extracted_text:
Оглавление
I
1. Принцип действия лазеров....................................................................................2
................................................................................................................................... 16
                                                     Введение.
В наше время известно много разных источников света – от уже ушедших в прошлое свечей и
керосиновых ламп до современных ламп накаливания и ламп дневного света. В начале 60х
годов   нашего   столетия   появились   новые   источники   оптического   излучения   −  лазеры.   В
отличие   от   других   источников   света,   которые   применялись   в   основном   для   освещения,
лазеры   предназначаются   для   других   целей.   Лазер   дает   свет,   обладающий   целым   рядом
особых и очень ценных свойств.
«Лазерный   луч   –   это   уникальный   тепловой   источник,   способный   нагреть   облучаемый
участок детали до высоких температур за столь малое время, в течение которого тепло не
успевает «растрескаться»»: так говорил о лазерном луче  академик Н. Г. Басов.
Актуальность работы.
Можно   уверенно   утверждать,   что   внедрение   и   совершенствование   лазерных   технологий
приведет к качественному изменению всего облика современного производства. Огромны и
впечатляющи достижения лазерной техники сегодняшнего дня. [8]
В этом году в нашу школу поступил «кабинет физики». Много современного цифрового
оборудования, для проведения опытов на уроках. Среди приборов был лазер, который меня
заинтересовал. Я решила провести ряд экспериментов с использованием лазера и лазерной
указки.
Цели:
 1.Изучить литературу о строении и принципе работы полупроводникового и других типов
лазеров.
  2. Изучить и выполнить демонстрационные эксперименты по волновой оптике с помощью
полупроводникового лазера и лазерной указки.
Объект исследования: полупроводниковый лазер и лазерная указка.
1 Методы исследования: теоретические и практические.
1.  Принцип действия лазеров.
Под   лазером   понимают   устройство,   испускающее   в   видимом   спектре   когерентную
электромагнитную лучистую энергию в диапазоне от сверхкороткого ультрафиолетового до
сверхдлинного инфракрасного (субмиллиметры) излучения.
Все лазеры состоят из трех основных конструкционных блоков:
1.Активная   (рабочая)   среда,   которая   определяет   возможную   длину   волн   эмиссии.
Активная среда представляет собой вещество, в котором создается инверсная заселенность.
быть:
Активная
  твердой  кристаллы рубина или алюмо иттриевого граната, стекло с примесью неодима в
может
среда

;
виде
   жидкой      растворы   анилиновых   красителей   или   растворы   солей   неодима   в   кюветах;
различного
стержней
размера
формы
и

 газообразной  смесь гелия с неоном, аргон, углекислый газ, водяной пар низкого давления
в стеклянных трубках.
Полупроводниковые   материалы   и   холодная   плазма,   продукты   химической   реакции   тоже
дают   лазерное   излучение.   В   зависимости   от   типа   активной   среды   лазеры   называются
рубиновыми, гелийнеоновыми, на красителях и т.п.
2. Источник   энергии   (накачки) .   Например,   электрический   ток,   импульсная   лампа   или
химическая реакция.
3. Резонансная полость (оптический резонатор) с емкостным  устройством обычно два
зеркала.   Оптические   резонаторы   бывают   с   плоскими   зеркалами,   сферическими,
комбинациями плоских и сферических и др. Резонатор представляет собой пару зеркал,
которые   располагаются   параллельно   друг   другу.   Между   этими   зеркалами   помещается
активная среда.
Первое   из   зеркал   отражает   весь   падающий   на   него   свет   (   "   глухое   зеркало",   обычно
используется   призма   полного   внутреннего   отражения).   Второе   зеркало   полупрозрачное
( используется стопа стеклянных пластин), оно возвращает часть излучения в среду для
осуществления вынужденного излучения, а часть излучения возвращает в среду , а часть
выводится наружу в виде лазерного луча. Резонатор можно настроить таким образом, что
лазер станет генерировать излучение только одного, строго определенного типа ( моду).
Настройка   осуществляется   путем   подбора   расстояния   между   зеркалами.
2 Рис.1 Устройство лазера
2.  Принцип действия лазеров.
Принцип   работы   лазера заключается   в   следующем.   Происходит   инверсия   электронной
населенности вследствие «накачки» рабочей среды, для чего к рабочей среде подводится
энергия ( световые или электрические импульсы). Рабочая среда помещается в резонансную
полость   (оптический   резонатор),
  при   циркуляции   волны   в   котором   её   энергия
экспоненциально   возрастает   благодаря   механизму   вынужденного   излучения.   При   этом
энергия накачки должна превышать определённый порог, иначе потери в резонаторе будут
превышать усиление и выходная мощность будет крайне мала.[9]
2. Свойства лазерного излучения
Лазерный пучок обладает следующими свойствами: 1.Коллимированностью(направленностью)
– очень малым расхождением лучей лазерного пучка даже на больших дистанциях, т.е. почти
параллельные лучи;
Направленность   определяется   расходимостью   оптического   пучка   в   пространстве   и
характеризуется   плоским   или   телесным   углом,   в   пределах   которого   распространяется
большая   часть   излучения.   Все   нелазерные   источники   дают   ненаправленное   излучение   в
пределах   большого   телесного   угла,   вплоть   до   полного   4 .   Вдали   от   источника   путем
π
диафрагмирования   волны   можно   создать   пучок   с   достаточно   малой   расходимостью,
определяемой   дифракцией,   однако   достигаться   это   будет   за   счет   потери   большей   части
излучения. В лазере резонатор «выделяет» в активной среде определенное
направление,   для   которого   выполняется   условие   самовозбуждения,   –   именно   в   этом
направлении процессы вынужденного испускания в состоянии компенсировать потери. Таким
образом, в этих условиях формируется излучение, остронаправленное вдоль оси резонатора.
Следует отметить, что даже при полной пространственной когерентности лазерного излучения
его расходимость не равна нулю и определяется дифракцией на излучающей апертуре лазера.
Такие   пучки   называются   дифракционно   ограниченными.
  На   практике   расходимость
лазерного излучения связана не только с дифракцией на выходной апертуре лазера, но и с
3 геометрией резонатора, а также с наличием оптических неоднородностей в лазерном веществе.
[4]
2) монохроматичностью; Первый квантовый генератор был создан на пучке молекул аммиака и
давал   излучение   в   диапазоне   миллиметровых   длин   волн.   Это   излучение   относится   к
радиодиапазону, и соответствующие устройства были названы мазерами. Лазеры, излучающие
в оптическом и близком к нему инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах, были созданы
позже. Существуют разные виды лазеров, которые по частоте перекрывают весь оптический, а
также ближние инфракрасный и ультрафиолетовый диапазоны. Имеются первые результаты по
генерации излучения в мягкой рентгеновской области спектра (рентгеновские лазеры). Для
традиционных источников света, как естественных, например излучения Солнца или горящего
костра, так и искусственных  электрических ламп накаливания или люминесцентных ламп,
характерен   широкий   спектр   излучения.   Свечение   естественных   источников   и   ламп
накаливания   определяется   только   температурой   источника:   чем   температура   выше,   тем
больше излучается энергии в коротковолновой области спектра и тем больше ширина этого
спектра. Эти зависимости содержатся в знаменитой формуле Планка, описывающей излучение
абсолютно черного тела, в которой  впервые  возникла постоянная, названная  впоследствии
постоянной Планка и определяющая масштаб квантовых свойств природы.В отличие от таких
источников   лазерное   излучение   характеризуется   очень   узким   спектром.   Поэтому
монохроматичность   лазерного   излучения,
  которая   обусловлена   целенаправленным
использованием   квантовых   свойств   света,   является   одним   из   его   важнейших   качеств.   У
современных твердотельных лазеров, работающих в импульсном режиме генерации, ширина
спектра излучения составляет примерно 10 ГГц (это соответствует энергетической ширине
спектра около 40 мкэВ), а специальные установки, используемые для получения стандартов
длин волн оптического диапазона, обладают шириной спектра всего 10 Гц.[7]
3)   когерентностью   все   волны   лазерного   пучка   имеют   одинаковую   фазу.   Когерентность
является одним из важнейших понятий в области оптики и имеет самое прямое отношение к
способности   света   проявлять   интерференционные   эффекты.   Световое   поле   называется
когерентным, когда есть фиксированная связь фаз между значениями электрических полей в
разных   местах   или   в   разное   время.Когерентность   обусловлена   вынужденным   характером
излучения, по
этому проявляет основное свойство лазера, представляющего упорядоченную структуру его
излучения, т. е. степень близости светового поля к идеальной гармонической волне . Для
электромагнитной волны существуют понятия пространственной и временной когерентности.
Если разность фаз для любых точек волнового фронта в любой момент времени t остается
неизменной, то данная волна является полностью пространственно когерентной. Если разность
4 фаз   сохраняется   лишь   в   некоторой   конечной   области   пространства,   то   волна   является
частично   пространственно   когерентной.   Если   в   данной   точке   пространства   на   интервале
времени   ∆t   фаза   волны   остается   неизменной,   то   существует   временная   когерентность   на
интервале ∆t. Если ∆t не ограничено, то имеет место полная временная когерентность; если ∆t
ограничено, – частичная временная когерентность. Понятие временной когерентности связано
с   понятием   монохроматичности   излучения.   Пространственная   и   временная   когерентности
являются   независимыми   характеристиками   лазерного   излучения.   Исторически   понятие
когерентности света возникло в связи с явлением интерференции, когерентность определялась
как способность света давать интерференционную картину. Однако когерентный свет – это
свет, структура которого близка к плоской или сферической гармонической волне. [2]
4) расходимостью; Одной из важнейших характеристик лазерного излучения является угловая
расходимость.   Под   термином   «угловая   расходимость»   принимается   величина   потока
излучения,   приходящаяся   на   единицу   телесного   угла,   т.   е.   угловое   распределение
интенсивности излучения в дальней зоне.
Спектральная   ширина   распределения   интенсивности   в   дальней   зоне   и   есть   угловая
расходимость светового пучка. На практике применяется понятие «расходимость по уровню
0,5 интенсивности». Это спектральная ширина диапазона углов, в котором энергия излучения
составляет не менее
0,5 максимального значения. Это угловой диаметр круга в дальней зоне, который охватывает
половину всего потока излучения.[4]
5) яркостью (выходная мощность).
Определение:   яркость      термин,   в   основном   использующийся   качественным   образом,
связанным   с   выходной   мощностью   и   качеством   луча   лазера;   количественно:   синоним
светимости.
Термин яркость часто используется в контексте лазеров и лазерных пучков, но часто с просто
описательным, неколичественным значением. Этот термин также используется с различными
количественными значениями; такое разнообразие часто происходит изза неопределенности. В
частности, яркость иногда означает светоизмерительную величину светимости, но в других
случаях   это   может   означать   радиометрическую   величину   излучения   (см.   ниже).   Важное
различие в том, что радиометрия имеет дело с оптической энергией, тогда как фотометрия
оценивает, как интенсивность оптического излучения воспринимается глазами.
Хотя,   например,   американский   федеральный   Стандарт   1037C   рекомендует   использование
термина яркость только для неколичественной характеризации в контексте физиологических
ощущений, другое использование термина стало распространенным. В определении лазерной
технологии,   яркость   лазерного   источника   (в   количественном   смысле)   в   целом   понята   как
синоним   к   светимости,   которая   является   полной   энергией   разделенной   на   произведение
5 площади моды в фокусе и телесных углов в дальней зоне; единицы измерения W sr−1 cm−2.
Остальная   часть   этой   статьи   предполагает   это   значение,   после   обычной   практики   в   этой

области технологии.[6]
3.Характеристика и классификация лазеров.
3.1.Газовые лазеры.
Активной   средой   газовых   лазеров   служат   газы   низкого   давления   (от   сотых   долей   до
нескольких миллиметров ртутного столба) или их смеси, заполняющие стеклянную трубку с
впаянными электродами. Первый газовый лазер на смеси гелия и неона был создан вскоре
после лазера рубинового в 1960 А.Джаваном, В.Беннетом и Д.Эрриотом (США). Накачкой
газовых  лазеров  служит  электрический  разряд,  питаемый  высокочастотным  генератором.
Генерация излучения ими происходит так же, как и в твердотельных лазерах, но газовые
лазеры дают, как правило, непрерывное излучение. Поскольку плотность газов очень мала,
длина трубки с активной средой должна быть достаточно велика, чтобы массы активного
вещества хватило для получения высокой интенсивности излучения.
К   газовым   лазерам   можно   отнести   также   лазеры   газодинамические,   химические   и
эксимерные (лазеры, работающие на электронных переходах молекул, существующих только
в возбужденном состоянии).
Газодинамический   лазер   похож   на   реактивный   двигатель,   в   котором   сгорает   топливо   с
добавкой молекул газов активной среды. В камере сгорания молекулы газов возбуждаются,
и, охлаждаясь при сверхзвуковом течении, отдают энергию в виде когерентного излучения
большой мощности в инфракрасной области, которое выходит поперек газового потока.
В   химических   лазерах   (вариант   газодинамического   лазера)   инверсия   заселенности
образуется за счет химических реакций. Наиболее высокую мощность развивают лазеры на
реакции атомарного фтора с водородом:
3.2.Жидкостные лазеры.
Активной   средой   этих   лазеров   (их   называют   также   лазерами   на   красителях)   служат
различные   органические   соединения   в   виде   растворов.   Первые   лазеры   на   красителях
появились в конце 60х. Плотность их рабочего вещества занимает промежуточное место
между твердым телом и газом, поэтому они генерируют довольно мощное излучение (до 20
Вт)   при   небольших   размерах   кюветы   с   активным   веществом.   Работают   они   как   в
импульсном, так и в непрерывном режиме, их накачку осуществляют импульсными лампами
и лазерами. Возбужденные уровни молекул красителей имеют большую ширину, поэтому
жидкостные   лазеры   излучают   сразу   несколько   частот.   А   меняя   кюветы   с   растворами
красителей, излучение лазера можно перестраивать в очень широком диапазоне. Плавную
подстройку частоты излучения осуществляют настройкой резонатора.
3.3.Полупроводниковые лазеры.
6 Этот вид оптических квантовых генераторов был создан в 1962 одновременно несколькими
группами американских исследователей (Р.Холлом, М.И.Нейтеном, Т.Квистом и др.), хотя
теоретическое обоснование его работы сделал Н.Г.Басов с сотрудниками в 1958. Наиболее
распространенные лазерный полупроводниковый материал – арсенид галлия GaAr.
Полупроводниковый лазер —лазер, в котором в качестве рабочего вещества используется
полупроводник. В таком лазере, в отличие от лазеров других типов (в том числе и других
твердотельных), используются излучательные переходы не между изолированными уровнями
энергии   атомов,   молекул   и   ионов,   а   между   разрешенными   энергетическими   зонами   или
подзонами кристалла. В полупроводниковом лазере накачка осуществляется :
непосредственно электрическим током (прямая накачка);
электронным пучком; электромагнитным излучением.
Под именем полупроводниковых часто встречается гибридный лазер из мощного светодиода
накачки и наклеенного на него твердотельного активного элемента. Плюс таких лазеров в
том   что   светодиодную   структуру   накачки   можно   сделать   довольно   протяженной   и,
соответственно,   мощной.   Механические   деформации   от   нагрева   меньше   сказываются   на
активном   элементе.   «Полупроводниковые»   лазеры   с   мощностями   единицыдесятки   ватт
делают в основном именно по такой технологии. Визуально отличить гибридный лазер от
полупроводникового довольно сложно.
Поскольку   в   полупроводниковом   лазере   возбуждаются   и   излучают   коллективно   атомы,
составляющие   кристаллическую   решётку,   сам   лазер   может   обладать   очень   малыми
размерами.
Другими   особенностями   полупроводниковых   лазеров   являются   высокий   КПД,   малая
инерционность, простота конструкции.
Типичным представителем полупроводниковых лазеров является лазерный диод — лазер, в
котором   рабочей   областью   является   полупроводниковый   pn   переход.   В   таком   лазере
излучение происходит за счет рекомбинации электронов и дырок.[5]
3.4.Лазеры на красителях
Красители   являются   очень   сложными   молекулами,   у   которых   сильно   выражены
колебательные   уровни   энергии.   Энергетические   уровни   в   полосе   спектра   располагаются
почти непрерывно (рис. 8). Вследствие внутримолекулярного   взаимодействия   молекула
очень быстро (за времена порядка 10 11  −  10 12  с) переходит безызлучательно на нижний
энергетический уровень каждой полосы. Поэтому поле возбуждения молекул через очень
короткий   промежуток   времени   на   нижнем   уровне   полосы   Е1   сосредоточатся   все
возбужденные молекулы. Они далее имеют возможность совершить излучательный переход
на   любой   из   энергетических   уровней   нижней   полосы   (рис.8).   Таким   образом,   возможно
излучение   практически   любой   частоты   в   интервале,   соответствующем   ширине   нулевой
полосы. А это означает, что если молекулы красителя взять в качестве активного вещества
7 для   генерации   лазерного   излучения,   то   в   зависимости   от   настройки   резонатора   можно
получить   практически   непрерывную   перестройку   частоты   генерируемого   лазерного
излучения. Поэтому на красителях создаются лазеры с перестраиваемой частотой генерации.
Накачка   лазеров   на   красителях   производится   газоразрядными   лампами   или   излучением
других лазеров.[1]
3.5.Лазеры в природе.
Во Вселенной обнаружены лазеры естественного происхождения. Инверсная заселенность
возникает   в   огромных   межзвездных   облаках   конденсированных   газов.   Накачкой   служат
космические излучения, свет близких звезд и пр. Изза гигантской протяженности активной
среды (газовых облаков) – сотни миллионов километров – такие астрофизические лазеры не
нуждаются в резонаторах: вынужденное электромагнитное излучение в диапазоне длин волн
от нескольких сантиметров (Крабовидная туманность) до микрона (окрестности звезды Эта
Карина) возникает в них при однократном проходе волны.
4. Применение лазеров
С   самого   момента   разработки   лазер   называли   устройством,   которое   само   ищет
решаемые задачи. Лазеры нашли применение в самых различных областях — от коррекции
зрения   до   управления   транспортными   средствами,   от   космических   полётов   до
термоядерного синтеза. Лазер стал одним из самых значимых изобретений XX века
4.1 Лазеры в медицине
Медицинские   лазеры   –   одно   из   самых   молодых   и   быстро   развивающихся   направлений
лазерной   техники.   В   настоящее   время   большинство   высокоразвитых   стран   мира
разрабатывает   и   производит   медицинское   лазерное   оборудование.В   1960х   годах   были
выполнены первые исследования в отношении использования лазеров в медицине.Поначалу,
после  изобретения  лазеров,  мало  кто мог  предположить,  что эти  световые  инструменты
способны лечить или както иначе улучшать физическое благополучие человека. Но врачи и
медицинские   исследователи   быстро   разглядели   его   возможности,   а   число   медицинских
применений лазера увеличивается с каждым годом. Например, резка тканей в хирургических
процедурах; изменение формы роговицы глаза для улучшения зрения; очистка закупоренных
артерий;   прожигание   полостей   и   отбеливание   зубов;   удаление   нежелательных   волос,
морщин, родинок и веснушек; изменение формы лица в пластической хирургии.[4]
4.2 Лазеры в фотохимии
Некоторые типы лазеров могут производить сверхкороткие световые импульсы, измеряемые
пико и фемтосекундами (10−12 — 10−15 с). Такие импульсы можно применять для запуска
и   анализа   химических   реакций.   Сверхкороткие   импульсы   могут   использоваться   для
исследования   химических   реакций   с   высокой   разрешающей   способностью   по   времени,
позволяя  достоверно   выделять   короткоживущие   соединения.   Манипуляция  поляризацией
8 импульса позволяет селективно выбирать направление химической реакции из нескольких
возможных (когерентный контроль). Такие методы находят своё применение в биохимии,
где с их помощью исследуют образование и работу белков.
4.3. Создание искусственных «звезд» с помощью лазера
Применение   методов   адаптивной   оптики   в   наземных   телескопах   позволяет   существенно
повысить качество изображения астрономических объектов путем измерения и компенсации
оптических искажений атмосферы. Для этого, в сторону наблюдения направляется мощный
луч лазера. Излучение лазера рассеивается в верхних слоях атмосферы, создавая видимый с
поверхности   земли   опорный   источник   света   —   искусственную   "звезду".   Свет   от   нее,
прошедший на обратном пути к земле через слои атмосферы, содержит информацию об
оптических   искажениях,   имеющих   место   в   данный   момент   времени.   Измеренные   таким
образом   атмосферные   искажения   компенсируются   специальным   корректором.   Например,
деформируемым зеркалом.
4.4. Измерение лазером расстояния до луны
Во время полётов на Луну пилотируемыми и беспилотными аппаратами, на её поверхность
было   доставлено   несколько   специальных   уголковых   отражателей.   С   Земли   при   помощи
телескопа посылали специально сфокусированный лазерный луч и измеряли время, которое
он затрачивает на путь до лунной поверхности и обратно. Основываясь на значении скорости
света (которое, кстати, специально для этих исследований пришлось отдельно измерять с
большой точностью), стало возможным рассчитать расстояние до Луны. Сегодня параметры
орбиты Луны известны с точностью до нескольких сантиметров.
4.5. Намагничивание лазером
Сверхкороткие лазерные импульсы используются для сверхбыстрого управления магнитным
состоянием среды, что является в настоящее время предметом интенсивных исследований.
Уже   открыто   множество   оптикомагнитных   явлений,   таких,   как   сверхбыстрое
размагничивание   за   200   фемтосекунд   (2∙10−13   с),   тепловое   перемагничивание   светом   и
нетепловое оптическое управление намагниченностью с помощью поляризации света.
4.6. Лазерное оружие
С середины 50х годов XX века в СССР осуществлялись широкомасштабные работы по
разработке   и   испытанию   лазерного   оружия   высокой   мощности,   как   средства
непосредственного   поражения   целей   в   интересах   стратегической   противокосмической   и
противоракетной обороны. Среди прочих были реализованы программы «Терра» и «Омега».
Испытания   лазеров  осуществлялись  на  полигоне   СарыШаган  (ПВО,  ПРО,  ПКО,  СККП,
СПРН) в Казахстане. После распада Советского Союза работы на полигоне СарыШаган
были остановлены.
В   середине   марта   2009   года   американская   корпорация   Northrop   Grumman   объявила   о
создании   твердотельного   электрического   лазера   мощностью   около   100   кВт.   Разработка
9 данного   устройства   была   произведена   в   рамках   программы   по   созданию   эффективного
мобильного лазерного комплекса, предназначенного для борьбы с наземными и воздушными
целями.
4.7. Лазерные принтеры
Лазерный   принтер   —   один   из   видов   принтеров,   позволяющий   быстро   изготавливать
высококачественные   отпечатки   текста   и   графики   на   обычной   (не   специальной)   бумаге.
Подобно фотокопировальным аппаратам лазерные принтеры используют в работе процесс
ксерографической печати, однако отличие состоит в том, что формирование изображения
происходит   путём   непосредственной   экспозиции   (освещения)   лазерным   лучом
фоточувствительных элементов принтера.
Отпечатки,   сделанные   таким   способом,   не   боятся   влаги,   устойчивы   к   истиранию   и
выцветанию. Качество такого изображения очень высокое.
4.8. Лазерные арфы
Лазерная   арфа   —   электронный   музыкальный   инструмент,   состоящий   из   нескольких
лазерных лучей, которые нужно перекрывать, по аналогии с щипками струн обычной арфы.
Французский композитор Жан Мишель Жарр использует лазерные арфы в своих световых
шоу.[3 ]
5. Экспериментальная часть
Эксперимент проводила с использованием полупроводникового лазера и лазерной указки.
Техника безопасности при работе с лазером : работа с лазерами небезопасна, поэтому при
работе с ними требуется соблюдение мер безопасности. Поскольку лазерный процесс может
создать мощный коллимационный луч оптического излучения (то есть, ультрафиолетовой,
видимой   или   инфракрасной   лучистой   энергии),   то   лазер   может   быть   опасным   даже   на
больших расстояниях!
Эксперимент №1. Дифракционная картина
Цель: Сравнение дифракционных картин полупроводникового лазера и лазерной указки.
Был проведен эксперимент по наблюдению дифракции на дифракционной решетке.
Рис. 2 .а) дифракционная картина (d=0,02) полупроводникового лазера
10 Рис. 2 б) дифракционная картина (d=0,02) лазерной указки
Рис. 2 в)дифракционная картина (d=0,0067) полупроводникового лазера
Рис.2 г) дифракционная картина (d=0,0067) лазерной указки
Вывод:   Полученные   дифракционные   картины   не   выявили   заметных   различий   в
когерентности излучений полупроводникового лазера и лазерной указки.
Эксперимент№2   Сравнение   поляризации   излучения   полупроводникового   лазера   и
лазерной указки
Цель.   Сравнить   степень   поляризации   излучения   полупроводникового   лазера   и   лазерной
указки.
11 Ход   исследования.   На   пути   луча   исследуемых   лазеров   установила   поляроид,   вращая
который меняла направление поляризации пропускаемого излучения. За нуль угла поворота
поляроида приняла угол, при котором интенсивность излучения минимальна.
Рис. 3 а) Луч полупроводникового лазера. Интенсивность излучения минимальна.
Рис. 3 б) Луч лазерной указки. Интенсивность излучения минимальна.
Рис. 3 в) Луч полупроводникового лазера при изменении угла поворота поляроида до 15
град.
12 Рис. 3 г) Луч лазерной указки при изменении угла поворота поляроида до 15 град.
Вывод: Из снимков, полученных при различных углах поворота поляроида, видно, что луч
полупроводникового лазера, проходя через поляризатор, установленный на ноль градусов, не
гаснет полностью, – четко видны две области излучения. При изменении угла поляроида до
15 градусов луч трансформируется и принимает обычную форму. Луч лазерной указки при
установке поляроида на 0 градусов тоже не гаснет полностью. С увеличением угла поворота
поляроида   структура   луча   остается   прежней.   Значит,   лучи   лазерной   указки   и
полупроводникового лазера поляризованы почти одинаково.
Эксперимент №3. Определение длины волны полупроводникового лазера.
Цель: определить длину волны полупроводникового лазера
Для проведения эксперимента я взяла лазер, дифракционную решетку с периодом 1/100,
экран с миллиметровой шкалой Дифракционную решетку расположила между лазером и
экраном так, чтобы на экране получилось четкое изображение центрального максимума и
спектров первого и второго порядков
Длина волны лазера определяется по формуле:
λ=dsinφ
k
где d – период решетки, k – порядок спектра,
ϕ
 – угол, под которым наблюдаются спектры
первого, второго и т.д. порядков. Поскольку углы, под которыми наблюдаются максимумы
1го, 2го порядков малы, можно вместо синусов углов использовать их тангенсы:
tgφ=α
c
где а – расстояние между центральным максимумом и максимумом первого, второго и т.д.
порядков,   с   –   расстояние   от   дифракционной   решетки   до   экрана.   Тогда   формула   для
определения длины волны лазера будет:
dα
kc
=λ
13 Результаты измерений длины волны полупроводникового лазера.
Эксперимент№4
Источник света
α , мм
40
с, мм
, нмλ
950
Полупроводниковый
лазер
Цель: Доказать, что компактдиск можно использовать в качестве дифракционной решетки.
Для проведения эксперимента я взяла  DVD  диск, полупроводниковый лазер и лазерную
указку.
При падении лазерного луча на диск он отражается и дифрагирует.
842,1
Рис. 4 а) луч лазерной указки
14 Рис. 4 б) луч полупроводникового лазера
Вывод: По существу компактдиск – это дифракционная решетка, при падении на которую
естественный   свет   отражается   и   дифрагирует.   Мне   удалось   доказать,   что   диск   можно
использовать  вместо  дифракционной  решетки.  Для демонстрации  явления  дифракции  на
уроках физики можно использовать небольшие кусочки компактдиска.
Эксперимент № 5 Демонстрация полного внутреннего отражения
Цель: наблюдения явления полного внутреннего отражения
Ход эксперимента: в  тонкостенный стакан налила 78 см воды. Луч лазера направила на
боковую стенку стакана под некоторым углом вверх. В воде луч преломляется, а затем
полностью отражается от поверхности воды и выходит, преломляясь с противоположной
стороны стакана. Для улучшения видимости луча в стакан с водой добавляла немного мела.
Рис. 5 а) полное отражение луча лазерной указки
Рис. 5 б) полное отражение луча полупроводникового лазера
15 справа: луч лазерной указки
Рис. 5 в) слева: луч полупроводникового лазера
Вывод: Направляя луч света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную
среду,   то   по   мере   увеличения   угла   падения   преломленный   луч   приближался   к   границе
раздела двух сред затем  проходил  по границе раздела, а при дальнейшем увеличении угла
падения   преломленный   луч   исчезал,   т.е.   падающий   луч  полностью   отражался   границей
раздела двух сред.
Выводы
1.Начиная делать исследовательскую работу, я почти ничего не знала о лазерах. Изучив
литературу, я узнала, в чем заключается принцип работы и какими свойствами обладает
лазер.  Мне стало известно, что с самого момента разработки, лазер называли устройством,
которое само ищет решаемые задачи. Лазеры нашли применение в самых различных областях
— от коррекции зрения до управления транспортными средствами, от космических полётов
до термоядерного  синтеза.  В своей  работе я попыталась обобщить знания,  которые мне
удалось получить.
2.   Проведя   некоторые   эксперименты,   я   выяснила,   что   лазерная   указка   пригодна   для
использования   в   качестве   источника   когерентного   излучения   при   проведении
демонстрационных и лабораторных опытов по физике. Так как по физическим свойствам она
практически не отличается от полупроводникового лазера. Так же я доказала, что заменить
дифракционную   решетку   можно   обычным   компактдиском.   Все   это   может   помочь   при
проведении опытов на уроках физики при изучении раздела волновая оптика. Особенно тем
школам, в которых нет специального оборудования.
16 Литература
1. Матвеев А. Н. Типы и характеристики лазеров // «Оптика» Москва, «Высшая школа»,
1985 г., с 325
2.Физика лазеров [Текст]: учебное пособие / В.С. Айрапетян,
О.К. Ушаков. – Новосибирск: СГГА, 2012., с 53
Интернет ресурсы:
3.  Лазеры:   принцип   действия,   безопасность   при   работе   с   лазерами.   Режим   доступа:
http://geodesylib.ru/20090109154340.html
4.http://www.rfe.by/media/kafedry/kaf2/publications/karikh/OeLab1.pdf
5.Энциклопедия кругосвет. Лазер. Режим доступа:
http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/tehnologiya_i_promyshlennost/LAZER.html?
page=0,4
6.Яркость лазерного излучения. Режим доступа: http://www.laserportal.ru/content_787
7.   Взаимодействие   лазерного   излучения   с   атомами,   Физика.   Режим   доступа:
http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/476.html
8.http://www.referat.starinfo.ru/info
9.http://ru.wikipedia.org/wiki
17

intro: Проведя некоторые эксперименты, я выяснила, что лазерная указка пригодна для использования в качестве источника когерентного излучения при проведении демонстрационных и лабораторных опытов по физике. Так как по физическим свойствам она практически не отличается от полупроводникового лазера. Так же я доказала, что заменить дифракционную решетку можно обычным компакт-диском. Все это может помочь при проведении опытов на уроках физики при изучении раздела волновая оптика. Особенно тем школам, в которых нет специального оборудования.

title: Лазерная указка на уроках физики


extracted_text:
Районный конкурс социальных проектов
«Я– гражданин России»
Номинация
 «Молодёжная проблематика»
Социальный проект
Возрождение КИД «Дружба
на тему
без границ»
Бобровский район
Муниципальное общеобразовательное учреждение
Бобровская средняя общеобразовательная школа №3
397704, Воронежская область
г. Бобров, ул.Революционная, 149
8 (47350) 41491
 .  ru
b  _  sosh
 3@
 mail

                                             Участники проектной группы:
                                           Попова Маргарита9 класс
                                          Горналёва Виктория 9класс
                                         Маликова Анастасия 8 класс
                                        Круглова Анастасия 8 класс
                                       Авдеев  Сергей             8 класс
                                      Иванова София            7класс
                                                       Координатор проекта:
 Аристова Елена Николаевна
учитель иностранных языков
8 (47350) 42368
b  _  sosh
 .  ru
 3@
 mail Совет   старшеклассников   МКОУ   БСОШ   №3   совместно   с   Советом
самоуправления   школы   решили   принять   участие   в   районном   конкурсе
2016 год
социальных проектов «Я– гражданин России».
                Для   выявления   актуальных   проблем   в   школьном   коридоре   был
установлен   «Ящик   предложений»,   в   который   каждый   заинтересованный
ученик школы опускал записки со своими предложениями и пожеланиями по
тематике проекта.
Поступили следующие предложения:
1 Озеленение школы.
2 Сбор материла по истории возникновения с.Азовки.
3 Очистка прилегающей к школе территории от бытового мусора.
4 Организация   «Службы   помощи»   престарелым   жителям   микрорайона
школы №3.
5 Возрождение КИД«Дружба без границ»
На   совместном   заседании   Совета   старшеклассников   и   Совета
самоуправления школы прошло обсуждение спектра предложенных проблем,
было проведено голосование по выявлению наиболее актуальной проблемы.
  Количество учащихся, принявших участие в голосовании – 85.
Проблема
Проблема
Проблема
Проблема
Проблема
№1
6
№2
20
№3
6
№4
8
№5
45
Количество
голосов
«за»
Итоги голосования: Большинством голосов для дальнейшей работы над проектом выбрано
6
направление:
Включившись в акцию «Я – гражданин России» совет старшеклассников
7
МКОУ БСОШ №3 решил разработать социальный проект на тему   : «Дружба
без границ» Актуальность и важность проблемы.
            В эпоху интенсивной международной интеграции, информационного, культурного,
экономического,   технического   обмена   и   сотрудничества   поновому   актуально
интернациональное   воспитание.   В   его   основе   лежат   не   идеологические   приоритеты,   а
потребность   в   изучении   и   освоении   научных,   культурных   достижений   других
народов. Отсюда следует, что особое внимание необходимо уделить разработке программ
интернационального   воспитания,   осуществляемого   ненавязчивыми,   гибкими   методами,
основанными   на   общении   молодых   людей   разных   национальностей   в   процессе   учебы,
отдыха,   различных   направлений   творческой   деятельности.   Одной   из   форм   реализации
таких   программ   может   стать   создание   и   работа   на   базе   образовательных   учреждений
клубов интернациональной дружбы.
В МКОУ «Бобровская  СОШ №3»  клуб  интернациональной  дружбы  «Глобус»  успешно
функционировал с 1982 по 1993 годы. Затем с развалом Советского Союза клуб прекратил
свою деятельность.
         В наше время возрождение КИДа в школе является актуальным.
         Вопервых, программа работы клуба предполагает расширение и углубление знаний
учащихся по нескольким предметам: иностранный язык, география, история, информатика,
краеведение, мировая художественная культура.
         Вовторых, работа КИДа способствует решению целого ряда воспитательных задач,
актуальных   для   нашего   времени:   воспитание   гражданственности,   патриотизма,
толерантности;   а   также   способствует   развитию   познавательного   интереса   к   различным
отраслям знаний, навыков коллективной работы, творческой активности.
         В третьих, посещение клуба интернациональной дружбы даёт возможность учащимся
сформировать умения применять полученные знания на практике  в заочных и реальных
экскурсиях,  интернациональных проектах, переписке.
         Внеурочная деятельность в клубе даёт возможность педагогу тренировать широкий
спектр навыков учащихся по английскому языку: аудирование, чтение, говорение, письмо.
Кроме   того,   программа   клуба   предполагает   углубленное   изучение   страноведческого
материала и использование метода проектов с помощью ресурсов сети Интернет.
Клуб интернациональной дружбы в нашей школе возобновил  свою деятельность в 2015
году   с   разработки   проекта «КИД   «Дружба   без   границ»:   воспитание   гражданина
мира», целью   которого   было воспитание   мультикультурной   личности,   проявляющей
социальный интерес и любознательность, осознающей ценность других людей, мыслящей и
действующей за пределами своих культурных границ, имеющей положительную мотивацию во взаимодействии с другими людьми, общающейся с другими людьми на основе доверия и
интереса.
.
Цель проекта:
Данная программа составлена с учетом интересов и мнения членов кружка КИД.
Основной   целью работы   кружка   КИД   является   содействие   приобщению   учащихся   к
патриотическим   и   интернациональным   традициям   народов   Российской   Федерации,
формирование толерантности по отношению к жизни зарубежных сверстников, а также
развитие способностей школьников к общению на английском языке.
В   этой   связи комплексная   цель,   направленная   на   воспитание,   образование   и   развитие
личности   учащихся   конкретизируется   в   данном   курсе   кружковой   работы   следующим
образом:
Развитие познавательных интересов учащихся в области страноведения.
 Расширение страноведческого кругозора учащихся и их общей эрудиции.
Привлечение школьников к изучению международного детского и юношеского движения.
Подготовка   учащихся   к   участию   в   межкультурном   общении   на   английском   языке   в
письменной форме.
Установление   дружеских   связей   с   учащимися   других   стран   путем   переписки   по
электронной почте.
 Воспитание толерантности по отношению к своим сверстникам за рубежом.
Воспитание   осознанного   мотивированного   отношения   к   изучению   иностранного   языка,
потребности в практическом использовании английского языка.

Основные задачи КИДа
 Создать условия для развития мотивации к познанию мира, других народов;
способствовать воспитанию у школьников чувства патриотизма, ценностного отношения к
наследию родного края, России, всей планеты; содействовать творческому развитию личности;
прививать навыки коллективной работы;
организовать сотрудничество с партнерами;
расширить страноведческий кругозор подростков и их общую эрудицию;
воспитывать осознанное мотивированное отношение к изучению иностранного языка.
Сбор и анализ информации по выбранной теме.
 Изучение   законодательной   и   нормативноправовой   базы
проблемы.
 Сбор информации о КИД.
1 Изучение средств массовой информации, ресурсов Интернет.
2 Изучение истории возникновения КИД.
3 Изучение специальных сайтов:
                              Программа действий по решению проблемы.
                                Формирование рабочих групп.
1 Для   работы   над   проектом   была   создана   инициативная   группа   из
учащихся   79  классов.
2 Продумана структура работы над проектом (приложение 1).
3  Члены инициативной группы были разбиты на рабочие группы:
 «Исследователи»: Попова Маргарита,Горналёва Виктория

 «Социологи»:  Маликова Анастасия, Круглова Анастасия
         «Дизайнеры»: Авдеев Сергей,Иванова Виктория
     «Художникиоформители»: Иванова София Исследование проблемы
 Ознакомление с основами работы КИДа;
Изучение нормативных документов;
Диагностика интересов, склонностей, личностных особенностей учащихся.
Создание презентации.
Показ презентации учащимся школы.

                                                            Социологи.
 Проведение   социологического   опроса   среди   учеников,   с   целью
выявления их отношения к возрождению КИДа .
 Подведение итогов соцопроса, оформление их в виде диаграммы.
Дизайнеры.
 Изучение дизайна  различных презентаций,стендов
 Создание собственного дизайна презентации.
Художникиоформители.  Обеспечение   фотосопровождения   на   всех   этапах   работы   над
проектом.
 Подготовка материалов для оформления презентации.
Программа действий по решению проблемы.
В ходе работы над реализацией проекта была разработана программа
действий:
№ п/п
Проводимое мероприятие
1
2
3
4
5
6
7
                  Разработка проекта;
Изучение  ресурсов Internet для сбора
информации .
Изучение   информации   о   подаче
презентаций
Проведение   социологического   опроса
среди учащихся,анкетирование
Запись учащихся в КИД
Сроки
Сентябрь
2015 г.
Сентябрь
2015 г.
Октябрь
2015г.
Декабрь
2015 г.
Ноябрь
2015 г.
Ответственные
Маликова Анастасия,
Круглова Анастасия
Авдеев Сергей,
Иванова Виктория
Горналёва Виктория
Попова Маргарита,
Горналёва Виктория
Маликова Анастасия,
Круглова Анастасия
  Разработка дизайн  проекта слайдов Январь 2016
Иванова София
Регистрация
:postcrossing,e.Pals

на

сайтах
г.
Декабрь
2015 г.
Аристова Е.Н.
Все участники Составление   презентации   и   создание
летописи Клуба
Янаврь 2016
Аристова Е.Н.
г.
Инициативная группа
Подготовка к защите проекта.
Февраль
2016 г.
Аристова Е.Н.
Инициативная группа
8
9

Реализация плана действий.
            В ходе работы над проектом был выполнен ряд действий:
1 этап:
1. Создана   творческая   группа   по   международному   сотруднечеству
(приложение 1).
2. Изучена информация об истории КИДа в школе(приложение 2).
3. Разработана анкета и проведен опрос учащихся(приложение 3).
4. Налажен   контакт   с   бывшими   учениками   школы,проживающие   за
рубежом. (приложение 4)
5. Создание летописи Клуба (приложение 5).
6. Налажена   переписка   с   зарубежными   школьниками   по   почте   и
электронной почте. (приложение 6).
7. Написана статья в газету «Звезда» (приложение 7).
8. Разработан дизайнпроект слайдов. (приложение 7).

2 этап: Так как наш проект имеет долгосрочный характер, то работа над ним на
данный   момент   еще   не   закончена.   Во   многом   нам   еще   только   предстоит
работа в этом направлении.
Ожидаемые конечные результаты
реализации проекта.
повышение уровня знаний по английскому языку
переписка с зарубежными школьниками по почте и электронной почте.
изучение правил оформления и написания разных видов писем
участие в международном online общении
проведение лекций бесед
ведение летописи Клуба
выпуск стен газет
участие в различных интернациональных проектах Перспективы:при условии положительных результатов
Реализации проекта в следующем2016\17 учебном году предполагается:
1)расширение географии сотруднечества;
2) увеличение количества участников .
3) продолжение летописи Клуба
ПРИЛОЖЕНИЯ Программа действий по решению проблемы.
Подготовка учащихся к работе над проектами
        Выбор проблемы
 Сбор информации (исследование проблемы) Регистрация   на   сайтах
:postcrossing,e.Pals
Социологические опросы среди
учащихся
Анализ материалов СМИ
   Разработка собственного варианта решения проблемы

   План действий
Собственное
участие

   Составление портфолио
 Презентация
 Рефлексия
Приложение 1.
Списочный состав творческой группы по международному сотруднечеству: 9 класс
1.Горналёва Виктория
2.Захожай Дарья
3.Прудникова Екатерина
4.Юдина Екатерина
8 класс
5.Авдеев Сергей
6.Иванова Виктория
7.Иванова Юлия
8.Маликова Анастасия
9.Круглова Анастасия
10.Эрдели Алексей
7класс
11.Иванова София
12.Марчук Алина
13.Рыжова Лиза
14.Кобзева Алина
15.Шперлинг Владислав
16.Липунова Алина
17.Касаткина Лилия  Приложение 2
История КИДа  в Бобровской школе №3
Сегодня не каждый знает, какие слова прячутся за аббревиатурой КИД, кто такие
кидовцы и чем они занимались. По данным опроса, проведенного в нашей школе, к
сожалению, только четверо учащихся смогли расшифровать слово КИД правильно.
Итак,   что   же   такое   «Клуб   интернациональной   дружбы»?   Это   —   добровольное
объединение  подростков в целях реализации программы воспитания молодежи в
духе интернационализма. В школе № 3 КИД был создан в 1982 году. Его участниками
стали девочки и мальчики 6– 10 классов.
Нам удалось найти тех, кто был среди первых кидовцев. На сегодняшний день в
школе № 3 работают учителями 5 выпускников нашей школы, и 3 из них — бывшие
кидовцы..   Из   беседы   с   Аристовой   Жанной   Николаевной   мы   узнали,   что   всех
кидовцев   тогда   называли   друзьями   мира,   патриотами   и   интернационалистами. Члены   КИДа   активно   помогали   пионерской   и   комсомольской   организациям   в
проведении   работы   по   воспитанию   учащихся   в   духе   дружбы   народов   СССР,
советского   патриотизма.   От   нее   мы   узнали   и   имя   первого   руководителя   КИДа.
Руководила   клубом   тогда   преподаватель   английского   языка   Вера   Павловна
Ромасева.   Вот   что   она   рассказала   об   истории   клуба:   «Клуб   интернациональной
дружбы»   был   основан   на   базе   кружка   переписки.   Мне   и   моим   коллегам   было
предложено вести такую форму внеклассной работы.  К тому времени у меня было
уже несколько друзей по переписке. Это были учителя из социалистических стран.
Благодаря им завязалась переписка с ребятами из Болгарии, Польши, Венгрии, ГДР.
Из писем кидовцы узнавали о жизни детей, их учебе, отдыхе, обычаях и традициях в
этих   странах.   Кроме   писем,   члены   клуба   обменивались   марками,   сувенирами,
значками, этикетками, открытками с изображениями видов городов. Также члены
клуба устраивали выставки присланных предметов, заочные экскурсии по городам,
где   жили   друзья   по   переписке,   конкурсы,   викторины».   Они   были   также
организаторами различных акций. Это и конкурсы политических плакатов, и ярмарки
солидарности,   где   покупателям   предлагались   сувениры,   сладкие   угощения,
выполненные   руками   кидовцев.   Вырученные   деньги   перечислялись   в   Советский
Фонд Мира для оказания помощи детям Азии, Африки и Латинской Америки.
Программа интернационального воспитания находила отклик среди учащихся школы:
если в первые месяцы в КИДе занимались 17 человек, то к концу учебного года
активными
учащихся
6 – 10 классов. Они устраивали театрализованные утренники для ребят младших
классов.
участниками
клуба
63

стали

Работа   в   КИДе   была   организована   по   следующим   секциям   и   кружкам:
страноведение,  переписка, разговорный  английский  язык, сценическое   искусство,
экскурсоводы, игровая, оформители. Они собирались на свои заседания раз в две
недели.   За   работой   кружков   и   секций   следил   совет   клуба,   который   состоял   из
президента,   вицепрезидента,   старост   секций   и   кружков,   редактора   газеты   и
фотографа. Совет избирался на год. Приложение 3
 Была разработана анкета, которая помогла выявить отношения членов школьного
сообщества к идее создания на базе образовательного учреждения Клуба
Интернациональной Дружбы.
Анкета
1. Что такое толерантность?
2. Как ты относишься к тому, что в классе учатся дети разных национальностей?
3. Ты легко общаешься с детьми других национальностей? Есть ли среди них у тебя друзья?
4. Как ты относишься к идее создания Клуба Интернациональной Дружбы ( КИД) в школе?
6. Хотел ли ты стать членом КИДа?
После качественной и количественной обработки анкеты, вывешивается объявление о
сборе в актовом зале всех желающих и любопытных.
Главная задача этого сбора проинформировать о результатах анкетирования, расширить
знания детей о деятельности КИДа. Заявление
о вступлении в Клуб интернациональной дружбы МКОУБСОШ№3
Прошу принять меня в члены Клуба интернациональной дружбы.
В свою очередь я обязуюсь принимать активное участие в деятельности
Клуба,   выполнять   все   требования   и   соблюдать   правила,   прописанные   в
настоящем Положении.
ФИО (полностью)___________________________________________________
Дата рождения _____________________________________________________
Название объединения ____________________________________________
Место учебы или работы ____________________________________________
__________________________________________________________________
Контактный телефон ________________________________________________
Email_____________________________________________________________
Ваши ожидания от деятельности Клуба ________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________ Дата __________________________ Подпись ______________________
Приложение 4
Наши за рубежом Иванов Павел –CША( окончание школы 2015) Коскина Яна –США ( окончание школы 2010) Корнева Ольга –Италия ( окончание школы 2007) Иванова Ольга США( окончание школы 2005) Иванов Владимир Германия( окончание школы 1996) Приложение 5
Клуб интернациональной дружбы
« Дружба без границ»
Эмблема
Наш девиз: Клятва КИДовца:
« Я ….клянусь: укреплять дружбу и сотрудничество с детьми
зарубежных стран; бороться за мир во всем мире; вносить свой вклад в
фонд мира!» Приложение 6
Переписка с зарубежными школьниками по почте  КИД сегодня
Сегодня не каждый знает, какие слова прячутся за аббревиатурой КИД, кто
такие   кидовцы   и   чем   они   занимались.   По   данным   опроса,   проведенного   в
школе№3,   к   сожалению,   только   четверо   учащихся   смогли   расшифровать
слово КИД правильно.
Итак, что же такое «Клуб интернациональной дружбы»? Это — добровольное
объединение   подростков   в   целях   реализации   программы   воспитания
молодежи в духе интернационализма. В школе № 3 КИД был создан в 1982
году. Его участниками стали девочки и мальчики 6– 10 классов. Руководила
клубом тогда преподаватель английского и немецкого  языков Вера Павловна
Ромасева.
 В 2016 году в МКОУБСОШ №3  было решено возобновить работу  КИДа  с
целью   подготовки   учащихся   к   участию   в   межкультурном   общении   на
английском языке в письменной форме , установление дружеских связей с
учащимися других стран путем переписки. Руководит клубом Аристова Елена
Николаевна. поделиться   своими
  Первые   кидовцы   школы   №3   уже   готовы
достижениями.Учащиеся   подписали     и   отправили   свои   первые   открытки
зарубежным друзьям из Франции,Германии,Англии, Китая и других стран.
  Свои первые послания они посвятили   Малой Родине ,то есть отправили
открытки  с достопримечательностями Боброва.
«Нам есть чем гордиться» ,говорят дети.»И мы хотим ,чтобы о нашем городе
знали все». «Всему свету без секрета ,о красивом месте этом»так называется
первая переписка кидовцев МКОУБСОШ№3.Теперь  учащиеся с нетерпением
ждут ответов от своих новых зарубежных друзей.
Аристова Елена Николаевна 89518757855 Наши Успехи (17.02.2016)
Международный блиц-турнир
«International Communication»

file_name: Районный конкурс социальных проектов 2016.docx

intro: Проект   Возрождение КИД «Дружба без границ» содержит информацию о переписке школьников с детьми из разных стран 20 лет назад. Возрождение КИДа -цель моего проекта.  Новый вид переписки Посткроссинг на данный момент, является одним из  самым подходящим и увлекательным способом .Проект   Возрождение КИД «Дружба без границ» содержит информацию о переписке школьников с детьми из разных стран 20 лет назад. Возрождение КИДа -цель моего проекта.  Новый вид переписки Посткроссинг на данный момент, является одним из  самым подходящим и увлекательным способом .

английский язык

group: Дисциплины

title: Социальный проект на тему: Возрождение КИД «Дружба без границ»


extracted_text:
КОНФЕРЕНЦИЯ     1.2(1А)
ЮЖНОУРАЛЬСКАЯ    ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОСОЦИАЛЬНАЯ    ПРОГРАММА
ДЛЯ МОЛОДЕЖИ  И  ШКОЛЬНИКОВ  "ШАГ  В  БУДУЩЕЕ  СОЗВЕЗДИЕ  НТТМ"
ЮЖНОУРАЛЬСКИЙ  КООРДИНАЦИОННЫЙ  ЦЕНТР  НТТМ

«ИНТЕЛЛЕКТУАЛЫ    XXI   ВЕКА»
Исследование лазерного излучения
Исследовательская работа на  ЮжноУральский
молодежный интеллектуальный форум  "Шаг в будущееСозвездие НТТМ"
(секция 1.2 (1А) Опторадиоэлектронные приборы и системы)
Автор:
Васильев Матвей Дмитриевич,
Челябинская область, г. Златоуст,
МОУ СОШ №9, класс 10
Научный руководитель:
Хрущева Альбина Ринадовна, учитель
физики МАОУ СОШ №9 Челябинск  2016 Содержание
• Глава I Принцип работы лазера
• Глава II. Принцип действия полупроводникового лазера
• Глава III. Устройство лазерной указки
• Глава IV Эксперименты с лазерной указкой
• Дифракция
• Поляризация
• Измерение длины волны
• Глава V Создание лазерного резака
• Вывод
• Список литературы Введение
«Лазерный луч – это уникальный тепловой источник,
способный нагреть облучаемый участок детали до
высоких температур за столь малое время, в течение
которого тепло не успевает «растрескаться»»:
Н. Г. Басов.
B   последние   годы   внедрение   лазерной   техники   во   все   отрасли   народного   хозяйства
значительно расширилось. Уже сейчас лазеры используются в космических исследованиях, в
машиностроении,   в   медицине,   в   вычислительной   технике,   в   самолетостроении   и   военной
технике. Появились публикации, в которых отмечается, что лазеры пригодились и в агропроме.
Непрерывно совершенствуется применение лазеров в научных исследованиях – физических,
химических, биологических.
B результате гонки вооружений ускоренными темпами идет использование лазеров в
различных видах военной техники – наземной, морской, воздушной.
Ряд   образцов   лазерной   техники   –   дальномеры,   высотомеры,   локаторы,   системы
самонаведения – поступили на вооружение в армиях. В военных приборах в качестве источника
излучения используется лазер.
В  последнее  время получила  распространение  еще  одна  важная  область  применения
лазеров – лазерная технология, с помощью которой обеспечивается резка, сварка, легирование,
скрайбирование металлов и обработка интегральных микросхем.
И   я   задумался:   а   как   создать   самому   лазер   или   увеличить   мощность   лазера,   чтобы
частично раскрыть в нем потенциал и увеличить мощность для резки металла.
Актуальность  проблемы   очевидна,   человеку   необходимо     внедрение   и   совершенствование
лазерных технологий, что приведет к качественному изменению всего облика современного
производства.
Цель работы:
Изучить   лазер,   провести   эксперименты   и   увеличить   мощность   лазера   используя   лазерную
указку.
Проблемный вопрос:  что лежит в основе лазерного излучения  и можно ли увеличить его
мощность?
Задачи:
 Изучить теоретические сведения о лазерах.
 Узнать устройство лазерной указки.
 Провести эксперименты
 Увеличить мощность лазерной указки
Гипотеза:  Можно ли увеличить мощность лазерной указки
Методы исследования.
Метод теоретического анализа;
Метод системного анализа;
Эмпирические методы: наблюдение, сравнение, эксперимент.
План исследования:
1. Изучить материал по интересующей меня проблеме
2. Исследовать излучение полупроводникового лазера
3. Провести эксперимент самостоятельно
4. Увеличить мощность лазерной указки
5. Проанализировать результаты исследования и сделать выводы.
Практическая значимость:
Работу   можно   использовать   как   дополнительный   материал   по   физике,   как   материал   для
проведения   тематического   классного   часа,   на   занятиях   кружка,   на   конференциях   разного
уровня.
Структура работы соответствует содержанию, состоит из введения и трех глав. Глава I Принцип работы лазера
Лазер представляет собой источник монохроматического когерентного света с высокой
направленностью светового луча. Само слово "лазер" составлено из первых букв английского
словосочетания, означающего "усиление света в результате вынужденного излучения". В 1917 г.
Эйнштейн   предсказал   возможность   так   называемого   индуцированного   (вынужденного)
излучения   света   атомами.   Под   индуцированным   излучением   понимается   излучение
возбужденных атомов под действием падающего на них света. Замечательной особенностью
этого излучения является то, что возникшая при индуцированном излучении световая волна не
отличается от волны, падающей на атом, ни частотой, ни фазой, ни поляризацией.
В обычных условиях атомы в веществе находятся в основных стационарных состояниях
и   обладают   минимальной   энергией.   Чтобы   атомы   перешли   из   основного   стационарного
состояния в возбужденное необходимо вещество облучать электромагнитными волнами.[2]
а)
невозбужденный атом
б)
возбужденный атом
Рис.1. Изображен процесс поглощения света при прохождении его через вещество
Одновременно   с   переходами   атомов   из   основного   состояния   в   возбужденное   (с
поглощением   фотонов)   происходят   переходы   из   возбужденного   состояния   в   основное   с
излучением фотонов.
в)
возбужденный атом
г)
возврат в основное состояние
Рис.2. Изображен процесс образования вынужденного излучения Глава II Принцип действия полупроводникового лазера
Полупроводниковый   лазер   –   это   лазер,   в   котором   активной   средой   является
полупроводник.   Изучение,   как   и   в   обычных   лазерах,   генерируется   в   результате   квантовых
переходов,   но   не   между   дискретными   уровнями   энергии,   а   между   разрешенными
энергетическими зонами, разделенными так называемой зоной запрещенной энергии. Ширина
  Энергетические   переходы   в
запрещенной   зоны   определяет   частоту   излучения.
полупроводниковом   лазере   осуществляются   в   результате   слияния   пары   электрондырка   в
активной области [2].
Рис. 3 Принцип действия полупроводникового лазера
Наибольшее   распространение   получили   инжекционные   полупроводниковые   лазеры,   в
которых накачка, т.е. создание избыточной концентрации электронов и дырок, достигается
путем   инжекции   носителей   заряда   в   активную   область.   Инжекционный   лазер   –   это,   в
простейшем   случае,  pnпереход,   т.е.     два   прижатых   друг   к   другу   полупроводниковых
кристалла,   практически   одинаковые   по   химическому   составу   различающихся   типом
проводимости.
Если на такой переход подать прямое напряжение смещения,  электроны из nобласти и дырки
из робласти начнут двигаться в область перехода на встречу друг другу. Они объединяются
(рекомбинируют) с излучением фотона. Чем сильнее электрическое поле в области рперехода
тем
излучения.
накачки
мощнее
ток,

тем

больше

Усиление осуществляется в процессе многократного отражения света при его распространении
вдоль   полупроводникового   перехода.   Мода   излучения   выбирается   углом   скола   торцов
кристалла.  В  самых  распространенных  "инжекционных"   лазерах   при  большом  прямом  токе
происходит инжекция избыточных электронов и дырок в слой, прилегающий к pn переходу.
Там электроны и дырки рекомбинируют и излучают. Характерная частота света зависит от
разности энергий между валентной зоной и зоной проводимости. Для арсенида галлия это 1,5
эВ, что соответствует ближнему ИК спектру. В настоящее время уже умеют делать лазерные диоды   и   на   видимый,   и   даже   на   ближний   УФ   диапазон   мощностью   в   сотни   милливатт.
Коэффициент полезного действия достигает 50%[1].
Глава III. Устройство лазерной указки
Устройство лазерной указки представлено на рисунке 4.
Источником питания служат три соединенные последовательно миниатюрные батарейки (1)  с ЭДС 1,2В
каждая.  Электронная схема (2)  с кнопкой  включения смонтирована в середине корпуса и подключена к
лазерной головке (3). Лазерное излучение указки имеет длину волны 630—680 нм и мощность менее 1
мВт. Линза (4) фокусирует его в тонкий луч.
Рис. 4. Устройство лазерной указки
Глава IV Эксперименты с лазерной указкой
Эксперимент проводил с использованием лазерной указки. Техника безопасности при
работе   с   лазером:   работа   с   лазерами   небезопасна,   поэтому   при   работе   с   ними   требуется
соблюдение   мер   безопасности.   Поскольку   лазерный   процесс   может   создать   мощный
коллимационный   луч   оптического   излучения   (то   есть,   ультрафиолетовой,   видимой   или
инфракрасной лучистой энергии), то лазер может быть опасным даже на больших расстояниях!
[4]
Цель: Получение дифракционных картин лазерной указки.
Эксперимент №1. Дифракционная картина
Рис. 5  Дифракционная картина (d=0,02) лазерной указки
Вывод: Наблюдается дифракция на дифракционной решетке от луча лазерной указки. Эксперимент№2 Поляризация излучения лазерной указки
Цель. Исследовать поляризацию излучения лазерной указки.
Ход исследования. На пути луча исследуемого лазерного луча установил поляроид, вращая
который   менял  направление   поляризации   пропускаемого  излучения.   За  нуль  угла   поворота
поляроида принял угол, при котором интенсивность излучения минимальна.
Рис. 6 а) Луч лазерной указки. Интенсивность излучения минимальна.
Рис. 6 б) Луч лазерной указки при изменении угла поворота поляроида до 15 град.
Вывод: Из  снимков, полученных при различных углах поворота поляроида, видно, что луч
лазерной указки при установке поляроида на 0 градусов не гаснет полностью. С увеличением
угла поворота поляроида структура луча остается прежней, рассеивается больше.
Эксперимент №3. Определение длины волны лазерной указки
Цель: определить длину волны
Для проведения эксперимента я взял лазер, дифракционную решетку с периодом 1/100, экран с
миллиметровой шкалой Дифракционную решетку расположил между лазером и экраном так,
чтобы на экране получилось четкое изображение центрального максимума и спектров первого и
второго порядков
Длина волны лазера определяется по формуле: λ=dsinφ
k
где d – период решетки, k – порядок спектра,
ϕ
 – угол, под которым наблюдаются спектры
первого, второго и т.д. порядков. Поскольку углы, под которыми наблюдаются максимумы 1
го, 2го порядков малы, можно вместо синусов углов использовать их тангенсы:
tgφ=α
c
где а – расстояние между центральным максимумом и максимумом первого, второго и т.д.
порядков,   с   –   расстояние   от   дифракционной   решетки   до   экрана.   Тогда   формула   для
определения длины волны лазера будет:
dα
kc
=λ
Результаты измерений длины волны полупроводникового лазера.
Источник света
Полупроводниковый
лазер
α , м
0,08
с, м
1
, нмλ
400
Вывод: Я экспериментально измерил длину волны лазерной указки
Глава V Создание лазерного резака
Компоненты:
 Нерабочий (или рабочий) DVDRW привод со скорость записи 16х или выше;
  Конденсаторы 100 пФ и 100 мФ;
  Резистор 25 Ом;
  Три аккумулятора ААА;
  Паяльник и провода;
 Лазерная указка
  Стальной светодиодный фонарь.
 Линза 0.7 мм
Перед   тем   как   приступить   к   работе,   необходимо   знать,   что   лазерный   диод   можно
повредить не только неосторожным обращением, но и перепадами напряжения. При повышении
напряжения   светодиод   в   устройстве   превышает   свою   норму   яркости,   вследствие   чего
разрушается резонатор. Таким образом, диод теряет свою способность к нагреву, он становится
обычным фонариком.  Вывод
В ходе исследовательской работы я  изучил теорию о лазерах, узнал принцип действия
полупроводникового   лазера,   устройство   лазерной   указки,   а   также   провел   эксперименты   с
лазерной указкой, такие как дифракция, поляризация и вычислил ее длину волны. И главное я
увеличил мощность лазера.
Полученные   в   процессе   исследования   знания   и   накопленные   факты   позволили   мне
провести   эксперименты,   в   ходе   которых,  я   выяснил,   что   лазерная   указка   пригодна   для
использования   в   качестве   источника   когерентного   излучения   при   проведении
демонстрационных и лабораторных опытов по физике. Все это может помочь при проведении
опытов на уроках физики при изучении раздела волновая оптика. Особенно тем школам, в
которых нет специального оборудования. Таким образом, моя гипотеза подтвердилась. Список литературы
1. Матвеев А. Н. Типы и характеристики лазеров // «Оптика» Москва, «Высшая школа», 1985г.
2. Физика лазеров [Текст]: учебное пособие / В.С. Айрапетян, О.К. Ушаков.
3.  Транковский С. В.  Книга о лазерах.  Москва «Детская литература», 1988 г.
Интернет ресурсы:
4.
http://geodesylib.ru/20090109154340.html
5. http://www.rfe.by/media/kafedry/kaf2/publications/karikh/OeLab1.pdf
6.   Энциклопедия.   Лазер.   Режим  доступа:
 Лазеры:   принцип   действия,   безопасность   при   работе   с   лазерами.   Режим   доступа:
 http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/
tehnologiya_ i_promyshlennost/LAZER.html?page
7. Яркость лазерного излучения. Режим доступа: http

 _787
 ://   www
 .  laserportal

 .  ru   /  content

file_name: Исследование лазерного излучения_ВасильевМД.docx

description: Челябинск  2016

доп. образование детей

group: Другое

title: Исследование лазерного излучения


extracted_text:
Пальчиковые игры
 «ОСЕНЬ»
Ветер по лесу летал,                                         (Плавные,
волнообразные
Ветер листики считал:                                               движения
ладонями.)
Вот дубовый,                                             (Загибают по одному пальчику
Вот кленовый                                                                       на обеих
руках.)
Вот рябиновый резной,
Вот с березки — золотой,
Вот последний лист с осинки
Ветер бросил на тропинку.     (Спокойно укладывают ладони на стол.)
 «АПЕЛЬСИН»
Мы делили апельсин.                      (Дети «разламывают» апельсин.)
Много нас,                                                      (Показывают 10 пальцев.)
А он один.                                                            (Показывают 1 палец.)
Эта долька — для ежа.                        (Загибают пальцы левой руки.)
Эта долька — для стрижа.
Эта долька — для утят.
Эта долька — для котят.
Эта долька — для бобра.
А для волка — кожура.          (Бросательное движение правой ру
кой.)
Он сердит на нас —                             (Сжимают кулаки и прижимают
Беда!!!                                                                                их к груди.)
Разбегайтесь —                                      («Бегут» пальцами по столу.)
Кто куда!

«ПТИЧКИ»
Эта птичка – соловей,                      (Загибают пальцы на обеих руках.)
Эта птичка – воробей,
Эта птичка – совушка, сонная головушка. Эта птичка – свиристель,
Эта птичка – коростель.
Эта птичка – злой орлан.       (Машут сложенными накрест ладонями.)
Птички, птички, по домам.         (Машут обеими руками, как крыльями.)

«ГРИБЫ»
Топтоп — пять шагов,                              (Дети «шагают» пальчиками)
В кузовочке пять грибов.                    (Показали 5 пальцев правой руки.)
Мухомор красный —                          (Загибают пальцы на одной руке.)
Гриб опасный.
А второй — лисичка,
Рыжая косичка.
Третий гриб — волнушка,
Розовое ушко.
А четвертый гриб — сморчок,
Бородатый старичок.
Пятый гриб — белый,
Ешь его смело!

«ЕСТЬ У КАЖДОГО СВОЙ ДОМ»
У лисы в лесу глухом                   (Дети загибают пальцы на обеих руках.)
Есть нора — надежный дом.
Не страшны зимой метели
Белочке в дупле на ели.
Под кустами еж колючий
Нагребает листья в кучу.
Из ветвей, корней, коры
Хатки делают бобры.
Спит в берлоге косолапый,
До весны сосет там лапу.
Есть у каждого свой дом,          (Удары ладонями и кулачками поочередно.)
Всем тепло, уютно в нем.

 «БОТИНКИ»
Всюду, всюду мы вдвоем               (Средний и указательный пальчики
Неразлучные идем.                                                «шагают» по столу.) Мы гуляем по лугам,                                    (Дети загибают по одному
По зеленым берегам,                             пальчику, начиная с большого.)
Вниз по лестнице сбегали,
Вдоль по улице шагали,
После лезем под кровать,
Будем там тихонько спать.                        (Укладывают ладони на стол.)
 «НАША КВАРТИРА»
В нашей комнате — столовой —          (На каждое название предмета
Есть отличный СТОЛ ДУБОВЫЙ,                      мебели дети загибают
СТУЛЬЯ — спинки все резные,                                по одному пальчику.)
Ножки гнутые, витые.
И ореховый БУФЕТ
Для варенья и конфет.
В комнате доя взрослых — спальне —
Есть для платьев ШКАФ ЗЕРКАЛЬНЫЙ,
Две ШИРОКИЕ КРОВАТИ
С одеялами на вате
И березовый КОМОД,
Мама там белье берет.
А в гостиной КРЕСЛА есть,
Телевизор смотрят здесь.
Есть ДИВАН и СТОЛ журнальный,
В СТЕНКЕ — центр музыкальный.
 «МАШИНА КАША»
Маша каши наварила,                          (Указательным пальцем правой
Маша кашей всех кормила.        руки дети мешают в левой ладошке.)
Положила Маша кашу
Кошке — в чашку,                                  (Загибают пальцы левой руки.)
Жучке — в плошку,
А коту — в большую ложку.
В миску курицам, цыплятам
И в корытце поросятам.
Всю посуду заняла,                                                (Разжимают кулачок.)
Все до крошки раздала.                        (Сдувают «крошку» с ладошки.) Дед Мороз принес подарки:    (Дети «шагают» пальчиками по столу.)
«ПОДАРКИ»
Буквари, альбомы, марки,                      (Загибают пальцы левой руки.)
Кукол, мишек и машины,
Попугая и пингвина,
Шоколадок полмешка
И пушистого щенка!
Гав! Гав!
 «ПОВАР»
Повар готовил обед,               (Ребром ладони дети стучат по столу.)
А тут отключили свет.
Повар леща берет                             (Загибают пальцы на левой руке.)
И опускает в компот
Бросает в котел поленья,
В печку кладет варенье.
Мешает суп кочерыжкой,
Угли бьет поварешкой.
Сахар сыплет в бульон.
И очень доволен он!                                                     (Разводят руками.)
 «АКУЛА»
Приплывали две севрюги,             (Двумя ладонями дети изображают,
                                                                                как плывут севрюги.)
У них спины словно дуги.                           (Выгибают ладони тыльной
                                                                                стороной вверх.)
Налетали с двух сторон.                                (Изображают, как севрюги
                                                                   плывут навстречу друг другу.)
Ты, акула, выйди вон.                  (Делают толчок ладонями от груди.)
 «ДРОЗД  ДРОЗДОК» Дружок ты мой, дрозд,                                   (Дети машут сложенными
В крапинку хвост,                                                ладонями как
крыльями.)
Носик — остренький,                              (Загибают по одному пальчику
Бочок — пестренький,                                                 обеих руках, начиная с
большого.)
Перья — тонкие,
Песни — звонкие.
Весной распеваются,                    (Снова машут, сложенными накрест
Зимой забываются.                                                                    ладонями.)

 «ВЕСНА»

Иди, весна, иди, красна,               (Дети пальчиками «идут» по столу.)
Принеси ржаной колосок,                  (Загибают по одному пальчику на
Овсяный снопок,                                    обеих руках, начиная с мизинца).

Яблоки душистые,

Груши золотистые,
Большой урожай в наш край.
 «ШКОЛА» В школу осенью пойду.           (Дети «шагают» пальчиками по столу.)
Там друзей себе найду,                        (Загибают по одному пальчику.)
Научусь писать, читать,
Быстро, правильно считать.
Я таким учёным буду!
Но свой садик не забуду.                                      (Грозят указательным
                                                                               пальчиком правой руки.)
 Где обедал, воробей?                                  (Дети машут ладошками.)
 «ГДЕ ОБЕДАЛ ВОРОБЕЙ?»
 В зоопарке у зверей.                                      (Ладошками изображают
                                                                            раскрывающуюся пасть.)
Пообедал я сперва                              (На каждое название животного
За решеткою у льва.                                 загибают по одному пальчику Подкрепился у лисицы,                                          поочередно  на левой,
У моржа попил водицы.                                        затем на правой руке.)
 Ел морковку у слона.
С журавлем поел пшена.
Погостил у носорога,
Отрубей поел немного.
Побывал я на пиру
У хвостатых кенгуру.
Был на праздничном обеде
У мохнатого медведя.
А зубастый крокодил
Чуть меня не проглотил.                                          (Опять изображают
                                                         раскрывающуюся пасть животного.)

title: "Пальчиковая гимнастика"


extracted_text:
Российская научносоциальная программа для молодежи и школьников «Шаг в
КОНФЕРЕНЦИЯ     2А1
будущее»
ЮЖНОУРАЛЬСКАЯ    ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОСОЦИАЛЬНАЯ    ПРОГРАММА
ДЛЯ МОЛОДЕЖИ  И  ШКОЛЬНИКОВ  "ШАГ  В  БУДУЩЕЕ  СОЗВЕЗДИЕ  НТТМ"

ЧЕЛЯБИНСКИЙ  ГОРОДСКОЙ  ГОЛОВНОЙ КООРДИНАЦИОННЫЙ  ЦЕНТР  НТТМ
«ИНТЕЛЛЕКТУАЛЫ    XXI   ВЕКА»
«Загадочный мир кристаллов»
Исследовательская работа  на Российский форум научной молодежи
«Шаг в будущее»
Секция 2.1   (2A1)  Физика и познание мира
Автор: Сражетдинова Севара
МАОУ СОШ №9, 7 класс
Научный руководитель:
Хрущева А.Р.,
учитель физики
г. Златоуст, 2015г. ОГЛАВЛЕНИЕ
2
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………… 3
4
ГЛАВА 1. ЗАГАДОЧНЫЙ МИР КРИСТАЛЛОВ……………………………...
1.1. История возникновения кристаллов……..………………………… 4
1.2.
4
Что такое кристалл? …………………………………………………
1.3.
5
ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………….. 5
Практическая значимость кристаллов для человека……………….
2.1.
2.2.
2.3.
Образование кристаллов  удивительное действие природы……..
Зависимость роста кристаллов от температуры ……………
Зависимость роста кристаллов от удаления воды из насыщенного
5
8
9
раствора……………………………………………………………….
10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………..
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………………..
11
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………….................. 12 3
Введение

   «Чем больше вглядываешься в кристалл, тем

    глубже он  затягивает вас в свою глубину очарования»
                                                                                И.Е.Репин
Кристалл.   Что   можно   себе   представить,   услышав   это   слово?   Природные
кристаллы   всегда   возбуждали   любопытство   у   людей.   Их   цвет,   блеск   и   форма
затрагивали человеческое чувство прекрасного, и люди украшали ими себя и жилище.
Сегодня  кристаллы, помимо их свойства соблазна, нашли очень большое применение
в науке и технике. Жилые здания и промышленные сооружения, самолеты и ракеты,
теплоходы и тепловозы, горные породы и минералы слагаются из кристаллов. Мы
едим кристаллы, лечимся ими и частично состоим из кристаллов.
Но,   где   взять   столько   кристаллов?   Думаю,   что   в   природе   найти   нужный
кристалл  сложно,  да  и  нахождение  в  природе  крупных  однородных кристаллов
явление   нечастое,   а   человек   все   чаще   нуждается   в   таких   подарках   природы.
Актуальность  проблемы   очевидна,   человеку   необходим   способ   искусственного
создания кристаллов.
На уроке физики было дано задание – вырастить кристалл, меня это очень
заинтересовало, и я решила исследовать данную тему. Обозначив для себя проблему,
мы с учителем определили объект и предмет нашего исследования:
Объект исследования – кристаллы
Предмет исследования – способы выращивания кристаллов в домашних условиях
Цель: выращивание кристаллов в домашних условиях.
Задачи:
 познакомиться с историей возникновения  кристалла;
 выяснить практическое значение кристалла;
 определить условия выращивания кристаллов в домашних условиях. 4
Методы   исследования:  обзор
эксперимент.
Гипотеза: Кристалл можно вырастить в любых условиях.
  литературных   источников,   анализ,   сравнение,
Глава 1. Загадочный мир кристаллов
1.1. История возникновения кристаллов
Кристаллы многих минералов и драгоценных камней были известны и описаны
ещё несколько тысячелетий  назад. Кристаллом (от греч. krystallos – «прозрачный
лед»)   вначале   называли   прозрачный   кварц   (горный   хрусталь),   встречавшийся   в
Альпах.
          Горный хрусталь принимали за лед, затвердевший от холода до такой степени,
что он уже не плавится. Первоначально главную особенность кристалла видели в его
прозрачности,   и   это   слово   употребляли   в   применении   ко   всем   прозрачным
природным твердым телам. Позднее стали изготавливать стекло, не уступавшее в
блеске   и   прозрачности   природным   веществам.   Предметы   из   такого   стекла   тоже
называли «кристальными».
Удивительной   особенностью   горного   хрусталя   и   многих   других   прозрачных
минералов являются их гладкие плоские грани. В конце 17 века было подмечено, что
имеется определенная симметрия в их расположении. Было установлено также, что
некоторые непрозрачные минералы также имеют естественную правильную огранку и
что форма огранки характерна для того или иного минерала. Возникла догадка, что
форма может быть связана с внутренним строением. Поэтому, кристаллами стали
называть все твердые вещества, имеющие природную плоскую огранку.
1.2. Что такое кристалл?
Кристалл — это обычно твердое вещество, но бывают и жидкие кристаллы.
Каждое вещество состоит из маленьких частиц (молекул или атомов). Можно назвать
их кирпичиками. Обычно в веществе кирпичики разные и поразному соединяются 5
друг   с   другом,   т.   е.   получаются   странные   узоры.   А   в   кристалле   кирпичики
одинаковые, они одинаково соединяются друг с другом, повторяются в точно такой
же последовательности по всему веществу, выстраиваются в строгом порядке “как
солдаты в строю” (в отличие от частиц в газах, жидкостях и в аморфных твёрдых
телах), т. е. получаются узоры правильной формы. Благодаря такой повторяющейся
структуре кристаллы сами могут принимать странные и интересные формы.
1.3. Практическая значимость кристаллов для человека
Применения кристаллов в науке и технике так многочисленны и разнообразны,
что их трудно перечислить. Перечень видов применения кристаллов уже достаточно
длинен и непрерывно растет. Поэтому ограничусь несколькими примерами.
Практическая
значимость
кристаллов для
человека
Производство
тонкой
электротехники
компьютеры)
Оптические
технологии
Ювелирные
украшения

         .
Глава 2. Выращивание кристаллов
2.1. Образование кристаллов  удивительное действие природы
Вместе с папой, я прочитала в интернете, что природные кристаллы не всегда
достаточно крупны, часто они неоднородны, в них имеются нежелательные примеси.
При искусственном выращивании можно получить кристаллы крупнее, однороднее и
чище, чем встречаются в природе.
Очень   эффектно   выглядят   "доморощенные"   кристаллы   медного   купороса   ярко
синего цвета и хромокалиевых квасцов (фиолетовые), хороши и бесцветные кубики 6
поваренной   соли.  Мне  показалось   странным,  что  кристалл   растёт.  Почему   же  он
может расти? Ведь это не растение.
Прочитав инструкцию и изучив меры предосторожности, свою деятельность я
начала   с   выращивания   кристаллов   из   поваренной   соли.   Данное   исследование
является   моим   первым   опытом   работы   в   проведении   научно   практического
изучения.
Опыт 1
Выращивание кристалла поваренной соли:
1. Приготовила нитки разного качества, соль, банку. (Приложение 1)
2.Развёла   раствор   поваренной   соли   следующим   образом:   налила   воды   в   банку   и
поставила его в кастрюлю с тёплой водой.
3. Насыпала пищевую соль в банку и оставила минут на 5, предварительно помешав.
За это время банка с водой нагрелась, а соль растворилась.
4.Добавляла и перемешивала соль ещё несколько раз до тех пор, пока соль уже не
перестала   растворяться   и   начала   оседать   на   дно   банки.  Я   получила   насыщенный
раствор соли.
5.Перелила его, избавившись при этом от лишней соли на дне.
6.Опустила в банку нитки разного качества, закрепила их так, чтобы один конец был
в банке с раствором, а другой конец был с внешней стороны.
В   результате   этого   опыта   кристалл   начал   расти   на   нити,   находящейся   с
внешней   стороны,   У   меня   получилась   красивая   кристаллическая   нить   из   мелких
кристалликов,   похожая   на   украшение,   но     кристалл   был   очень   хрупкий,   при
неосторожном движении рассыпался.
Мне стало интересно, а можно ли вырастить кристалл большой формы и более
прочный.   Я   решила   продолжить   исследования,   и   вырастить   кристалл   медного
купороса.
 Опыт 2
Выращивание кристалла медного купороса:
1.Выбрала место с постоянной температурой, где кристалл никто не будет трогать,
пока он растёт.
2.Вскипятила воду и налил её в ведёрко.
3.Высыпала порошок для выращивания кристаллов в ведёрко с кипятком. 7
4.Перемешала   раствор   до   полного   растворения   порошка.   Перемешивала   в   одном
направлении.
5.Опустила в ведёрко камешек.
6.Закрыла ведёрко, подождала один час, чтобы раствор остыл.
7.Осторожно высыпала заправочные кристаллы в центр ведёрка на камешек.
8.Ждала появление первого кристалла 24 часа.
9.Каждый день наблюдал за ростом кристаллов с помощью фонарика.
10.Через 30 дней кристалл начал выступать над поверхностью воды.
Я вылила раствор из ведёрка.
11.Надев перчатки, я вытащила кристалл из ведёрка на два дня, чтобы он обсох.
Вывод: В результате проведённого опыта я получила, можно сказать, чудо какоето,
большой, крепкий кристалл, красивого голубого цвета, т.к.   это кристалл медного
купороса. Но кристалл боится высокой температуры и солнечных лучей.
Примечание: Если удалось растворить весь купорос в воде, значит его недостаточно
и нужно добавить еще. В банке на дне должен в итоге оставаться нерастворимый
осадок.
Главная наша цель  добиться насыщенного состояния раствора (т.е. такого раствора,
в котором еще больше вещества раствориться уже не может). Для этого нужно в
данном объеме жидкости растворить как можно больше грамм медного купороса.
*Как   добиться   насыщенного   раствора   или   сколько   купороса   нужно
разбавлять в воде?
Чтобы ответить на этот вопрос, посмотрим, как изменяется растворимость сульфата
меди с температурой (рисунок 1).
Рисунок 1. Изменение растворимости CuSO4 с температурой (в гр на 100 гр
воды)

Как видно из графика с увеличением температуры растворимость  сульфата
меди довольно быстро растет. Но когда температура достигает примерно 80 °С, то
дальнейшее нагревание почти не ведет к увеличению растворимости. 8
Кроме того, при нагревании выше 90 градусов раствор мутнеет и происходит
выпадение черных хлопьев в виде осадка, что влияет на чистоту кристалла.
Поэтому   оптимальная   температура   растворения   медного   купороса   для
выращивания кристалла – 80 градусов.
 2.2. Зависимость роста кристаллов от температуры
Например,
  охлаждая   насыщенный
раствор.
растворимость

  С   понижением   температуры
веществ
большинства

уменьшается, и они, как говорят, выпадают в
осадок.   Сначала   в   растворе   и   на   стенках
сосуда появляются крошечные кристаллызародыши. Когда охлаждение медленное, а
в растворе нет твёрдых примесей (скажем, пыли), зародышей образуется немного, и
постепенно   они   превращаются   в   красивые   кристаллы   правильной   формы.   При
быстром  охлаждении   центров  кристаллизации   возникает   много,  сам   процесс   идёт
активнее.
Если раствор охлаждать быстро, то кристаллы
будут тоже расти быстро, но их форма может
оказаться неправильной
Если раствор охлаждать медленно, то форма
может оказаться правильной
2.3. Зависимость роста кристаллов от удаления воды из насыщенного
раствора
Выращивание   кристаллов   можно   осуществить   и   другим   способом
постепенным   удалением   воды   из   насыщенного   раствора.   И   в   этом   случае,   чем
медленнее   удаляется   вода,   тем   лучше   получаются   кристаллы.   Можно   оставить 9
открытый сосуд с раствором при комнатной температуре на длительный срок  вода
при этом будет испаряться медленно (особенно если сверху положить лист бумаги,
который заодно защитит раствор от пыли). Растущий кристалл можно либо подвесить
в насыщенном растворе на тонкой прочной нитке, либо положить на дно сосуда. В
последнем случае кристалл периодически надо поворачивать на другой бок. По мере
испарения воды в сосуд следует подливать свежий раствор. Даже если исходный
кристалл имел неправильную форму, он рано или поздно сам выправит все дефекты и
примет форму, свойственную данному веществу.
Важно помнить! Выращивание кристаллов:
1.   Кристаллик   нельзя   при   росте   без   особой   причины   вынимать   из   раствора
2.   Не   допускать   попадание   мусора   в   раствор,   где   растёт   кристалл
3. Периодически (раз в неделю) менять или обновлять насыщенный раствор 10
Заключение
Процесс выращивания кристаллов в домашних условиях это очень интересное
и   увлекательное   занятие,   позволяющее   сознательно   отнестись   к   закономерностям
  сделала   меня   более   наблюдательной,   терпеливой,
природы.   Данная   работа
расширила мой кругозор, приобщила к науке. Мне было интересно работать вместе с
моими родителями, им тоже было интересно.
В   ходе   работы   я   познакомилась   с   историей   возникновения     кристалла;
выяснила   практическое   значение   кристалла   и   определила   условия   выращивания
кристаллов   в   домашних   условиях.   Моя   гипотеза   не   подтвердилась   –   кристаллы
растут   только   при   определенных   условиях   и   имеют   зависимость   роста   от
температуры, от времени и от удаления воды из насыщенного раствора.
Выращенные мною кристаллы получились красивыми, разными, яркими, но не
практичными. На них можно смотреть и любоваться, но использовать их в жизни
трудно,  т.к.  кристалл   соли   –  хрупкий,  а  из   медного   купороса  –  боится   высокой
температуры и солнечных лучей;
В   будущем   хочу   вырастить   красивые   кристаллы   разных   цветов   другими
способами;
В результате, проделанной работы, мы пришли к следующим выводам:
1. Работу мы делали с большим удовольствием и интересом.
2. Кристаллы необходимы на уроках физики при прохождении соответствующей
темы как наглядные пособия, которых в школе нет.
3. Обогатился наш теоретический запас знаний по физике
4. Мы привлекли внимание наших родителей, им тоже было интересно.
В   дальнейшем,   я   хочу   вырастить   кристаллы   медного   купороса   и   квасцов
методом испарения и охлаждения. Закончить свою работу хочу словами Ильи Репина     «Кристаллы будоражат
наше воображение гармонией, поражают яркостью и многообразием окраски, своими
замечательными   свойствами,   немеркнущей   со   временем   красотой,   тайнами
11
зарождения и роста».

Список используемых источников
1. Всё обо всём / Пер. с англ.  М.: Махаон — 160 с.
    2. Энциклопедический словарь / Пер. с Англ. М.: Ридерз Дайджест 368 с.
    3. Энциклопедия для детей т.4 М. Аванта . 1995 г
Электронные ресурсы:
1.   Выращивание   кристаллов   в   домашних   условиях.   Как   вырастить   кристалл   //
Занимательная   химия
http://www.kristallikov.net/page6.html
[Электронный   ресурс].
  —   Режим   доступа:
2.   Жидкие   кристаллы   //   Википедия   [Электронный   ресурс].   —   Режим   доступа:
http://ru.wikipedia.org/wiki.
3.   История   кристалла   //   Кристаллы   [Электронный   ресурс].   —   Режим   доступа:
http://kristal.21428s12.edusite.ru/p2aa1.html
4.   Кристаллы   //   "Рисуя   Минералы..."   [Электронный   ресурс].   —   Режим   доступа:
http://nsportal.ru/ap/drugoe/library/pochemurastetkristall

#http://mindraw.web.ru/cristall1.htm 5.   Применение   кристаллов   в   науке   и   технике   //   Мир   кристаллов   [Электронный
ресурс]. — Режим доступа: http://coursecrystal.narod.ru/p2aa1.html
12
Приложение
Фото 1. Кристалл медного купороса, выращенный при температуре 10 градусов.
Раствор: 70мл. воды на 60 г. медного купороса.
Фото 2. Кристалл медного купороса, выращенный при температуре 21 градус.
Раствор: 70 мл. воды на 60 г. медного купороса 13
Фото 3. Кристалл медного купороса, выращенный при температуре 30 градусов.
Раствор: 70 мл. воды на 60 г. медного купороса

Диаграмма 1. Зависимость размера кристалла от температуры окружающей среды и
концентрации раствора. 14
Фото 4. Кристалл медного купороса, выращенный учениками нашего класса.
Фото 5. Кристаллы поваренной соли, выращенные учениками младших классов.

file_name: загадочный мир кристаллов_Севара.doc

intro:
На уроке физики было дано задание – вырастить кристалл, меня это очень заинтересовало, и я решила исследовать данную тему. Обозначив для себя проблему, мы с учителем определили объект и предмет нашего исследования:
Объект исследования – кристаллы
Предмет исследования – способы выращивания кристаллов в домашних условиях
Цель: выращивание кристаллов в домашних условиях.
Задачи:
	познакомиться с историей возникновения  кристалла;
	выяснить практическое значение кристалла;
	определить условия выращивания кристаллов в домашних условиях.
Методы исследования: обзор  литературных источников, анализ, сравнение, эксперимент.

title: Загадочный мир кристаллов


extracted_text:
Развлечение
«Зимнее путешествие Колобка»
Задачи:
1. Продолжать работу по укреплению здоровья детей, решать оздоровительные задачи
средствами физической культуры.
2. Использовать игровые технологии в развитии творческих способностей детей.
3. Воспитывать эмоционально положительное отношение к развлечениям, доставить
детям радость.
           4. Закреплять знания детей о лекарственных растениях и их применении.

Интеграция с образовательными областями: «Познание», «Здоровье», «Физическая культура»,
«Социализация», «Безопасность», «Коммуникация», «Музыка».
Оборудование:
Фонограмма «Воздушная кукуруза»;
Игрушки бибабо: заяц, волк, медведь, лиса;
Ширма для кукольного театра,
игрушки колобок и лиса для игры;
Набор зелени «живые витамины».
Предварительная работа:
Физкультурная образовательная деятельность  в помещении и на воздухе, выполнение
оздоровительной гимнастики после сна, подвижные игры и упражнения, беседы о здоровом образе
жизни, пение песен, разучивание танцев.
2 Ход развлечения.
 Дети входят в зал друг за другом и останавливаются возле стульчиков.
Ведущая. Снег на крыше, на крылечке,
                 Все блестит и все бело.
                 Нет свободного местечка
                 Всюду снега намело.
                 Выпал снег, но вот досада
                 Не готовы мы к зиме.
                 Попросить скорее надо:
                 «папа, санки сделай мне!»
Исполняется песня «Пришла зима» муз. Филиппенко А.
Ведущая. Ребята, а вы зиму любите? А за что? Давайте слепим снеговика!
Массаж биологически активных точек «Снеговик».
Раз рука, два рука,                                     Вытягивают вперед одну руку,
                                                                        потом другую.
Лепим мы снеговика.                                   Имитируют лепку снежков.
Три четыре, три четыре,                           Поглаживают ладонями шею.
Нарисуем рот пошире.
Пять найдем морковь для носа,                Угольки найдем для глаз.
Шесть наденем шляпу косо,                     Приставляют ладони ко лбу, козырьком и растирают
 Пусть смеется он у нас.                               лоб.
Семь и восемь, семь и восемь                     Поглаживают колени ладошками.
 мы плясать его попросим.
(Входит грустный снеговик).
Снеговик.  Здравствуйте, ребята (вздыхая)
Дети.  Здравствуй!
Снеговик.   Я так грущу, а все потому, что…
Обидно мне!
Ребята меня слепили
И про меня забыли.
Стою я такой несчастный,
Один я скучаю ужасно.
А вы сможете меня развеселить? (да)  Ну, тогда спойте хорошую песню.
(Дети становятся в круг)
3 Исполняется песня шутка «От мороза убежим» муз.Бокач
Снеговик улыбается и приглашает ребят на танец.
«Веселый танец».
Снеговик.  Я, ребята, снеговик,
К снегу, холоду привык.
Вы слепили меня ловко:
Вместо носа тут морковка,
Уголечки вместо глаз,
 Вместо шляпы медный таз.
Вы меня развеселили
И на танец пригласили.
А хотите поиграть?
Все мы будем замирать!
Проводится игра «Замри!»
Мы топаем ногами,                            Движения по тексту.
Мы хлопаем руками,
Качаем головой,
Мы руки поднимаем,
Потом их опускаем,
Друг другу подаем                               Сцепляют руки в «замок» бегут по кругу.
И бегаем кругом
«Раз! Два! Три!                                     Три хлопка.
Снежная фигура, замри!»                    Замирают в любой позе.
Детей, которые пошевелились, Снеговик приглашает плясать. После игры дети садятся на
стульчики.
Снеговик.  Ребята, а вы сказки любите? (Да).
 Ну, тогда отгадайте, про какую сказку я сейчас расскажу.
Из муки он был печен,
На окошке был стужен,
Убежал от бабки с дедом,
А лисе он стал обедом.     (Колобок)
С песенкой в зал вбегает Колобок, здоровается с детьми.
На ширме появляется заяц, чихает и кашляет.
Колобок. Здравствуй, заяц! Что с тобой?
                Вижу зайка: ты больной.

Заяц.   Колобок, я захворал,
            Потому что снег лизал.
4 Колобок. Дети, дайте мне ответ:
            Можно кушать снег иль нет?
Дети.   Нет.
Колобок.  Что же делать? Как тут быть?
Снеговик.   Надо заиньку лечить!
                    Ему вы, дети, помогите,
                    Чем лечат горло, расскажите.
Дети дают советы, как можно лечить больное горло.
Заяц.   Все запомнил! Поскачу,
            Свое горло полечу.
            Буду содой полоскать,
            Буду солью согревать,
            Чаю с медом я попью,
            Зверобою заварю.
Заяц прощается и убегает. Колобок катиться дальше. На ширме появляется волк, дрожащий от
холода.
Колобок.  Здравствуй, Серый Волк, дружище !Не меня ль сегодня ищешь?
Волк.  Здравствуй, здравствуй, Колобок!
           Замерзает Серый Волк.
           Зябнут лапы, зябнет хвост!
           Ох, сердит в лесу мороз!
Колобок.  Ай, ай, аиньки!
                 Купим волку валенки,
                 Наденем на ноженьки,
                 Пустим по дороженьке!
                          (протягивает волку валенки)
Снеговик.   Эй, ребята, все вставайте,
                   Для ног зарядку начинайте,
                   Ноги чтоб не уставали,
                   Чтоб зимой не замерзали.
Гимнастика для стоп.
По показу снеговика под музыку диско дети выполняют движения: переступание с ноги на ногу,
ходьба на носках, на пятках, на внешней стороне стопы, перекаты с пятки на носок, сводить и
разводить носки, пятки, прыжки, ходьба на месте с восстановлением дыхания.
Волк благодарит ребят за науку, прощается и уходит, на ширме появляется медведь
5 .
Медведь.  Я немного толстоват,
                 Я немного косолап.
                  Вы не знаете, ребята,
                  Кто же в этом виноват?
Дети отвечают, что мишке надо заняться физкультурой и предлагают научить медведя делать
утреннюю зарядку.
Утренняя зарядка.
Мы веселые ребята,
Мы ребята дошколята,                                     Ходят по кругу.
Спортом занимаемся,
С болезнями не знаемся.
Раз два, два раз!                                                Руки в стороны, пальцы раскрыты
Много силы есть у нас!                                       руки к плечам в кулак.
Мы поклонимся сейчас,                                      Наклоны вниз.
Полюбуйтеська на нас.
Раз два! Не зевай!                                                Приседают.
Вместе с нами приседай!
Раз прыжок! Два прыжок!                                 Прыгают в чередовании с ходьбой.
Прыгай весело, дружок!
Носиком сейчас вдохнем,                                    Вдыхают через нос, не поднимая плечи,
«Ш ш ш»                                                            на выдохе произносят: «Ш ш ш».
 дружно скажем все потом.
Медведь. Вот спасибо, ребятишки!
Благодарен детям мишка.
Быть спортсменом я хочу
И братишку научу
Спортом заниматься,
Водою закалятся!
Мишка уходит, колобок бежит дальше по дорожке.
На ширме появляется лиса.
Лиса.  Колобочек, Колобок!
           Я ведь съем тебя, дружок!
Игра «Догони колобка».
Дети передают друг другу игрушки: сначала колобка, за ним лису, стараясь, чтобы она не догнала
колобка. (Лиса обиженно фыркает и убегает).
Колобок.  Я от дедушки ушел,
                 Я от бабушки ушел,
                 От лисы тоже ушел.
6 А почему? Потому что бегаю хорошо. А бегаю хорошо, потому что спортом занимаюсь. Давай,
снеговик, проверим, как наши дети бегать умеют.
Дети становятся в круг, в центре которого снеговик.
Игра «Снежная баба».
Мы слепили это чудо в пять минут.                 Имитируют лепку снежков.
Мы слепили это чудо в пять минут.
Как зовут такое чудо, как зовут?                       Пожимают плечами.
Как зовут такое чудо, как зовут?
(говорком)
 Снежная баба!                                                   Сужают круг, подходя к снежной
К снежной бабе                                                    бабе.
Близко близко подойдем,
Снежной бабе, снежной бабе                              Кланяются.
Низкий низкий наш поклон.
Мы над бабой посмеемся:                                    Расширяют круг, отходя назад
                                                                                от снежной бабы
«Ха ха ха»!                                                           и показывая на нее рукой.
Хороша ты, наша баба, хороша!
Раз, два, три!                                                          Хлопают в ладоши и убегают.
Нас, ты баба догони!
Снеговик начинает таять. Дети на него дуют.
 Снеговик.  Вот, спасибо, ребята! Не дали мне растаять. Пойду я на улицу. А вы ко мне приходите
да поиграйте у меня во дворе. Да и нашему Колобку пора в путь дорожку отправляться.
Колобок.  Да, ребятки, пора мне. Но я хотел вам напомнить, что сейчас зима, холодно и, чтобы не
заболеть, надо обязательно есть витамины. Я вам, ребята, принес самые лучшие живые
витамины (дарит корзинку с зеленью). Здесь петрушка, укроп и лук. Как бабушка с
дедушкой говорили: «Лук от семи недуг». До свидания. Может быть еще встретимся.
Колобок со снеговиком уходят.
Используемая литература.
         1.  М.Ю. Картушина Сценарии оздоровительных досугов для детей 4 5 лет.
М.: ТЦ Сфера, 2005 год.
         2. Боромыкова О.С. Коррекция речи и движения с музыкальным   сопровождением. СПб.,
1999.
7

intro:
Задачи:

1.	Продолжать работу по укреплению здоровья детей, решать оздоровительные задачи средствами физической культуры.
2.	Использовать игровые технологии в развитии творческих способностей детей.
3.	Воспитывать эмоционально- положительное отношение к развлечениям, доставить детям радость.
           4. Закреплять знания детей о лекарственных растениях и их применении.

Интеграция с образовательными областями: «Познание», «Здоровье», «Физическая культура», «Социализация», «Безопасность», «Коммуникация», «Музыка».

title: "Зимнее путешествие Колобка"