Construcció d'una cambra obscura

OBJECTIU

L'objectiu d'aquesta pràctica és comprovar que les ones de llum continuen rectes quan passen per un forat més gran que la seva longitud d'ona, llavors no difraccionen. També comprovarem que cada raig de llum continua el seu camí encara que es creui amb d'altres.

FONAMENT TEÒRIC

El fonament teòric és el fet que les ones de llum continuen rectes al passar per un forat més gran que la seva longitud d'ona, això fa que a dins la cambra fosca es vegi el mateix que a l'exterior però de cap per avall. Com es veu en el dibuix, les ones que a l'exterior són a dalt quan passen per l'orifici es posen a la part de baix.

MUNTATGE EXPERIMENTAL

Material

Per fer la cambra fosca necessitarem :

• Un cartró o cartolina fosca per construir dues caixes.

• Paper vegetal

• Tisores

• Drap negre

Procediment

Amb la cartolina construïm dues caixes, una lleugerament més petita que l'altra per tal que encaixin exactament una dins l'altra sense que entri llum.

La caixa gran serà per on entrarà la llum. Posem a un dels cantons una cartolina amb forats de diferents grandàries (1 a 4 mm) per tal de poder-les intercanviar i veure el diferent efecte de cada una. A l'altre cantó de la capsa hi anirà la petita a dins. A la capsa petita hi fem en un cantó un forat per on hi puguem veure nosaltres (2cm). A l'altre cantó hi enganxem una pel·lícula de paper vegetal. Quan encaixem les dues caixes la petita es pot moure dins la gran, cosa que fa que la imatge s'apropi o s'allunyi.

QÜESTIONARI

Quan es mira la imatge sense tapar-se amb el drap la imatge es veu més borrosa, suposo que és perquè entra llum des d'on mirem i fa que la imatge es vegi massa il·luminada i gens nítida. En canvi quan la veiem tapats amb el drap la llum només entra per on ha d'entrar i a dins la cambra hi ha prou foscor com per que la vegem bé reflectida al paper vegetal.

Perquè la llum ha d'entrar per davant per tal que ens mostri al paper vegetal el que hi ha a fora, si no quan entra llum des d'on mirem nosaltres el que fa és desenfocar i il·luminar massa la imatge. En canvi quan ens tapem el que fem és que la única llum que entri sigui la que ens mostrarà la imatge.

No. Els objectes de dins de l'habitació es veuen bé però com que hi ha poca llum no entra la suficient com per poder veure-ho bé del tot, es veu una mica fosc i borrós. És com amb les cameres de fotografiar, que les fotos a dins de casa s'han de fer utilitzant el flash. A fora si fa un dia de sol es veu molt bé, ja que entra prou llum com perquè al paper vegetal es quedi prou marcat i puguem distingir-ho millor.

DADES

Hi ha una proporcionalitat entre la mida dels objectes i la de la imatge, depenent de la distància que hi hagi entre l'entrada de llum i la pantalla de paper vegetal nosaltres la veurem més gran o més petita.

Pel que fa a l'expressió matemàtica que relaciona l'objecte real i la imatge el que podem dir és que com que són proporcionals els triangles que formen són triangles semblants, llavors la relació que existeix entre els dos és que , on h és l'altura de l'objecte, d és la distància entre l'objecte i el forat de la cambra, h' és l'alçada que té la imatge que veiem i d' és la distància entre el forat i el paper vegetal.

Al paper vegetal hi hem fet marques d'un centímetre cada una per poder calcular l'alçada de les coses a la imatge.

Per exemple, si volem saber la mida d'una persona el primer que fem és enfocar-la movent les caixes. Després contem l'alçada que té a la imatge i mirem la distància que hi ha des del forat al paper. Mesurem la distància del forat a la persona i fent el càlcul trobarem la seva alçada. Ho hem fet amb tres elements.

PERSONA

d=3m; h'=6cm; d'=11,5cm, llavors:

L'altura real de la persona és aprox. 1,7m, així que hem comes un error d'uns 15cm.

CISTELLA

d=10m; h'=4cm; d'=8,5cm, llavors:

No sabem l'altura real però fa menys de 4,7m, així que aquest cop ens hem excedit.

PAPERERA

d=3m; h'=2cm; d'=6cm, llavors:

La paperera fa 1m, aquest cop hem fet els càlculs més precisos i ens ha donat bé.

CONCLUSIÓ

Amb aquesta pràctica hem pogut veure el funcionament d'una cambra fosca i entendre com pot ser que passi la llum per un forat tan estret. També hem vist perquè es veia al revés la imatge que la realitat.

Els resultats no han sortit exactes, crec que en aquest cas ha estat perquè el material utilitzat no és precís i és difícil calcular l'altura dels objectes al paper.