать   себя   перед   зеркалом   во   время беременности   и   первое   время   после   родов,   так   как   у   нее   ещё   очень   слабая энергетика если подозреваете кого­то в злом умысле против вас, подведите этого человека к зеркалу и посмотрите на ваше совместное отражение. На лице человека отразятся его истинные чувства иметь   зеркало   в   ванной   к   потери   здоровья,   семейного   или   финансового благополучия  Существует   очень   много   историй,   но  однако   весёлых   "зеркальных"   историй   гораздо меньше, чем мрачных. Есть сторонники, яро верующие   в каждую примету, есть те, кто полностью отрицает любое поверье. Я верю только в несколько из них, но пытаюсь не придавать этому значения. Думаю, что верить в то, что не доказано­глупо. Проблемный вопрос: Где применяются зеркала?        Мы  живем в заповедном краю лесов и рек. Наш маленький, уютный городок ­ это не только   месторождение   боксита   и   опора   страны,   но   и   кладезь   природных   красот.  Наверное, каждый из нас глядел на свое отражение в воде озера Светлого, Колонги или Ваграна...   А   какое   наслаждение   ­   выйти   по   утру,   слиться   с   природой   и   разглядывать отражение неба в каждой росинке на траве. Зеркала очень популярный объект, широко применяемый в разных областях. Например:   красота интерьера ( шкафы, расширение пространства, отделка) военное дело  оптические   приборы   (лазеры,   зеркально­призматические   видоискатели, спектрофотометр, спектрометр, телескоп, зеркальные фотоаппараты, объективы)  формирование   оптимального   светового   потока   (фары,   прожекторы, коллиматоры)  медицина (стоматология, ЛОР)    безопасность ( зеркала в магазинах, на парковках) развлечение светомузыка Кривые   зеркала.    Думаю,   каждый   был   в   комнате   смеха,   которая   набита   разными «смешными»   зеркалами.   А   задумывались   ли   вы   когда­нибудь   почему   они   кривые? Почему в них мы видим себя маленькими и пухлыми, высокими и худыми, вверх ногами или с огромной головой и кривыми руками? Попробуем разобраться, как оно изготавливается.  Стекло уложите в заранее подготовленный металлический шаблон, форму которого  должно принять стекло.    Поместите в печь и нагрейте до температуры 600­700 градусов Цельсия. При этой температуре стекло становится пластичным и принимает форму шаблона.2   В   зависимости   от   скорости   охлаждения   стекло   становится   закаленным,   при относительно быстром охлаждении, или обычным, при медленном охлаждении. При быстром охлаждении в стекле накапливаются «внутренние напряжения», которые впоследствии   могут   отрицательно   сказаться   на   процессе   дальнейшей   обработки, поэтому   стекло   еще   раз   нагрейте   до   температуры   примерно   в   300   градусов   и медленно остудите. 3Нанесение   зеркального   слоя   известно   как   «реакция   серебряного   зеркала», который,   если   опускать   химические   формулы,   заключается   в   следующем: ­ Сначала к водному раствору нитрата серебра AgNO3 добавьте водный раствор гидроксида   калия   KОН,   что   приведет   к   осаждению   черно­коричневого   осадка оксида серебра Ag2O. Осадок отфильтруйте и перемешайте с водным раствором аммиака NH3. В процессе реакции оксид серебра растворяется в аммиачной воде с образованием   комплексного   соединения   (аммиаката,   или   аммина)   –   гидроксида диамминсеребра.  ­ В полученный прозрачный раствор погрузите лист стекла, одну из поверхностей которого   тщательно   обезжирьте,   и   добавьте   формальдегид   НСНО.  ­   Формальдегид   восстанавливает   серебро,   которое   осаждается   на   очищенной поверхности стекла, покрывая его блестящим зеркальным налетом. 4   Внешнюю поверхность серебряного слоя, следует покрыть каким либо защитным слоем, обыкновенной краской, например.  Теперь мы разобрались почему изображение получается искаженным.  Зеркала в медицине. Зеркало как символ медицины – символ осторожности и честного исполнения врачебного долга. Зеркало в медицине —  общее название ряда инструментов, предназначенных для расширения полостных ран и естественных каналов или для осмотра поверхностей, скрытых    наблюдения; представляют собой прямые или изогнутые пластины с отполированными поверхностями и ли стеклянные зеркала в соответствующей оправе.   от   непосредственного В медицине из зеркал наиболее распространён лобный рефлектор — вогнутое зеркало с  отверстием посередине, предназначенное для направления узкого пучка света внутрь глаза, уха, носа, глотки и гортани. Зеркала многообразных конструкций и форм применяют также для исследований в стоматологии, хирургии, гинекологии и т.д. Заключение:            Таким образом, ответ на мой основополагающий вопрос – Можно ли придумать замену зеркалу?­  Зеркало  ­ полезный, необходимый предмет во многих сферах жизни и деятельности   человека.   В   настоящее   время   всё   больше   и   больше   создаются   новые зеркальные аппараты для  техники, науки и простого быта людей. Возможно, когда­нибудь зеркало заменять другим более прочным материалом, но, кажется, это будет не скоро.       При работе над проектом я узнала много нового о применениях зеркал, с удивлением обнаружила, что зеркала обладают таким большим количеством тайн и загадок, изучила его свойства. Во время работы я     столкнулась с такими трудностями, как поиск и отбор нужной информации.       Работая над проектом, я научилась искать и отбирать нужную информацию, грамотно создавать презентацию и проектный продукт. Я считаю, что знания, полученные при создании проекта, помогут мне лучше понять мир, в котором все мы живём. Ресурсы: 1. https://ru.wikipedia.org/wiki/%C7%E5%F0%EA%E0%EB%EE 2. http://alexrune.do.am/forum/13­273­1 3. http://vip­glass.ru/article/khimicheskie­i­fizicheskie­svoistva­zerkal.html 4. 5. http://www.kakprosto.ru/kak­802732­kak­izgotavlivayut­zerkala  6. http://www.freeseller.ru/biznes/remesla/2531­tekhnologija­izgotovlenija­zerkala.html 7. http://class­fizika.narod.ru/8_38serk.htm   http://www.kakprosto.ru/kak­29451­kak­sdelat­krivoe­zerkalo

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т

Учебный проект по физике "Зеркала: необычное в обычном", выполненный ученицей 11 класса Шавриной Т
Скачать файл