Демонстрация зависимости между углом падения солнечных лучей и нагреванием поверхности

Фонарик и доска

Взаимосвязь между углом падения солнечных лучей и числом фотонов (т.е., интенсивностью света) можно наглядно показать с помощью классно доски и фонарика.

Этапы

1. Посветите фонариком прямо на доску.

2. Попросите ученика линией очертить по периметру освещенную область доски – в результате должна получиться окружность.

3. Оставаясь примерно на том же расстоянии от доски, направьте на нее свет фонарика под острым углом (около 45 градусов).

4. Пусть ученик очертит область доски, которая освещена теперь. Она будет овальной формы и большей площади, чем в первый раз.

5. Проделайте те же операции, светя фонариком на доску под разными углами.

6. Попросите учеников сравнить то, что получилось. Обратите их внимание на то, что количество света, испускаемого фонариком, оставалось одним и тем же во всех случаях. Одинакова ли интенсивность света в двух сравниваемых областях? Что это означает, если говорить об угле падения солнечного света?

7. Воспользуйтесь цифровым датчиком температуры и сравните нагрев поверхности.

Фонарик и глобус

Такую же демонстрацию можно сделать, используя глобус или мяч. Используя такую модель, можно еще более наглядно представить себе связь между углом, под которым падают на щемлю солнечные лучи, и интенсивностью света, но организовать ее в классе может быть сложнее.

Этапы

1. Сначала направьте свет фонарика прямо на экватор. (Скорее всего, фонарик придется держать совсем близко к глобусу).

2. Обратите внимание учеников на форму освещенной области.

3. Немного приподнимите фонарик вверх, параллельно исходному положению, так чтобы лучи распространились до верхушки глобуса. В этом случае вы продолжаете держать фонарик под одним и тем же углом, а изменение угла падения происходит из-за того, что поверхность глобуса изогнута. Это намного более наглядная модель для демонстрации связи между углом падения солнечных лучей на Землю и интенсивностью света.

4. Пусть один из учеников очертит освещенную область. Обратите внимание учеников на ее форму.

Попросите учеников сравнить области. Отметьте, что фонарик всякий раз давал одно и то же количество света. Отличается ли интенсивность света в двух областях, которые вы сравниваете? Что это означает, если говорить об угле падения солнечных лучей?