Проект

1. Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы «Школа №1290»

Название работы
Участники:
Ученик 8 “З” класса ГБОУ Школа
№1290 Колодкин Артём Иванович
Ученица 9 “Ж” класса ГБОУ Школа
№1290 Суханова Анжела Ивановна
Ученица 9 “Ж” класса ГБОУ Школа
№1290 Петухова Василиса Андреевна
Руководитель:
педагог ГБОУ Школа №1290
Федотова Анна Сергеевна
г. Москва, 2026

2. Содержание

Введение 3
Теоретические основы исследования 4
Материалы и методы исследования 7
Экспериментальная часть и результаты 9
Возможность создания простого “полевого микроскопа” 18
Выводы 22
Заключение 23
Вклад участников и выполнение работы 23
Список литературы 24
Приложение А – Видеоматериалы 25
Приложение Б – Фото эскпериментов 25

3. Введение

В данной работе рассматривается капля жидкости как простая оптическая система, способная выполнять роль микролинзы. Благодаря
выпуклой форме капля может преломлять свет, формировать увеличенное изображение и обладать фокусным расстоянием.
Эксперименты с каплей жидкости не требуют сложного оборудования и могут быть выполнены в школьных условиях с
использованием стеклянной пластинки, источника света и камеры. Это позволяет наглядно изучать основные законы геометрической
оптики, такие как преломление света, фокусное расстояние и увеличение изображения.
Исследование капли жидкости как плоско-выпуклой линзы позволяет проследить влияние формы линзы и оптических свойств
вещества на качество изображения, а также сопоставить экспериментальные данные с моделью тонкой линзы и оценить её
применимость. Актуальность работы заключается в возможности практического изучения оптических явлений с использованием
доступных средств, а также в наглядной демонстрации принципов работы линз, которые используются в простых оптических
приборах и учебных моделях.
Цель работы — исследовать капли жидкости как микролинзы и изучить их оптические свойства.
Задачи работы:
1.
Изучить теоретические основы работы линз;
2.
Собрать экспериментальную установку для наблюдения через каплю;
3.
Провести эксперименты с каплями разного размера и состава;
4.
Измерить фокусное расстояние и увеличение изображения;
5.
Сравнить экспериментальные результаты с теоретическими расчётами;
6.
Оценить практическое применение капли жидкости для создания простейшей увеличительной системы («полевого микроскопа»).

4. Введение

Объект и предмет исследования
Объектом исследования в данной работе является простая оптическая система, созданная на основе капли жидкости. Предметом
исследования являются оптические свойства капли жидкости, используемой в качестве микролинзы, а именно фокусное
расстояние, увеличение изображения, разрешающая способность и влияние размера и состава капли на качество изображения.
Гипотеза исследования
Мы предполагаем, что капля жидкости может работать как микролинза и увеличивать изображение мелких объектов. При этом
оптические свойства капли, такие как фокусное 4 расстояние и увеличение изображения, зависят от её размера и состава.
Краткий обзор применения микролинз и капли как оптического элемента
Микролинзы широко применяются в современной технике и науке, например в камерах смартфонов, микроскопах и оптических
сенсорах, где требуется увеличение изображений мелких объектов.
Капля жидкости благодаря своей выпуклой форме также может выполнять функцию микролинзы, преломляя свет и формируя
увеличенное изображение объектов, расположенных под ней. Это свойство используется в простых учебных экспериментах и
самодельных микроскопах.
Капельная микролинза отличается простотой изготовления и доступностью, поскольку для её создания не требуется специальное
оборудование. Использование капли жидкости как оптического элемента позволяет наглядно изучать законы геометрической
оптики и демонстрирует возможность реализации оптических явлений с помощью простых средств.

5. Теоретические основы исследования

В основе данного исследования лежат законы геометрической оптики, которые изучают распространение света и его взаимодействие
с оптическими элементами.
Одним из таких элементов является линза — прозрачное тело, способное преломлять свет и формировать изображение предметов.
Линзы бывают различной формы. В нашем исследовании капля жидкости рассматривается как плоско-выпуклая линза.
В параксиальном приближении и в рамках модели тонкой плоско-выпуклой линзы в воздухе фокусное расстояние связано с радиусом
кривизны выпуклой поверхности и показателем преломления материала следующим соотношением: