„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Teresa Piotrowska
Dokonywanie pomiarów elementów optycznych
731[04].Z3.01
Poradnik dla nauczyciela
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji
–
Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
mgr inŜ. Ewa Zajączkowska
inŜ. Zbigniew Łuniewski
Opracowanie redakcyjne:
inŜ. Teresa Piotrowska
Konsultacja:
dr inŜ. Anna Kordowicz-Sot
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 731[04].Z3.01
„Dokonywanie pomiarów elementów optycznych”, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu optyk-mechanik.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1.
Wprowadzenie
3
2.
Wymagania wstępne
5
3.
Cele kształcenia
6
4.
Przykładowe scenariusze zajęć
7
5.
Ćwiczenia
11
5.1.
Pomiary właściwości materiałów optycznych
11
5.1.1.
Ćwiczenia
11
5.2.
Pomiary parametrów elementów optycznych
14
5.2.1.
Ćwiczenia
14
5.3.
Czystość optyczna
22
5.3.1.
Ćwiczenia
22
6.
Ewaluacja osiągnięć ucznia
24
7.
Literatura
40
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu
zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie optyk-mechanik.
W poradniku zamieszczono:
−
wymagania wstępne, wykaz umiejętności, jakie uczeń powinien mieć juŜ ukształtowane,
aby bez problemów mógł korzystać z poradnika,
−
cele kształcenia, wykaz umiejętności, jakie uczeń ukształtuje podczas pracy
z poradnikiem,
−
przykładowe scenariusze zajęć,
−
przykładowe ćwiczenia ze wskazówkami do realizacji, zalecanymi metodami nauczania-
uczenia oraz środkami dydaktycznymi,
−
ewaluację osiągnięć ucznia, przykładowe narzędzie pomiaru dydaktycznego,
−
literaturę uzupełniającą.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone róŜnymi metodami ze
szczególnym uwzględnieniem aktywizujących metod nauczania.
Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróŜnicowane, począwszy od
samodzielnej pracy uczniów do pracy zespołowej.
Jako pomoc w realizacji jednostki modułowej dla uczniów przeznaczony jest Poradnik
dla ucznia. Nauczyciel powinien ukierunkować uczniów na właściwe korzystanie z poradnika
do nich adresowanego.
Materiał nauczania (w Poradniku dla ucznia) podzielony jest na rozdziały, które zawierają
podrozdziały. Podczas realizacji poszczególnych rozdziałów wskazanym jest zwrócenie
uwagi na następujące elementy:
−
materiał nauczania – w miarę moŜliwości uczniowie powinni przeanalizować
samodzielnie. Obserwuje się niedocenianie przez nauczycieli niezwykle waŜnej
umiejętności, jaką uczniowie powinni bezwzględnie posiadać – czytanie tekstu
technicznego ze zrozumieniem,
−
pytania sprawdzające mają wykazać, na ile uczeń opanował materiał teoretyczny i czy jest
przygotowany do wykonania ćwiczeń. W zaleŜności od tematu moŜna zalecić uczniom
samodzielne odpowiedzenie na pytania lub wspólne z całą grupą uczniów, w formie
dyskusji opracowanie odpowiedzi na pytania. Druga forma jest korzystniejsza, poniewaŜ
nauczyciel sterując dyskusją moŜe uaktywniać wszystkich uczniów oraz w trakcie
dyskusji usuwać wszelkie wątpliwości,
−
dominującą rolę w kształtowaniu umiejętności oraz opanowaniu materiału spełniają
ćwiczenia. W trakcie wykonywania ćwiczeń uczeń powinien zweryfikować wiedzę
teoretyczną oraz opanować nowe umiejętności. Przedstawiono dosyć obszerną propozycję
ćwiczeń wraz ze wskazówkami o sposobie ich przeprowadzenia, uwzględniając róŜne
moŜliwości ich realizacji w szkole. Nauczyciel decyduje, które z zaproponowanych
ćwiczeń jest w stanie zrealizować przy określonym zapleczu technodydaktycznym szkoły.
Prowadzący moŜe równieŜ zrealizować ćwiczenia, które sam opracował,
−
sprawdzian postępów stanowi podsumowanie rozdziału, zadaniem uczniów jest
udzielenie odpowiedzi na pytania w nim zawarte. Uczeń powinien samodzielnie czytając
zamieszczone w nim stwierdzenia potwierdzić lub zaprzeczyć opanowanie określonego
zakresu materiału. JeŜeli wystąpią zaprzeczenia, nauczyciel powinien do tych zagadnień
wrócić, sprawdzając czy braki w opanowaniu materiału są wynikiem niezrozumienia
przez ucznia tego zagadnienia, czy niewłaściwej postawy ucznia w trakcie nauczania.
W tym miejscu jest szczególnie waŜna rola nauczyciela, gdyŜ od postawy nauczyciela,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
sposobu prowadzenia zajęć zaleŜy między innymi zainteresowanie ucznia. Uczeń
niezainteresowany materiałem nauczania, wykonywaniem ćwiczeń nie nabędzie w pełni
umiejętności załoŜonych w jednostce modułowej. NaleŜy rozbudzić wśród uczniów tak
zwaną „ciekawość wiedzy”. Potwierdzenie przez ucznia opanowania materiału nauczania
rozdziału moŜe stanowić podstawę dla nauczyciela do sprawdzenia wiedzy i umiejętności
ucznia z tego zakresu. Nauczyciel realizując jednostkę modułową powinien zwracać
uwagę na predyspozycje ucznia, ocenić, czy uczeń ma większe uzdolnienia manualne, czy
moŜe lepiej radzi sobie z rozwiązywaniem problemów teoretycznych,
−
testy zamieszczone w rozdziale Ewaluacja osiągnięć ucznia zawierają zadania z zakresu
całej jednostki modułowej i naleŜy je wykorzystać do oceny uczniów, a wyniki osiągnięte
przez uczniów powinny stanowić podstawę do oceny pracy własnej nauczyciela
realizującego tę jednostkę modułową. KaŜdemu zadaniu testu przypisano określoną
liczbę moŜliwych do uzyskania punktów (0 lub 1 punkt). Ocena końcowa uzaleŜniona
jest od ilości uzyskanych punktów. Nauczyciel moŜe zastosować test według własnego
projektu oraz zaproponować własną skalę ocen. NaleŜy pamiętać, Ŝeby tak przeprowadzić
proces oceniania ucznia, aby umoŜliwić mu jak najpełniejsze wykazanie swoich
umiejętności.
Metody polecane do stosowania podczas kształcenia modułowego to:
−
pokaz,
−
ćwiczenie (laboratoryjne lub inne),
−
projektów,
−
przewodniego tekstu.
Schemat układu jednostek modułowych
731[04].Z3.01
Dokonywanie pomiarów
elementów optycznych
731[04].Z3.02
Dokonywanie pomiarów zespołów
optycznych
731[04].Z3
Ocena jakości wyrobów
optycznych
731[04].Z3.03
Sprawdzanie kompletnego sprzętu
optycznego i optoelektronicznego
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:
−
korzystać z róŜnych źródeł informacji,
−
stosować jednostki układu SI,
−
przeliczać jednostki,
−
posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu: fizyki, charakteryzowania elementów
optycznych, wykonywanie elementów optycznych oraz wykonywanie podstawowych
pomiarów warsztatowych,
−
posługiwać się podstawowymi przyrządami pomiarowymi,
−
czytać schematy optyczne,
−
współpracować w grupie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej uczeń powinien umieć:
–
sklasyfikować parametry materiałów optycznych,
–
opisać i zastosować urządzenia do pomiarów właściwości materiałów optycznych,
–
zorganizować stanowisko do dokonywania pomiarów elementów optycznych,
–
dokonać pomiarów współczynnika załamania,
–
dokonać pomiarów dwójłomności,
–
sprawdzić smuŜystość,
–
sprawdzić pęcherzowatość,
–
określić budowę i zastosować urządzenia do pomiarów parametrów elementów
optycznych,
–
dokonać pomiarów promienia krzywizny soczewki,
–
dokonać pomiarów mocy soczewki,
–
dokonać pomiarów ogniskowej soczewki,
–
skontrolować czystość optyczną,
–
dokonać pomiarów ogniskowych soczewek,
–
sprawdzić centralność soczewek i klinowość płytek.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ
Scenariusz zajęć 1
Osoba prowadząca
…………………………………….………….
Modułowy program nauczania:
Optyk-mechanik 731[04]
Moduł:
Ocena jakości wyrobów optycznych 731[04].Z3
Jednostka modułowa:
Dokonywanie pomiarów elementów optycznych
731[04].Z3.01
Temat: Sprawdzanie smuŜystości materiałów optycznych.
Cel ogólny: Określać jakość materiałów optycznych.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:
−
zdefiniować budowę układu optycznego do kontroli smuŜystości,
−
narysować schemat optyczny do kontroli smuŜystości,
−
skorzystać z instrukcji stanowiskowej,
−
obsłuŜyć układ do badania smuŜystości,
−
skontrolować smuŜystość,
−
sklasyfikować smuŜystość.
W czasie zajęć będą kształtowane następujące umiejętności ponad zawodowe:
−−−−
współpraca w grupie,
−−−−
poszukiwanie specjalistycznych informacji w ogólnodostępnych źródłach informacji.
Metody nauczania–uczenia się:
−
miniwykład,
−
pokaz,
−
ćwiczenia,
−
dyskusja dydaktyczna.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
praca w grupach 2-3 osobowych.
Czas:
3 godziny dydaktyczne.
Środki dydaktyczne:
−
urządzenia do badania smuŜystości,
−
próbki materiałów optycznych do badania,
−
stanowiskowa instrukcja do wykonania ćwiczenia,
−
normy,
−
instrukcja obsługi urządzenia.
Przebieg zajęć:
1.
Wprowadzenie.
2.
Uświadomienie celów zajęć.
3.
Plan zajęć:
A. Omówienie budowy układu optycznego urządzenia do sprawdzania smuŜystości:
−
wstęp – nauczyciel omawia budowę układu optycznego do sprawdzania
smuŜystości,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
−
uczniowie samodzielnego wyszukują normę dotyczącą smuŜystości materiałów
optycznych.
B. Dokonanie kontroli smuŜystości próbek materiałów optycznych:
−
wstęp – nauczyciel omawia sposób kontroli smuŜystości i obsługę urządzenia,
−
uczniowie otrzymują próbki materiałów optycznych do samodzielnego badania
smuŜystości,
−
uczniowie pracując w grupach sprawdzają smuŜystość otrzymanych próbek
materiałów i określają klasę smuŜystości wg norm,
−
uczniowie dyskutując porównują otrzymane wyniki i sporządzają notatkę
z ćwiczenia.
4.
Podsumowanie zajęć.
−
nauczyciel zwraca uwagę na jakość otrzymanych próbek do pomiarów,
−
uczniowie podczas dyskusji wypracowują wnioski dotyczące wykonanego zadania.
Zakończenie zajęć
Uczniowie porządkują stanowiska pracy.
Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:
Nauczyciel na podstawie obserwacji aktywności uczniów, poprawności wykonania
zadania oraz wypowiedzi uczniów podczas podsumowania zajęć, uzyskuje informacje i moŜe
ocenić, czy cele zajęć zostały zrealizowane.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Scenariusz zajęć 2
Osoba prowadząca
…………………………………….………….
Modułowy program nauczania:
Optyk-mechanik 731[04]
Moduł:
Ocena jakości wyrobów optycznych 731[04].Z3
Jednostka modułowa:
Dokonywanie pomiarów elementów optycznych
731[04].Z3.01
Temat: Pomiar ogniskowych czołowych.
Cel ogólny: Dokonywanie pomiarów parametrów soczewek metodami optycznymi.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń powinien umieć:
−
scharakteryzować mikroskop pomiarowy,
−
scharakteryzować budowę kolimatora,
−
scharakteryzować ogniskową czołową,
−
scharakteryzować zasady pomiaru ogniskowej czołowej na ławie optycznej,
−
dokonać pomiaru ogniskowej czołowej na ławie optycznej.
W czasie zajęć będą kształtowane następujące umiejętności ponad zawodowe:
−−−−
współpraca w grupie,
−−−−
poszukiwanie specjalistycznych informacji w ogólnodostępnych źródłach informacji.
Metody nauczania–uczenia się:
−
miniwykład,
−
pokaz z objaśnieniem,
−
ćwiczenia,
−
dyskusja dydaktyczna.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
praca w 2-3 osobowych zespołach.
Czas:
4 godziny dydaktyczne.
Środki dydaktyczne:
−
ławy optyczne,
−
mikroskop pomiarowy,
−
kolimator,
−
soczewki do pomiaru ogniskowych,
−
stanowiskowa instrukcja do wykonania ćwiczenia.
Przebieg zajęć:
1.
Wprowadzenie.
2.
Uświadomienie celów zajęć.
3.
Plan zajęć:
A. Budowa układu do pomiaru ogniskowych czołowych:
−
wstęp – nauczyciel omawia budowę układu do pomiaru ogniskowych czołowych.
−
uczniowie samodzielnego rysują schematy optyczny do pomiaru ogniskowej
czołowej soczewki dodatniej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
B. Pomiar ogniskowej czołowej soczewki dodatniej:
−
wstęp – nauczyciel omawia kolejność wykonywanych czynności podczas pomiaru,
obliczanie ogniskowej,
−
uczniowie pracując w grupach zestawiają układ pomiarowy, wyznaczają
ogniskową czołową soczewki dodatniej,
−
uczniowie sporządzają notatkę z pomiarów i dyskutując porównują otrzymane
wyniki.
4. Podsumowanie zajęć:
−
nauczyciel zwraca uwagę na róŜnice ogniskowych czołowych w stosunku do
ogniskowych,
−
uczniowie podczas dyskusji wypracowują wnioski dotyczące dokładności wykonanych
pomiarów.
Zakończenie zajęć
Uczniowie porządkują stanowiska pracy.
Praca domowa
Uczniowie mają wyszukać w literaturze inne sposoby pomiaru ogniskowych.
Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:
Nauczyciel na podstawie obserwacji aktywności uczniów, poprawności wykonania
zadania oraz wypowiedzi uczniów podczas podsumowania zajęć, uzyskuje informacje i moŜe
ocenić, czy cele zajęć zostały zrealizowane.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
5. ĆWICZENIA
5.1. Pomiary właściwości materiałów optycznych
5.1.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zmierz współczynnik załamania szkła za pomocą goniometru.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłowe ustawienie goniometru.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy lunety
autokolimacyjnej i kolimatora,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące pryzmatu załamującego
i współczynnika załamania światła,
3)
odczytać kąty najmniejszego odchylenia w dwóch połoŜeniach lunety δ
1
i δ
2
,
4)
obliczyć kąt najmniejszego odchylenia pryzmatu δ
min
,
5)
obliczyć kąt łamiący pryzmatu θ,
6)
obliczyć współczynnik załamania szkła n z jakiego jest wykonany pryzmat.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
goniometr,
−
instrukcja obsługi goniometru,
−
pryzmat załamujący do pomiaru,
−
kalkulator.
Ćwiczenie 2
Wyznacz współczynnik załamania szkła za pomocą refraktometru Abbego.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłową obsługę refraktometru
Abbego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy refraktometru
Abbego,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące współczynnika załamania
światła,
3)
wyznaczyć współczynnik załamania szkła wskazanej próbki.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
refraktometr Abbego,
−
ciecz immersyjna,
−
instrukcja obsługi refraktometru Abbego,
−
próbka szkła.
Ćwiczenie 3
Sprawdź dwójłomność w bloku szkła, soczewce wykonanej ze szkła mineralnego
i organicznego, elemencie optycznym zamocowanym w oprawie.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłowe odczytywanie obrazów
uzyskanych za pomocą polaryskopu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące dwójłomności,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące polaryskopu,
3)
wyznaczyć i narysować napręŜenia we wskazanych próbkach,
4)
określić kategorię dwójłomności.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
polaryskop,
−
instrukcja obsługi polaryskopu,
−
próbki do badań: blok szkła, soczewka ze szkła mineralnego, soczewka ze szkła
organicznego, elementy optyczne w oprawach,
−
normy.
Ćwiczenie 4
Skontroluj smuŜystość wskazanych próbek.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłowe umieszczenie próbek w
układzie pomiarowym.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące sprawdzania smuŜystości
szkła,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące smug w materiałach
optycznych,
3)
skontrolować smuŜystość wskazanych próbek szkła.
4)
określić kategorię i klasę smuŜystości.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
urządzenie do sprawdzania smuŜystości,
−
instrukcja obsługi urządzenia do sprawdzania smuŜystości,
−
próbki szkła,
−
normy.
Ćwiczenie 5
Sprawdź pęcherzowatość wskazanych próbek szkła.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłową obsługę układu do
pomiaru.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące pęcherzowatości
,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące stanowiska do kontroli
pęcherzowatości,
3)
sprawdzić wskazane próbki szkła,
4)
określić klasy i kategorie pęcherzowatości badanych próbek szkła.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
układ do sprawdzania pęcherzowatości,
−
instrukcja obsługi urządzenia do sprawdzania pęcherzowatości,
−
próbki szkła,
−
normy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
5.2. Pomiary parametrów elementów optycznych
5.2.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Oblicz promień krzywizny mierzony na sferometrze wiedząc, Ŝe strzałka powierzchni
sferycznej wynosi 0,5 mm na średnicy pierścienia 35 mm.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłowe uŜycie wzorów
i jednostek.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące pomiaru promienia za
pomocą sferometru,
2)
odszukać wzór na obliczanie promienia,
3)
obliczyć promień krzywizny.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
kalkulator.
Ćwiczenie 2
Wyznacz promień soczewki dodatniej, ujemnej i zwierciadła wklęsłego za pomocą
sferometru.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłowe przygotowanie
sferometru do pracy – ustawienie zerowego odczytu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące pomiaru promienia za
pomocą sferometru,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy sferometru,
3)
dobrać pierścienie pomiarowe do średnicy soczewek i zwierciadła,
4)
umieścić płytkę wzorcową na pierścieniu pomiarowym,
5)
dokonać zerowego odczytu połoŜenia trzpienia pomiarowego,
6)
umieścić mierzony element na pierścieniu pomiarowym i dokonać odczytu połoŜenia
trzpienia pomiarowego,
7)
wyznaczyć strzałkę ugięcia,
8)
wyliczyć promień krzywizny badanych elementów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
sferometr,
−
instrukcja obsługi sferometru,
−
komplet pierścieni pomiarowych,
−
płytka wzorcowa,
−
soczewka dodatnia, ujemna i zwierciadło wklęsłe do pomiaru.
Ćwiczenie 3
Wyznacz promień zwierciadła wklęsłego za pomocą mikroskopu autokolimacyjnego na
ławie optycznej.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłowe zestawienie układu
pomiarowego na ławie optycznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące pomiaru promienia za
pomocą mikroskopu autokolimacyjnego,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy mikroskopu
autokolimacyjnego,
3)
zapoznać się z budową ławy optycznej,
4)
umieścić zwierciadło na ławie optycznej przed mikroskopem autokolimacyjnym,
5)
odszukać takie połoŜenie mikroskopu, w którym uzyskamy ostry obraz autokolimacyjny
krzyŜa gdy powierzchnia odbijająca leŜy w płaszczyźnie przedmiotowej mikroskopu,
6)
dokonać odczytu na ławie optycznej połoŜenia mikroskopu,
7)
odszukać takie połoŜenie mikroskopu, w którym uzyskamy ostry obraz autokolimacyjny
krzyŜa gdy środek krzywizny powierzchni odbijającej leŜy w płaszczyźnie,
przedmiotowej mikroskopu,
8)
dokonać odczytu na ławie optycznej połoŜenia mikroskopu,
9)
wyliczyć promień krzywizny badanych elementów.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
ława optyczna,
−
mikroskop autokolimacyjny,
−
instrukcja obsługi ławy optycznej i mikroskopu autokolimacyjnego,
−
zwierciadło wklęsłe do pomiaru.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
Ćwiczenie 4
Wyznacz ogniskową czołową soczewki dodatniej na ławie optycznej.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłowe zestawienie układu
pomiarowego na ławie optycznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące pomiaru ogniskowych
czołowych,
2)
zapoznać się z budową ławy optycznej,
3)
zapoznać się z budową kolimatora,
4)
umieścić soczewkę mierzoną na ławie optycznej pomiędzy kolimatorem i mikroskopem,
5)
odszukać takie połoŜenie mikroskopu, w którym uzyskamy ostry obraz powierzchni
soczewki mierzonej,
6)
dokonać odczytu na ławie optycznej połoŜenia mikroskopu,
7)
odszukać takie połoŜenie mikroskopu, w którym uzyskamy ostry obraz w płaszczyźnie
krzyŜa okulara ostrego obrazu krzyŜa kolimatora,
8)
dokonać odczytu na ławie optycznej połoŜenia mikroskopu,
9)
wyliczyć ogniskową badanej soczewki.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
ława optyczna,
−
mikroskop,
−
kolimator,
−
instrukcja obsługi ławy optycznej i mikroskopu,
−
soczewka dodatnia do pomiaru,
Ćwiczenie 5
Wyznacz kąt łamiący w pryzmacie załamującym.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłową obsługę goniometru.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące pomiaru kątów
w pryzmatach,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy i zasady działania
goniometru,
3)
zapoznać się z budową goniometru,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
4)
umieścić mierzony pryzmat na stoliku goniometru pomiędzy kolimatorem i lunetą
autokolimacyjną,
5)
wyjustować pryzmat śrubami regulacyjnymi stolika,
6)
unieruchamiamy stolik,
7)
odszukać takie połoŜenie lunety autokolimacyjnej, w którym autokolimacyjny obraz od
pierwszej ściany pryzmatu pokryje się z krzyŜem lunety,
8)
dokonać odczytu połoŜenia lunety,
9)
obrócić lunetę autokolimacyjną do drugiej powierzchni pryzmatu,
10)
odszukać takie połoŜenie lunety autokolimacyjnej, w którym autokolimacyjny obraz od
drugiej ściany pryzmatu pokryje się z krzyŜem lunety,
11)
dokonać odczytu połoŜenia lunety,
12)
wyliczyć kat łamiący pryzmatu.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
goniometr,
−
instrukcja obsługi goniometru,
−
pryzmat załamujący.
Ćwiczenie 6
Dokonaj pomiaru średnicy, grubości i faz w soczewce dodatniej i ujemnej.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na stosowanie prawidłowych
przyrządów pomiarowych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące pomiaru wymiarów
liniowych,
2)
dobrać po dwa przyrządy pomiarowe do kaŜdego pomiaru,
3)
dokonać pomiaru średnicy soczewek,
4)
dokonać pomiaru grubości soczewek,
5)
dokonać pomiaru faz w soczewkach.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
uniwersalne przyrządy pomiarowe do pomiaru wymiarów zewnętrznych,
−
lupy pomiarowe,
−
soczewka dodatnia i ujemna.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
Ćwiczenie 7
Dokonaj pomiaru klinowatości płytki ogniskowej.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłową obsługę lunety
autokolimacyjnej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące pomiaru płaskości
i klinowatości płytek,
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące płytek płaskorównoległych
i klinów optycznych,
3)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące lunet pomiarowych
i kolimatorów,
4)
ustawić lunetę na zerową kreskę podziałki kątowej lunety,
5)
umieścić mierzoną płytkę ogniskową na ławie optycznej pomiędzy kolimatorem i lunetą,
6)
dokonać odczytu wartości kąta odchylenia płytki,
7)
wyliczyć kąt łamiący badanej płytki.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
ława optyczna,
−
luneta autokolimacyjna,
−
kolimator,
−
instrukcja obsługi ławy optycznej i lunety,
−
płytka ogniskowa do pomiaru.
Ćwiczenie 8
Sprawdź jakość powierzchni płytki płaskorównoległej za pomocą szklanego sprawdzianu
interferencyjnego.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłowe odczytywanie
uzyskanych obrazów prąŜków.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące interferencji, prąŜków
Newtona i szklanych sprawdzianów interferencyjnych,
2)
umyć dokładnie sprawdzane elementy,
3)
nałoŜyć sprawdzian interferencyjny na badany element,
4)
sprawdzić wygląd prąŜków interferencyjnych,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
5)
określić N i ∆N dla badanych elementów,
6)
sporządź notatkę z wykonanego zadania.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
szklane sprawdziany interferencyjne płaskie,
−
mieszanka spirytusowo-eterowa,
−
ściereczki batystowe,
−
pędzelki do odpylenia,
−
lampa sodowa,
−
płytki płaskorównoległe,
−
arkusz spostrzeŜeń.
Ćwiczenie 9
Sprawdź jakość powierzchni soczewki ujemnej za pomocą szklanego sprawdzianu
interferencyjnego.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłowe odczytywanie
uzyskanych obrazów prąŜków.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące interferencji, prąŜków
Newtona i szklanych sprawdzianów interferencyjnych,
2)
umyć dokładnie sprawdzane elementy,
3)
nałoŜyć sprawdzian interferencyjny na badany element,
4)
sprawdzić wygląd prąŜków interferencyjnych,
5)
określić N i ∆N dla badanych elementów,
6)
sporządź notatkę z wykonanego zadania.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
szklane sprawdziany interferencyjne sferyczne wypukłe,
−
mieszanka spirytusowo-eterowa,
−
ściereczki batystowe,
−
pędzelki do odpylenia,
−
lampa sodowa,
−
płytki soczewki wklęsłe do pomiaru.
−
arkusz spostrzeŜeń.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Ćwiczenie 10
Sprawdź jakość powierzchni otrzymanych płytek płaskorównoległych za pomocą
interferometru warsztatowego.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłową obsługę interferometrui
odczytywanie uzyskanych obrazów interferencyjnych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące interferencji, prąŜków
Newtona i interferometrów,
2)
umyć dokładnie sprawdzane elementy,
3)
zapoznać się z obsługą interferometru,
4)
ustawić interferometr do pomiaru za pomocą płytki wzorcowej,
5)
wstaw płytki do pomiaru,
6)
sprawdzić wygląd prąŜków interferencyjnych,
7)
określić N i ∆N dla badanych elementów,
8)
sporządź notatkę z wykonanego zadania.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
interferometr warsztatowy,
−
płytka wzorcowa,
−
instrukcja obsługi interferometru,
−
mieszanka spirytusowo-eterowa,
−
ściereczki batystowe,
−
pędzelki do odpylenia,
−
płytki płaskorównoległe do kontroli,
−
arkusz spostrzeŜeń.
Ćwiczenie 11
Sprawdź jakość powierzchni otrzymanych płytek płaskorównoległych za pomocą
kolimatora i lunety.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłowe zestawienie układu
pomiarowego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące interferencji, prąŜków
Newtona i interferometrów,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
2)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące budowy kolimatorów
i lunet pomiarowych,
3)
odczytać schemat układ pomiarowego,
4)
dobrać i przygotować przyrządy kontrolne do pomiaru,
5)
zestawić układ pomiarowy,
6)
umyć dokładnie sprawdzane elementy,
7)
wstaw płytki do pomiaru,
8)
dokonaj badania płaskości otrzymanych płytek,
9)
sporządź notatkę z wykonanego zadania.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
kolimator,
−
luneta pomiarowa,
−
ława optyczna,
−
schemat układu pomiarowego,
−
instrukcja wykonania badania powierzchni płytek,
−
mieszanka spirytusowo-eterowa,
−
ściereczki batystowe,
−
pędzelki do odpylenia,
−
płytki płaskorównoległe do kontroli,
−
arkusz spostrzeŜeń.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
5.3. Czystość optyczna
5.3.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Sprawdź czystość powierzchni płytki ogniskowej, soczewki ujemnej i płytki ochronnej
zgodnie z dokumentacją techniczną.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłowe stosowanie przyrządów
kontrolnych zgodnie z normą oraz informacje zawarte w dokumentacji technicznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące czystości elementów
optycznych,
2)
zapoznać się dokładnie z normą dotyczącą czystości optycznej powierzchni elementów
optycznych,
3)
odczytać dokumentację techniczną otrzymanych elementów,
4)
zapoznać się ze stanowiskiem do sprawdzania czystości,
5)
dobrać sprzęt kontrolny,
6)
umyć dokładnie sprawdzane elementy,
7)
sprawdzić wygląd powierzchni zgodnie z wymaganiami normy,
8)
sprawdzić czystość badanych elementów,
9)
sporządzić notatkę.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
instrukcja stanowiskowa,
−
dokumentacja techniczna badanych elementów,
−
źródła światła, ekrany zgodnie z instrukcją,
−
lupy 4
x
, lupy 6
x
, lupa Brinella, mikroskop o powiększeniu min.10
x
i aperturze min. 0,3,
−
mieszanka spirytusowo-eterowa,
−
ściereczki batystowe,
−
pędzelki do odpylenia,
−
lampa sodowa,
−
norma dotycząca czystości elementów optycznych,
−
płytki ogniskowe, soczewki wklęsłe i płytki ochronne do pomiaru,
−
arkusz spostrzeŜeń.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
Ćwiczenie 2
Określ klasę czystości powierzchni otrzymanych elementów.
Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia uczniowie powinni przeczytać fragment
rozdziału materiału nauczania. NaleŜy zwrócić uwagę na prawidłowe stosowanie przyrządów
kontrolnych zgodnie z normą oraz informacje zawarte w dokumentacji technicznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1)
wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje dotyczące czystości elementów
optycznych,
2)
zapoznać się dokładnie z normą dotyczącą czystości optycznej powierzchni elementów
optycznych,
3)
zapoznać się ze stanowiskiem do sprawdzania czystości,
4)
dobrać sprzęt kontrolny,
5)
umyć dokładnie sprawdzane elementy,
6)
sprawdzić wygląd powierzchni zgodnie z wymaganiami normy,
7)
określić klasę czystości badanych elementów,
8)
sporządź notatkę z wykonanego badania.
Zalecane metody nauczania–uczenia się:
−−−−
ćwiczenia.
Środki dydaktyczne:
−
instrukcja stanowiskowa,
−
źródła światła, ekrany zgodnie z instrukcją,
−
lupy 4
x
, lupy 6
x
, lupa Brinella, mikroskop o powiększeniu min. 10
x
i aperturze min. 0,3,
−
mieszanka spirytusowo-eterowa,
−
ściereczki batystowe,
−
pędzelki do odpylenia,
−
lampa sodowa,
−
norma dotycząca czystości elementów optycznych,
−
płytki ogniskowe, soczewki wklęsłe i płytki ochronne do pomiaru.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA
Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego
TEST 1
Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Dokonywanie pomiarów
elementów optycznych”
Test składa się z 25 zadań wielokrotnego wyboru, z których:
−−−−
zadania 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 są z poziomu
podstawowego,
−−−−
zadania 15, 16, 17, 18 są z poziomu ponadpodstawowego.
Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt
Za kaŜdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak
uczeń otrzymuje 0 punktów.
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzymuje następujące
oceny szkolne:
−−−−
dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 10 zadań z poziomu podstawowego,
−−−−
dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 13 zadań z poziomu podstawowego,
−−−−
dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 1 z poziomu ponadpodstawowego,
−−−−
bardzo dobry – za rozwiązanie 22 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu
ponadpodstawowego.
Klucz odpowiedzi: 1. c, 2. a, 3. b, 4. d, 5. c, 6. b, 7. a, 8. d, 9. d, 10. b, 11. a,
12. a, 13. b , 14. a, 15. a, 16. c, 17. b, 18. b, 19. a, 20. c, 21. b, 22. a, 23. d, 24. a,
25. a.
Plan testu
Nr
zad.
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria
celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
1
RozróŜnić metody pomiaru
A
P
c
2
RozróŜnić parametry materiałów optycznych
A
P
a
3
Rozpoznać zastosowanie lunet
autokolimacyjnych
B
P
b
4
Rozpoznać przyrządy pomiarowe
B
P
d
5
Rozpoznać zastosowanie polaryskopu
B
P
c
6
Dobrać urządzenie pomiarowe
B
P
b
7
Dobrać urządzenie pomiarowe
B
P
a
8
Rozpoznać zastosowanie sprawdzianu
interferencyjnego
B
P
d
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
9
Dobrać urządzenie pomiarowe
B
P
d
10 Scharakteryzować zastosowanie sferometr
A
P
b
11 Scharakteryzować zastosowanie refraktometrów
A
P
a
12 Dobrać układ pomiarowy
B
P
a
13 Dobrać układ pomiarowy
B
P
b
14 Scharakteryzować zastosowanie ławy optycznej
A
P
a
15 Rozpoznać przyrząd pomiarowy na podstawie
rysunku
C
PP
a
16 Rozpoznać przyrząd pomiarowy na podstawie
schematu
C
PP
c
17 Rozpoznać przyrząd pomiarowy na podstawie
schematu
C
PP
b
18 Rozpoznać przyrząd pomiarowy na podstawie
schematu
C
PP
b
19 Scharakteryzować budowę przyrządu
pomiarowego
A
P
a
20 Scharakteryzować budowę przyrządu
pomiarowego
A
P
c
21 Rozpoznać układy pomiarowe
C
P
b
22 Rozpoznać symbole i parametry
B
P
a
23 Rozpoznać zjawiska wykorzystywane do
pomiarów
B
P
d
24 Zastosować wzory
A
P
a
25 Rozpoznać przyrządy pomiarowe
A
P
a
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
Przebieg testowania
Instrukcja dla nauczyciela
1.
Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej
jednotygodniowym.
2.
Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3.
Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań zawartych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4.
Przygotuj odpowiednią liczbę testów.
5.
Zapewnij samodzielność podczas rozwiązywania zadań.
6.
Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcję dla ucznia.
7.
Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszelkie wątpliwości wyjaśnij.
8.
Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test.
9.
Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliŜającym się czasie
zakończenia udzielania odpowiedzi.
Instrukcja dla ucznia
1.
Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.
Test zawiera 25 zadań. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 moŜliwe odpowiedzi. Tylko
jedna jest prawidłowa.
5.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
6.
Zadania wymagają prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed wskazaniem
poprawnego wyniku.
7.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóŜ jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
9.
Na rozwiązanie testu masz 45 min.
Powodzenia
Materiały dla ucznia:
–
instrukcja,
–
zestaw zadań testowych,
–
karta odpowiedzi.
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Współczynnik załamania szkła moŜemy zmierzyć za pomocą
a)
kolimatora.
b)
lunety.
c)
goniometru.
d)
lupy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
2.
Parametr odróŜniający materiały optyczne to
a)
współczynnik załamania.
b)
niezmiennik załamania.
c)
zabarwienie.
d)
niezmiennik Keplera.
3.
Luneta autokolimacyjna słuŜy do pomiaru
a)
dwójłomności.
b)
odchyłki kątów w pryzmatach.
c)
określenia czystości powierzchni.
d)
sprawdzenia pęcherzowatości.
4.
Kolimator wchodzi w skład układu do pomiaru
a)
smuŜystości.
b)
pęcherzowatości.
c)
dwójłomności.
d)
promienia soczewki.
5.
NapręŜenia w elementach optycznych moŜemy sprawdzić za pomocą
a)
polarymetru.
b)
refraktometru.
c)
polaryskopu.
d)
szklanego sprawdzianu interferencyjnego.
6.
Do sprawdzania czystości optycznej uŜywamy
a)
kolimatora.
b)
lupy 6
x
.
c)
lunety pomiarowej.
d)
teodolitu.
7.
Średnicę soczewki moŜemy zmierzyć za pomocą
a)
suwmiarki.
b)
szklanego sprawdzianu interferencyjnego.
c)
kątomierza.
d)
głębokościomierza.
8.
Szklanym sprawdzianem interferencyjnym moŜemy dokonać pomiaru
a)
średnicy soczewki.
b)
grubości soczewki.
c)
fazy soczewki.
d)
promienia krzywizny soczewki.
9.
Fazę w elementach optycznych moŜemy zmierzyć za pomocą
a)
suwmiarki.
b)
mikromierza.
c)
sferometru zegarowego.
d)
lupy Brinella.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
10.
Sferometr słuŜy do pomiaru
a)
grubości soczewki.
b)
promienia krzywizny zwierciadła.
c)
średnicy soczewki.
d)
płaskości płytki.
11.
Refraktometr Abbego to przyrząd słuŜący do
a)
pomiaru współczynnika załamania szkła.
b)
refrakcji oka.
c)
zdolności rozdzielczej,
d)
współczynnik Abbego.
12.
SmuŜystość w szkle sprawdzamy w układzie
a)
źródło światła, stolik, ekran.
b)
kolimator, luneta.
c)
źródło światła, stolik, lupa.
d)
źródło światła, stolik, mikroskop pomiarowy.
13.
Centralność soczewek sprawdzamy za pomocą układu
a)
źródło światła, stolik, ekran.
b)
kolimator, uchwyt mocujący, mikroskop pomiarowy.
c)
kolimator, uchwyt mocujący, luneta autokolimacyjna.
d)
źródło światła, stolik, lupa.
14.
Ława optyczna moŜe słuŜyć do
a)
zestawiania układów pomiarowych.
b)
badania napręŜeń.
c)
sprawdzania płaskości.
d)
sprawdzania czystości elementów optycznych.
15.
Przedstawiony schemat pomiarowy słuŜy do
a)
pomiaru promienia.
b)
sprawdzenia smuŜystości.
c)
sprawdzenia pęcherzowatości.
d)
pomiarów kątów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
16.
Przedstawiony schemat pomiarowy słuŜy do
a)
pomiaru promienia.
b)
sprawdzenia smuŜystości.
c)
sprawdzenia pęcherzowatości.
d)
pomiarów kątów.
17.
Przedstawiony schemat pomiarowy słuŜy do
a)
pomiaru promienia.
b)
pomiaru ogniskowej.
c)
średnicy soczewki.
d)
pomiarów kątów.
18.
Przedstawiony schemat pomiarowy słuŜy do
a)
pomiaru promienia.
b)
pomiaru kąta odchylenia klina.
c)
pomiaru centralności soczewki.
d)
pomiarów ogniskowych.
19.
Pryzmat Amici zamontowany jest w
a)
refraktometrze Pulfricha.
b)
refraktometrze Abbego.
c)
sferometrze.
d)
goniometrze.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
20.
Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia wykorzystane jest do budowy
a)
sferometru
b)
goniometru.
c)
refraktometru.
d)
kolimatora.
21.
Schemat pokazany na rysunku słuŜy do
a)
pomiaru promienia.
b)
badania powierzchni płaskich.
c)
badania zdolności rozdzielczej.
d)
pomiaru kąta.
22.
Symbol PV określa klasę
a)
czystości.
b)
pęcherzowatości.
c)
smuŜystości.
d)
niejednorodności.
23.
Do sprawdzania bardzo dokładnych powierzchni płaskich wykorzystujemy
a)
interferencji jednopromieniowej.
b)
interferencji dwupromieniowej.
c)
interferencji trójpromieniowej.
d)
interferencji wielopromieniowej.
24.
Przedstawiony wzór
y
k
f
′
⋅
=
słuŜy do wyznaczania
a)
ogniskowej badanego elementu optycznego.
b)
ogniskowej kolimatora kontrolnego.
c)
ogniskowej lunety pomiarowej.
d)
ogniskowej mikroskopu kontrolnego.
25.
Pokazane kątowniki do pomiaru
pryzmatów wykonane są
a)
z mosiądzu.
b)
ze stali.
c)
ze szkła.
d)
z tworzywa sztucznego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ...............................................................................
Dokonywanie pomiarów elementów optycznych
Zakreśl poprawną odpowiedź
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
21
a
b
c
d
22
a
b
c
d
23
a
b
c
d
24
a
b
c
d
25
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
TEST 2
Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Dokonywanie pomiarów
elementów optycznych”
Test składa się z 25 zadań wielokrotnego wyboru, z których:
−−−−
zadania 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10, 11, 12, 13, 14, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 są z poziomu
podstawowego,
−−−−
zadania 15, 16, 17, 18 są z poziomu ponadpodstawowego.
Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt
Za kaŜdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak
uczeń otrzymuje 0 punktów.
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzymuje następujące
oceny szkolne:
−−−−
dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 10 zadań z poziomu podstawowego,
−−−−
dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 13 zadań z poziomu podstawowego,
−−−−
dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 1 z poziomu ponadpodstawowego,
−−−−
bardzo dobry – za rozwiązanie 21 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu
ponadpodstawowego.
Klucz odpowiedzi: 1. c, 2. a, 3. b, 4. d, 5. c, 6. b, 7. a, 8. d, 9. d, 10. b, 11. a,
12. a, 13. b , 14. a, 15. a, 16. b, 17. a, 18. b, 19. a, 20. b, 21. b, 22. a, 23. b, 24. a,
25. c.
Plan testu
Nr
zad.
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria
celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
1
RozróŜnić metody pomiaru
A
P
c
2
RozróŜnić parametry materiałów optycznych
A
P
a
3
Rozpoznać zastosowanie lunet
autokolimacyjnych
B
P
b
4
Rozpoznać przyrządy pomiarowe
B
P
d
5
Rozpoznać zastosowanie polaryskopu
B
P
c
6
Dobrać urządzenie pomiarowe
B
P
b
7
Dobrać urządzenie pomiarowe
B
P
a
8
Rozpoznać zastosowanie sprawdzianu
interferencyjnego
B
P
d
9
Dobrać urządzenie pomiarowe
B
P
d
10 Scharakteryzować zastosowanie sferometr
A
P
b
11 Scharakteryzować zastosowanie refraktometrów
A
P
a
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
12 Dobrać układ pomiarowy
B
P
a
13 Dobrać układ pomiarowy
B
P
b
14 Scharakteryzować zastosowanie ławy optycznej
A
P
a
15 Rozpoznać przyrząd pomiarowy na podstawie
rysunku
C
PP
a
16 Rozpoznać przyrząd pomiarowy na podstawie
schematu
C
PP
b
17 Rozpoznać przyrząd pomiarowy na podstawie
schematu
C
PP
a
18 Rozpoznać przyrząd pomiarowy na podstawie
schematu
C
PP
b
19 Scharakteryzować budowę przyrządu
pomiarowego
A
P
a
20 Scharakteryzować budowę przyrządu
pomiarowego
A
P
b
21 Rozpoznać układy pomiarowe
C
P
b
22 Rozpoznać symbole i parametry
B
P
a
23 Rozpoznać zjawiska wykorzystywane do
pomiarów
B
P
b
24 Zastosować wzory
A
P
a
25 Rozpoznać przyrządy pomiarowe
A
P
c
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
Przebieg testowania
Instrukcja dla nauczyciela
1.
Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej
jednotygodniowym.
2.
Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.
3.
Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań zawartych w zestawie oraz z zasadami punktowania.
4.
Przygotuj odpowiednią liczbę testów.
5.
Zapewnij samodzielność podczas rozwiązywania zadań.
6.
Przed rozpoczęciem testu przeczytaj uczniom instrukcję dla ucznia.
7.
Zapytaj, czy uczniowie wszystko zrozumieli. Wszelkie wątpliwości wyjaśnij.
8.
Nie przekraczaj czasu przeznaczonego na test.
9.
Kilka minut przed zakończeniem testu przypomnij uczniom o zbliŜającym się czasie
zakończenia udzielania odpowiedzi.
Instrukcja dla ucznia
1.
Przeczytaj uwaŜnie instrukcję.
2.
Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.
Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.
Test zawiera 25 zadań. Do kaŜdego zadania dołączone są 4 moŜliwe odpowiedzi. Tylko
jedna jest prawidłowa.
5.
Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki naleŜy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
6.
Zadania wymagają prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed wskazaniem
poprawnego wyniku.
7.
Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8.
Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóŜ jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
9.
Na rozwiązanie testu masz 45 min.
Powodzenia
Materiały dla ucznia:
–
instrukcja,
–
zestaw zadań testowych,
–
karta odpowiedzi.
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1.
Współczynnik załamania szkła moŜemy zmierzyć za pomocą
a)
kolimatora.
b)
lunety.
c)
goniometru.
d)
lupy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
2.
Parametr odróŜniający materiały optyczne to
a)
współczynnik załamania.
b)
niezmiennik załamania.
c)
pęcherzowatość.
d)
smuŜystość.
3.
Luneta autokolimacyjna słuŜy do pomiaru
a)
długość.
b)
odchyłki kątów w pryzmatach.
c)
grubość.
d)
płaskość.
4.
Kolimator wchodzi w skład układu do pomiaru
a)
płaskości.
b)
klinowatości.
c)
dwójłomności.
d)
promienia soczewki.
5.
NapręŜenia w elementach optycznych moŜemy sprawdzić za pomocą
a)
dioptriomierza.
b)
refraktometru.
c)
mikroskopu polaryzacyjnego.
d)
szklanego sprawdzianu interferencyjnego.
6.
Do sprawdzania czystości optycznej uŜywamy
a)
lunety autokolimacyjnej.
b)
lupy 6
x
.
c)
lunety pomiarowej.
d)
niwelatora.
7.
Średnicę soczewki moŜemy zmierzyć za pomocą
a)
suwmiarki.
b)
szklanego sprawdzianu interferencyjnego.
c)
kątomierza.
d)
głębokościomierza.
8.
Za pomocą interferometru moŜemy dokonać pomiaru
a)
średnicy soczewki.
b)
grubości soczewki.
c)
fazy soczewki.
d)
promienia krzywizny soczewki.
9.
Fazę w elementach optycznych moŜemy zmierzyć za pomocą
a)
linijki.
b)
mikromierza.
c)
sferometru zegarowego.
d)
lupy Brinella.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
10.
Sferometr słuŜy do pomiaru
a)
fazy.
b)
strzałki ugięcia.
c)
średnicy soczewki.
d)
klinowatości płytki.
11.
Refraktometr Abbego to przyrząd słuŜący do
a)
pomiaru współczynnika załamania szkła.
b)
refrakcji oka.
c)
zdolności rozdzielczej,
d)
współczynnik Abbego.
12.
SmuŜystość w szkle sprawdzamy w układzie
a)
źródło światła, stolik, ekran.
b)
kolimator, luneta.
c)
źródło światła, stolik, lupa.
d)
źródło światła, stolik, mikroskop pomiarowy.
13.
Klinowatość soczewek sprawdzamy za pomocą układu
a)
źródło światła, stolik, ekran.
b)
kolimator, uchwyt mocujący, mikroskop pomiarowy.
c)
kolimator, uchwyt mocujący, luneta autokolimacyjna.
d)
źródło światła, stolik, lupa.
14.
Na ławie optycznej moŜna dokonać
a)
zestawiania układów pomiarowych.
b)
pomiarów grubości.
c)
sprawdzania płaskości.
d)
sprawdzania czystości elementów optycznych.
15.
Przedstawiony schemat pomiarowy słuŜy do
a)
pomiaru centralności soczewek.
b)
pomiaru ogniskowych.
c)
sprawdzenia pęcherzowatości.
d)
pomiarów promienia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
16.
Przedstawiony schemat pomiarowy słuŜy
do
a)
pomiaru promienia.
b)
sprawdzenia smuŜystości.
c)
sprawdzenia pęcherzowatości.
d)
pomiarów kątów.
17.
Przedstawiony przyrząd to
a)
sferometr.
b)
refraktometr.
c)
czujnik zegarowy.
d)
dioptriomierz.
18.
Przedstawiony schemat pomiarowy słuŜy do pomiaru
a)
kąta.
b)
odchyłek kątowych.
c)
piramidalności.
d)
współczynnika załamania.
19.
W refraktometrze Pulfricha pryzmat refraktometryczny posiada kąt
a)
90º.
b)
dowolny.
c)
80º.
d)
45º.
20.
Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia wykorzystane jest do budowy
a)
sferometru.
b)
goniometru.
c)
refraktometru.
d)
kolimatora.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
21.
Schemat pokazany na rysunku słuŜy do
a)
pomiaru promienia.
b)
badania powierzchni płaskich.
c)
badania zdolności rozdzielczej.
d)
pomiaru kąta.
22.
Symbol PV określa klasę
a)
czystości.
b)
pęcherzowatości.
c)
smuŜystości.
d)
niejednorodności.
23.
Bardzo dokładne powierzchnie płaskie sprawdzamy
a)
szklanym sprawdzianem interferencyjnym.
b)
interferometrem wielopromieniowym.
c)
interferometrem jednopromieniowym.
d)
lunetą autokolimacyjną,
24.
Przedstawiony wzór
(
)
M
N
d
d
r
M
N
−
⋅
−
=
λ
4
2
2
słuŜy do wyznaczania promienia za pomocą
a)
sferometru.
b)
ławy optycznej.
c)
mikroskopu pomiarowego.
d)
lunety atokolimacyjnej.
25.
Pokazane
kątowniki
do
pomiaru
pryzmatów wykonane są
a)
z mosiądzu.
b)
ze stali.
c)
ze szkła.
d)
z tworzywa sztucznego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ...............................................................................
Dokonywanie pomiarów elementów optycznych
Zakreśl poprawną odpowiedź
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
21
a
b
c
d
22
a
b
c
d
23
a
b
c
d
24
a
b
c
d
25
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
7. LITERATURA
1.
Chalecki J: Przyrządy optyczne. WNT, Warszawa 1979
2.
Hanc T: Pomiary Optyczne. WNT, Warszawa 1964
3.
Jóźwicki R: Optyka Instrumentalna. WNT, Warszawa 1970
4.
Krawcow J. A., Orłow J. I: Optyka geometryczna ośrodków jednorodnych. WNT,
Warszawa 1993
5.
Legun Z: Technologia elementów optycznych. WNT, Warszawa 1982
6.
Meyer – Arendt J. R: Wstęp do optyki. PWN, Warszawa 1977
7.
Nowak J., Zając M: Optyka – kurs elementarny. Oficyna Wydawnicza Politechniki
Wrocławskiej, Wrocław 1998
8.
Pluta M: Mikroskopia optyczna. PWN, Warszawa 1982
9.
Sojecki A: Optyka. WSiP, Warszawa 1997
10.
Szymański J: Budowa i montaŜ aparatury optycznej. WSiP, Warszawa 1978
11.
Tryliński W. (red.): Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych. WNT, Warszawa
1996
Czasopisma:
1.
Świat okularów