TwiddleLab / Физика / Свет и зрение

Проект: лазерный лабиринт

Урок 10 из 10 · 8 мин · Бесплатно, без аккаунта

Что ты узнаешь

• На каждом зеркале угол падения = углу отражения. Поверни зеркало на x, и луч повернётся на 2x; под 45° зеркало поворачивает луч на 90°.
• Наклонный стеклянный блок сдвигает луч вбок, не меняя направления: луч изгибается на входе и изгибается обратно на выходе.
• Светофильтр пропускает одну полосу белого света. Каждое зеркало теряет немного света, и потери перемножаются.
• Уровень можно записать кодом: сетка чисел, список рядов.

Начать урок

Как идёт урок

1. Изгибай, раскладывай и запирай лазер. Потом построй уровень, который друг не пройдёт.

   Разминка: две комнаты, без подсказок. Тяни белую ручку на каждом зеркале, чтобы повернуть его. Меньше ходов, больше звёзд.

2. Предскажи: куда попадёт луч на экране после двух зеркал?

   Зеркала закреплены. Перетащи жёлтую метку на белом экране, потом «Проверить».

   С плоскими зеркалами луч сохраняет наклон 30° и только меняет направление вверх или вниз при каждом отражении, потому что угол падения = углу отражения.

3. Поверни зеркало, чтобы зажечь мишень. Луч поворачивается вдвое дальше зеркала.

   Углы отсчитываются от направления лазера, против часовой стрелки.

4. Проём не на линии луча. Перетащи в луч стеклянный блок, чтобы сдвинуть его.

   Блок наклонён. Свет изгибается на входе и обратно на выходе, поэтому выходит параллельно, но со сдвигом.

5. Построй маршрут: на входе белый свет, на мишени только зелёный.

   Перетаскивай детали из коробки на стол и поворачивай зеркала их ручками. Фильтры стоят вертикально: ставь их поперёк горизонтального луча.

6. Сначала план: нарисуй путь луча, потом «Огонь».

   Зеркала уже стоят. Рисуй от лазера туда, куда, по-твоему, пойдёт луч.

7. Уровень друга никогда не загорается. Найди неправильную деталь и нажми на неё.

   Одна деталь это линза там, где должно быть зеркало.

8. Задача: два маршрута, две мишени. На какую попадёт больше света?

   Каждое зеркало сохраняет 95% падающего света. Нажми на маршрут, потом «Проверить».

   Каждое зеркало передаёт дальше 95% того, что на него попало, поэтому n зеркал передают 0,95 в степени n. Два зеркала: 90%. Четыре: 81%. Длина пути здесь не важна, потому что мы считаем воздух идеально прозрачным (упрощение).

9. Код: уровень это сетка чисел. Разложи клетки с буквами.

   0 это пусто, 1 стена, 2 зеркало. 3 и 4 это лазер и мишень.

   Каждая клетка становится одним числом, каждый ряд списком, а уровень списком этих рядов. Тогда программа может прочитать level[0][2] и узнать, что стоит в ряду 0, столбце 2.

10. Одну деталь нужно повернуть, чтобы зажечь мишень. Нажми на неё.

    От нижнего зеркала луч идёт вверх. Наклонённое как \, верхнее зеркало поворачивает его влево, за поле. Наклонённое как /, поворачивает вправо, к мишени.

11. Луч идёт вправо. Под каким углом к лучу должно стоять зеркало, чтобы отправить его прямо вверх?

    Введи угол между зеркалом и лучом в градусах.

    Когда зеркало стоит под 45° к лучу, луч встречает его под 45° к нормали и уходит под 45° с другой стороны: всего 90°.

12. Твой уровень. Включи лазер, потом отправь уровень другу.

Предыдущий урок: Свет это кусочек спектра · Часть курса: Свет и зрение

Уроки интерактивные и работают на JavaScript. Включи его, чтобы играть.