Темы рефератов по оптике

Обновлено: 08.07.2024

Последний раз редактировалось LisaLisa 25.12.2019, 19:22, всего редактировалось 1 раз.

Подскажите, знающие люди, какую тему для реферата можно предложить преподавателю. Именно по оптике. Не сильно сложную для изучения, но не избитую. Спасибо большое!

LisaLisa
1. Оптика - она большая и разнообразная.
2. Какое образование Вы получаете? (Видимо, речь уже идёт об институте - но уточнить было бы неплохо; да и специальности разные бывают)
Короче говоря, информации слишком мало предоставили.

физика - не мой профильный предмет. Я программист. Но преподаватель дал абсолютную свободу выбора в плане темы, ограничив только разделом "Оптика". Думаю, можно рассмотреть какой-то занимательный эффект/закон/явление

Например, рефракция лазерного излучения в плазме. Оптика? Вполне, местами даже геометрическая. Моя любимая ссылка:

Kaiser T. B. Laser ray tracing and power deposition on an unstructured three-dimensional grid // Physical Review E. 2000. Vol. 61, no. 1. P. 895 – 905.

Ничего принципиально нового там нет, но написано хорошо и разобран ряд тонких моментов.

Программист? Это хорошо. Попробуйте написать программу эффективного вычисления интеграла эллиптической омбилики. Определение и подробности см. в

Есть несколько подходов, но всё как-то неаккуратненько.

Последний раз редактировалось photon 27.12.2019, 16:46, всего редактировалось 2 раз(а).

Это не очень похоже на реферат.

Из любопытных вещей, в которых можно разобраться по верхам, я бы предложил посмотреть/написать о методах и применении адаптивной оптики, а если посложнее, то
1) посмотреть в сторону моделирования многослойных зеркал - брегговских, чирпированных, с нелинейными включениями
2) методы при моделировании оптических метаматериалов/фотонных кристаллов.
В научной среде это давно известные вещи, соответственно, найти статьи, хорошие обзоры, книги - не проблема, но с точки зрения людей, далёких от физики, мне кажется, не сильно заезженное.

Мне представляется большой и весьма интересной тема "Оптические явления в атмосфере". Здесь и содержательно есть о чём поговорить, и украсить свой реферат можно невероятно. Как фотографиями с изображениями редких оптических явлений, так и канувшими в историю легендами (вроде легенды о Летучем Голландце). А самое главное: тема позволяет выбрать разный уровень глубины проникновения в материал. Вполне можно выбрать такой уровень, который лично Вам по плечу.
Вот только не знаю, стоит ли считать ли эту тему "избитой". Мне кажется, что нет.

Помогаем учителям и учащимся в обучении, создании и грамотном оформлении исследовательской работы и проекта.

Темы исследований

Оформление работы

Наш баннер

Сайт Обучонок содержит исследовательские работы и проекты учащихся, темы творческих проектов по предметам и правила их оформления, обучающие программы для детей.

Код баннера:

Исследовательские работы и проекты

Темы исследовательских работ и проектов по физике на свет и оптику

На данной странице вы найдёте интересные темы проектов по физике на изучение и исследование света, оптики, оптических иллюзий, оптической системы глаз, зеркал и т.п. Исследования на эти темы станут очень увлекательными для ученика.

Данные темы исследовательских работ по оптике довольно интересны в исследовании и могут выполняться учащимися с консультациями учителя (руководителя) и помощью родителей. Проведение в практической части анализа и экспериментов, ученик проведёт время не только с пользой, но и удовольствием.

Представленные темы исследовательских работ и проектов на свет и оптику по физике рекомендуются детям, проявляющим интерес к данным разделам физики, исследованиям света, процесса преломления света и т.д., процессов связанных со светом и оптикой.

Мы подобрали для вас темы проектов по физике на оптику для учащихся школ, гимназий и лицеев и других образовательных учреждений и рассортировали их в алфавитном порядке для комфортного поиска. Предложенные темы являются общими и могут быть использованы на разных образовательных уровнях.

Темы исследовательских проектов по физике на оптику

Примерные темы проектов по физике на оптику и оптические иллюзии:

Вклад М.В. Ломоносова в изобретение и усовершенствование оптических приборов
Влияние внешних факторов на зрение школьника
Зрение в век технического прогресса
Зрение в современном мире
Изучение свойств изображений, получаемых с помощью собирающей линзы
Легенда или быль "Лучи Архимеда"?
Линзы
Оптика и изобразительное искусство
Оптика. Свет
Оптика. Телескоп
Оптическая система глаза
Оптические приборы и их применение в медицине
Оптические приборы, изобретенные и усовершенствованные М.В. Ломоносовым
Оптические системы
Оптические явления в природе
Оптические явления вокруг нас
Оптическое искусство (оп-арт) как синтез науки и искусства
Техническое применение линз
Зрительные иллюзии
Иллюзии и парадоксы зрения, или обманы, вызванные стремлением к истине
Иллюзия, мираж или парадоксы зрения
Мориус Корнелиус Эшер. Инструменты обмана
Оптические иллюзии
Оптические иллюзии и получение стереоскопических изображений
Оптические иллюзии или обман зрения
Зрительные иллюзии
Иллюзии и парадоксы зрения, или обманы, вызванные стремлением к истине
Иллюзия, мираж или парадоксы зрения
Мориус Корнелиус Эшер. Инструменты обмана

Темы исследовательских работ по физике на свет

Темы проектов по физике на свет и световые явления:

Будущее за светодиодами
В мире зеркальных поверхностей
В мире мыльных пузырей
В мире поляризованного света
Влияние различных участков спектра видимого света на скорость роста растений
Влияние солнечного света на рост растений
Дисперсия света
Зависимость отражательных способностей материала от его цвета
Зависимость ростовых процессов у растений от качества света
Загадки вогнутых зеркал
Загадки полярных сияний
Закат как физическое явление
Изготовление приборов для наблюдения интерференции и дифракции света
Измерение длин световой волны всего спектра
Измерение коэффициента пульсации ламп освещения при работе с ПЭВМ
Инфракрасное излучение и его некоторые свойства
Использование солнечной энергии
Исследование искусственных источников света, применяемых в школе
Исследование модуляции излучения светодиодов и полупроводникового лазера
Исследование свойств света
Как отражается свет?
Люминесценция
Многоярусное выращивание растений при помощи отраженного солнечного света
Новое поколение осветительных ламп
Определение жирности молока методом рассеяния светового луча на жировых шариках
Опытный образец солнечной батареи из устаревших кремниевых транзисторов и диодов
Особенности распространения света
Отражение предметов в зеркалах.
Отражение света глазами кошки
Отражение света. Перископ и его применение.
Оценка значения скорости света в веществе
Получение радуги в домашних условиях.
Полярное сияние
Свет и его свойства
Свет и цвет в природе
Световые явления вокруг нас
Светодиоды — современные источники света
Формирование световых узоров с помощью светодиодных излучателей.
Хемолюминесценция
Химическая история зеркал.

Содержание

Введение
1. Базовые оптические элементы
2. Световые фильтры
3. Виды фильтров
4. Оптическая система — микроскоп
5. Оптическая система телескоп
6. Разрешение телескопов
7. Искусственный глаз телескопа
Заключение
Список использованных источников

Введение

Оптические приборы — это устройства, в которых излучение какой-либо области спектра (ультрафиолетовой, видимой, инфракрасной) преобразуется (пропускается, отражается, преломляется, поляризуется). Отдавая дань исторической традиции, оптическими обычно называют приборы, работающие в видимом свете. При первичной оценке качества прибора рассматриваются лишь основные его характеристики: способность концентрировать излучение – светосила; способность различать соседние детали изображения – разрешающая сила; соотношение размеров предмета и его изображения – увеличение. Для многих приборов определяющей характеристикой оказывается поле зрения – угол, под которым из центра прибора видны крайние точки предмета.

При желании создать качественный оптический прибор следует оптимизировать набор его основных характеристик – светосилы, разрешающей способности и увеличения. Нельзя сделать хороший, например, телескоп, добиваясь лишь большого видимого увеличения и оставляя малой светосилу (апертуру). У него будет плохое разрешение, так как оно прямо зависит от апертуры. Конструкции оптических приборов весьма разнообразны, и их особенности диктуются назначением конкретных устройств. Но при воплощении любой спроектированной оптической системы в готовый оптико-механический прибор необходимо расположить все оптические элементы в строгом соответствии с принятой схемой, надежно закрепить их, обеспечить точную регулировку положения подвижных деталей, разместить диафрагмы для устранения нежелательного фона рассеянного излучения. Нередко требуется выдерживать заданные значения температуры и влажности внутри прибора, сводить к минимуму вибрации, нормировать распределение веса, обеспечить отвод тепла от ламп и другого вспомогательного электрооборудования. Значение придается внешнему виду прибора и удобству обращения с ним.

1. Базовые оптические элементы

Линзы.
Призмы.
Зеркала.
Световые фильтры.

Теперь рассмотрим каждый оптический элемент или как их еще называют, оптические детали, подробней.

Линзы

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Собирающие:
1 — двояковыпуклая
2 — плоско-выпуклая
3 — вогнуто-выпуклая (положительный(выпуклый) мениск)
Рассеивающие:
4 — двояковогнутая
5 — плоско-вогнутая
6 — выпукло-вогнутая (отрицательный(вогнутый) мениск)

. К группе собирательных линз обычно относят линзы, у которых середина толще их краёв, а к группе рассеивающих — линзы, края которых толще середины. Следует отметить, что это верно только если показатель преломления у материала линзы больше, чем у окружающей среды. Если показатель преломления линзы меньше, ситуация будет обратной. Например, пузырёк воздуха в воде — двояковыпуклая рассеивающая линза. Линзы характеризуются, как правило, своей оптической силой (измеряется в диоптриях), или фокусным расстоянием. Для построения оптических приборов с исправленной оптической аберрацией (прежде всего — хроматической, обусловленной дисперсией света, — ахроматы и апохроматы) важны и иные свойства линз и их материалов, например, коэффициент преломления, коэффициент дисперсии, коэффициент пропускания материала в выбранном оптическом диапазоне. Иногда линзы/линзовые оптические системы (рефракторы) специально рассчитываются на использование в средах с относительно высоким коэффициентом преломления.

Призмы

Призма — оптический элемент из прозрачного материала (например, оптического стекла) в форме геометрического тела — призмы, имеющий плоские полированные грани, через которые входит и выходит свет. Свет в призме преломляется. На сегодняшний день известно большое количество различных призм.

Дисперсионные призмы, как правило, имеют три равных угла по 60°, их используют в спектральных приборах для пространственного разделения излучений различных длин волн. Вот некоторые из них:

Простая трехгранная призма
Призма Броунинга-Рузерфорда
Дисперсионная призма Аббе
Призма Амичи (призма прямого зрения)
Призма Литтрова
Призма Корню
Призма Пеллин-Брока

2. Отражательные призмы используют для изменения хода лучей, изменения направления оптической оси, изменения направления линии визирования, для уменьшения габаритных размеров приборов. Классифицируются отражательные призмы по нескольким признакам:

Также, особую нишу среди отражательных призм занимают составные призмы, — состоящие из нескольких частей, разделённых воздушными промежутками. Некоторые широко распространённые призмы получили собственные имена.

3. Поляризационные призмы, с их помощью получают линейно поляризованноеоптическое излучение. Обычно состоят из 2 или более трёхгранных призм, по меньшей мере одна из которых вырезается из оптически анизотропного кристалла. Призма Глана-Тейлора — одна из наиболее часто используемых в настоящее время призм, предназначена для преобразования излучения с произвольной поляризацией в линейно поляризованное. Конструкция была предложена Аркардом и Тейлором в 1948 году. Основные из поляризационных призм:

Призма Аренса
Призма Волластона
Призма Глазебрука
Призма Глана-Тейлора
Призма Глана-Томпсона
Призма Глана-Фуко
Призма Николя
Призма Номарски
Призма Рошона
Призма Сенармонта

Зеркала

Зеркало — гладкая поверхность, предназначенная для отражения света (или другого излучения). Наиболее известный пример — плоское зеркало. Зеркала широко используются в оптических приборах — спектрофотометрах, спектрометрах в других оптических приборах. Различают несколько видов зеркал:

2. Световые фильтры

Светофильтр в оптике, технике — оптическое устройство, которое служит для подавления (выделения) части спектра электромагнитного излучения. В мире существует огромное количество всевозможных световых фильтров и каждый предназначен для своих целей, например: защитный фильтр, предназначен для предохранения передней поверхности объектива от механических воздействий. Часто в этой роли используется ультрафиолетовый фильтр.

Нужна помощь в написании реферата?

3. Виды фильтров:

Нейтральный фильтр, служит для снижения эффективной светосилы объектива без изменения геометрической, а также для снижения эффективной светосилы объектива, не имеющего диафрагмы.

Солнечный фильтр — чрезвычайно плотный нейтральный фильтр, позволяющий без вреда для фотографа и фотоматериала снимать солнце, ядерный взрыв и другие явления, значительно превышающие по яркости обычные предметы.

Спектральные (цветные)

Светофильтры методов цветовоспроизведения

Аддитивные светофильтры — цветоделительные зональные светофильтры, выделяющие из исходного светового потока белого света трёх пространственно разделённых (с помощью других оптических элементов) потоков: синего, зелёного и красного.
Тепловой фильтр, теплофильтр — избирательно поглощает или отражает инфракрасное излучение и пропускает с малыми потерями диапазон видимого света. Применяются в осветительной аппаратуре, в проекторах для защиты плёнки, а также в микрофотографии для защиты биологических объектов от нагревания.
Абсорбционные, обладают спектральной избирательностью, обусловленной различным поглощением различных участков спектра электромагнитного излучения. Наиболее массовые фильтры. Производятся на основе окрашенных оптических стёкол или органических веществ (например, из желатины).
Интерференционный фильтр, отражает одну и пропускает другую часть спектра падающего излучения, благодаря явлению многолучевой интерференции в тонких диэлектрических плёнках. Также называется Дихроичный фильтр.
Отражательный фильтр. Действие отражательных фильтров основано на спектральной зависимости отражения непрозрачного материала. Преимуществом отражательного фильтра перед абсорбционными является единственность участвующей в оптической системе поверхности и отсутствии хроматических аберраций, вносимых преломляющими прозрачными средами.
Поляризационный фильтр. Простейший съёмочный поляризационный фильтр линейной поляризации, содержит один поляризатор, поворачивающийся в оправе. Его применение основывается на том, что часть света в окружающем нас мире поляризована. Частично поляризованы все лучи, неотвесно падающие отражённые от диэлектрических поверхностей. Частично поляризован свет, поступающий от неба. Поэтому, применяя поляризатор при съёмке, фотограф получает дополнительную возможность изменения яркости и контраста различных частей изображения. Например, результатом съёмки пейзажа в солнечный день с применением такого фильтра может получиться тёмное, густо-синее небо. При съёмке находящихся за стеклом объектов поляризатор позволяет избавиться от части отражений в стекле.
Дисперсные фильтры основаны на зависимости показателя преломления от длины волны. В сочетании с отражающими и/или интерференционными фильтрами, а также растром часто служат для создания расщепляющих оптических систем — дихроических призм. Находят применение в современных мультимедийных проекторах, где являются основным инструментом разделения светового потока мощной лампы накаливания на три спектральных диапазона. Применяются в качестве эффектных фильтров для получения радужных изображений.

4. Оптическая система — микроскоп

Изучение микроскопических объектов в медицине, биологии, химии, электронике нельзя представить без такого важного предмета, как микроскоп. Этот оптический прибор дает человеку возможность исследовать процессы и явления микромира. Современный лабораторный микроскоп – это высокотехнологичное, функциональное оборудование, предназначенное для комфортной ежедневной работы специалистов.

Микроскопы могут быть оптическими, электронными, цифровыми. В лабораториях находят широкое применение все модели. А какой именно прибор нужен в работе зависит от специфики исследований. Классическая модель – оптический микроскоп. Его конструкция состоит из окуляра и объектива, которые закреплены в подвижном тубусе. Под объективом размещается предметный столик для исследуемых образцов. Оптическая система с точным механизмом настройки и осветительный модуль позволяют получить четкое изображение высокого качества. Галогеновые, ксеноновые или светодиодные лампы дают бестеневое рабочее поле, не искажая цвета. В лабораторной работе широко распространены бинокулярные микроскопы. Они передают объемное увеличенное изображение. Стереомикроскопы применяются для препарирования микроскопических объектов. Благодаря тому, что изображение не инвертируется, можно легко манипулировать инструментами. Чтобы получить многократное увеличение применяется электронный микроскоп. Он дает изображение в тысячи раз крупнее, чем обычный оптический. Это возможно благодаря специальной технологии электростатических линз.

Для обработки данных на компьютере используется цифровой микроскоп. Оптическая система цифровых микроскопов совмещена с матрицей, трансформирующей световой поток в электрические сигналы. Это дает возможность передавать данные на компьютер для дальнейшей работы. Его конструкция позволяет присоединять камеру, изображение с которой можно анализировать на экране. Цифровой прибор обладает значительно расширенными возможностями по сравнению с другими моделями.

На сегодняшний день одним из самых мощных микроскопов является “Titan”. Созданный в рамках американско-европейского проекта TEAM , получил свои первые изображения с рекордным разрешением 0,04 нанометра. Это равно четверти поперечника атома углерода. Чтобы понять, какие новый инструмент открывает возможности по изучению материалов или биологических молекул, нужно добавить, что диаметр спирали ДНК составляет целых 2 нанометра. TEAM означает Transmission Electron Aberration-corrected Microscope, то есть трансмиссионный электронный микроскоп с коррекцией аберрации (аберрация — отклонение от нормы). Он появился в результате смешения двух технологий: электронного микроскопа сканирующего и трансмиссионного типов (так называемая технология S/TEM). Для повышения разрешения здесь был применён ряд новаций, в частности, сразу две оригинальные системы коррекции сферической аберрации. Конечно, по техническим характеристикам на сегодняшний день лучше этого микроскопа нет. Но один из американских физиков Дэрок Истэм, считает, что возможно достигнуть в 4 раза лучший результат — 0,01 нм. Планируемый электронный микроскоп настолько мал, что соответствует в размерах кончику пальца, и в четыре раза мощнее. В его проекте используется луч меньшей энергии, эмиттер электронов расположен всего в нескольких миллиметрах от изучаемого объекта. Вместо выделения электронов с вольфрамовой нити производится бомбардировка с одного атома крошечной золотой пирамиды высотой около 100 нм. Луч будет сосредоточен, поскольку он проходит через отверстие величиной 2 мкм, расположенное в кремниевом чипе, прежде чем достигнет цели. Луч электронов в новом микроскопе Истэма имеет длину всего 10 мкм. Длина в стандартном аппарате соответствует 600 мм. Луч, создаваемый прибором Истэма, имеет в 100 раз меньшую энергию, чем обычный сканирующий электронный микроскоп. Именно сокращение расхода энергии, по мнению Истэма, является главным направлением развития сканирующих электронных микроскопов. Меньшая мощность луча также позволяет изучать тонкие структуры, разрушаемые электронными микроскопами, например, необработанные белки и ДНК. Но многие эксперты консервативны в своих ожиданиях результатов работы нового микроскопа. Признавая верность сокращения длины луча, достижение разрешения в 0,01 нм расценивается как маловероятное. При этом существует эффект колебания энергии луча, что также ограничивает разрешающую способность, и, как ожидается, этот эффект имеет место и в разработке Истэма. При всей полезности сокращения энергопотребления, по мнению специалистов, этот микроскоп имеет недостаточную глубину проникновения для создания трехмерных изображений из-за конструкции отверстия.

Ко всему выше сказанному можно добавить только одно, что и по сей день основной задачей оптических приборов, используемых в лаборатории, является — оперативность в получении точных данных, необходимых для ежедневной работы. Микроскоп, помимо своего прямого назначения, должен отвечать таким требованиям, как надежность, функциональность и простота использования. Оснащение лабораторий качественными микроскопами обеспечивает эффективность ежедневного труда.

5. Оптическая система телескоп

Основное назначение телескопов — собрать как можно больше излучения от небесного тела. Это позволяет видеть неяркие объекты. Во вторую очередь телескопы служат для рассматривания объектов под большим углом или, как говорят, для увеличения. Разрешение мелких деталей – третье предназначение телескопов. Количество собираемого ими света и доступное разрешение деталей сильно зависит от площади главной детали телескопа — его объектива. Объективы бывают зеркальными и линзовыми.

Линзы, так или иначе, всегда используются в телескопе. Но в телескопах-рефракторах линзой является главная деталь телескопа – его объектив. Вспомним, что рефракция – это преломление. Линзовый объектив преломляет лучи света, и собирает их в точке, именуемой фокусом объектива. В этой точке строится изображение объекта изучения. Чтобы его рассмотреть используют вторую линзу – окуляр. Она размещается так, чтобы фокусы окуляра и объектива совпадали. Так как зрение у людей разное, то окуляр делают подвижным, чтобы было возможно добиться четкого изображения. Мы это называем настройкой резкости. Все телескопы обладают неприятными особенностями — аберрациями. Аберрации – это искажения, которые получаются при прохождении света через оптическую систему телескопа. Главные аберрации связаны с не идеальностью объектива. Чтобы уменьшить аберрации изготавливают сложные, вовсе не двухлинзовые системы. Дополнительные части вводятся для исправления аберраций объектива. На сегодняшний день первенство среди линзовых телескопов держит телескоп, Йеркской обсерватории с объективом 102 см в диаметре.

Что касается зеркальных объективов, то у простых зеркальных телескопов, телескопов-рефлекторов, объектив — это сферическое зеркало, которое собирает световые лучи и отражает их с помощью дополнительного зеркала в сторону окуляра — линзы, в фокусе которой строится изображение. Рефлекс – это отражение

Средний срок выполнения: 2 дня

Последние работы на эту тему по предмету "физика"

ВВЕДЕНИЕ Невозможно начинать изучение сложных оптико-электронных приборов и систем (ОЭПиС), не понимая простых физических принципов, заложенных в основу их работы. Поэтому обратимся к школьному курсу физики и вспомним, что такое оптика и как она развивалась до нашего времени. О́птика (от др.-греч

Введение Оптика относится к таким наукам, первоначальные представления которых возникли в глубокой древности. На протяжении своей многовековой истории она испытывала непрерывное развитие и настоящее время является одной из фундаментальных физических наук, обогащаясь открытиями все новых явлений и

Последние работы на эту тему по предмету "приборостроение и оптотехника"

Введение История развития волоконно-оптических линий связи началась в 1965-1967 г., волноводные линии связи для передачи широкополосной информации, а также криогенные сверхпроводящие кабельные линии с малым затуханием. С 1970 г. активно развернулись работы по созданию световодов и оптических кабе

ВВЕДЕНИЕ Приборы ночного видения предназначены для ведения наблюдения за объектами в условиях малой освещенности. Область применения: наблюдение за жизнью животных, охрана объектов в тёмное время суток, проведение спасательных, поисковых, строительно-монтажных работ, туризм, управление транспортны

27. Адаптивная оптика. Литература для подготовки реферата: - В.П. Лукин, Атмосферная адаптивная оптика, Наука, Новосибирск, 1986. - В.П. Лукин, Б.В. Фортес, Адаптивное формирование пучков и изображений в атмосфере, Наука, Новосибисрк, 1999, 212 с.

Последние работы на эту тему по предмету "информационные технологии"

Введение Автоматизация предприятия – довольно широкое понятие. Задачи автоматизации могут различаться в зависимости от отрасли и вида деятельности компаний. Но в любом случае, это комплексный процесс, затрагивающий все сферы предприятия. Однако некоторые руководители компаний малого бизнеса не вид

Введение Уровень современной цивилизации определяется объемом передаваемой и перерабатываемой информации. XXI век станет веком всеобъемлющей информатизации общества. Это уже сейчас подтверждается бурным развитием информационных технологий, созданием глобальных сетей связи и телекоммуникаций, стано

Просьба полностью не копировать реферат из учебного пособия Ю.Д. Украинцева "История связи и перспективы развития телекоммуникаций" Нужно задействовать и другие книги или статьи. Сдать необходимо на этой неделе

Читайте также: