Можно ли смотреть сквозь камень



В статье автор исследует свойства разных камней, описывает их характеристики проводит эксперимент по определению светопропускания и эксперимент по преломлению света, с целью доказать гипотезу, выдвинутую в исследовательской работе.

Ключевые слова: камни, минералы, физические свойства минералов, светопропускание, преломление света .

Я очень интересуюсь камнями, давно стал замечать, что все они разные, одни блестят, а другие имеют однородный цвет, я задавался вопросом, а можно лм смотреть сквозь камень? Так появилась тема моей исследовательской работы и гипотеза, а можно ли увидеть, что находится за камнем.

Что представляет из себя камень, это прежде всего продукт природы и любопытный материал для изучения. А что можно изучить в камне: свойства, из чего он состоит, компоненты, как формируется структура, или применить иную точку зрения и новый подход.

Цель моей работы изучить свойства разных камней, описать их характеристики и доказать или опровергнуть выдвинутую гипотезу. Предметом исследования является камень и его физические свойства.

В рамках исследовательской работы поставлена гипотеза: можно ли проникнуть взглядом через камень и увидеть, что находится с другой стороны.

Задачи исследования:

1. изучение свойств различных видов камней и их способность пропускать свет;
2. провести опрос для выявления актуальности темы;
3. экспериментально проверить свойства разных образцов камней, сопоставить и выявить индивидуальные особенности предмета исследования;
4. в рамках альтернативного способа — используя физические явления природы и наблюдающего, из подручных материалов сконструировать экспериментальную модель и проверить верность выдвинутой гипотезы.

В практической части работы проведено два эксперимента по отобранным образцам. Образцы представлены на рисунке 1.

Образец 1 — горный хрусталь	Образец 2 — азурит (павлинья руда)	Образец 3 — аметист
Образец 4 — розовый кварц	Образец 5 — авантюрин	Образец 6 — красная яшма
Образец 7 — обычный речной камень (галька)

Рис. 1. Образцы минералов отобранные для научной работы

Рассмотрим свойства отобранных мною образцов камней.

1. Горный хрусталь является самым прозрачным, на вид похож на стекло, очень твердый, устойчивый к повреждениям и плотный, частички минерала плотно спрессованы между собой. Процесс образования кристаллов горного хрусталя происходит на большой глубине в земной коре. Затем эти кристаллы могут подниматься на поверхность в результате извержения вулканов или землетрясения [1].
2. Павлинья руда — так называют минерал азурит. Азурит — это синий минерал, который часто используется для изготовления украшений и предметов искусства. Он получил свое название из-за своего яркого переливающегося синего, зеленого и фиолетового цветов, который напоминает цвет перьев павлина. Имеет красивый блеск, представленный образец не прозрачен [1].
3. Аметист — это один из видов кварца, который может иметь различные оттенки фиолетового цвета. Он также может быть синим, зеленым или даже бесцветным. Аметист может быть прозрачным или полупрозрачным. Представленный образец 6 — является полупрозрачным имеет фиолетовый оттенок [1].
4. Розовый кварц — это разновидность минерала кварца. Он имеет розовый цвет. Розовый кварц также, может быть, прозрачными или полупрозрачным, что позволяет свету проходить через него [1]. Образец 7 — является полупрозрачным, не однородным.
5. Авантюрин — это минерал, который обычно имеет зеленый или коричневый цвет и содержит мелкие частицы металла, которые создают искристый эффект [1]. Представленный образец 8 имеет мутный или матовый вид из-за содержания в нем металлических частиц.
6. Красная яшма — это вид камня, который имеет красный цвет. Она твердая, прочная и тяжелая, может быть полупрозрачной и не прозрачной [1]. Представленный образец 9 — не прозрачный плотный минерал.
7. Речная галька — это небольшие камни, которые образуются в результате разрушения горных пород. Они могут быть разных размеров и форм, а также иметь различные цвета и оттенки [5]. Речная галька является не прозрачной, то есть не пропускает лучи света.

Изучив теоретические данные исследуемых образов, сгруппируем образцы по наблюдаемым свойствам, с целью опередить прозрачность камней.

Определение светопропускания камней является важным экспериментом для подтверждения гипотезы исследовательской работы. Этот эксперимент поможет понять свойства образцов минералов. Эксперимент включает в себя измерение количества света, который проходит через камень. При проведении эксперимента источником света являлся фонарик и темная комната.

Результаты эксперимента представлены в таблице 1.

Таблица 1

Результат по определению светопропускания образцов камней

Номер название образца	Физические свойства образца	Фотофиксация эксперимента	Результат эксперимента, вывод
Образец 1 — горный хрусталь	Самый прозрачный, похож на стекло, очень твердый, устойчивый к повреждениям и плотный		Пропускает свет, прозрачный, свет проходит на сквозь минерала, лучи света видны на бумаге
Образец 2 — азурит (павлинья руда)	Темный блестящий камень, имеет оттенки синего и фиолетового цветов		Непрозрачный
Образец 3 — аметист	Полупрозрачный камень светло-фиолетового цвета		Полупрозрачный, свет проходит хуже
Образец 4 — розовый кварц	Полупрозрачный камень светло-розового цвета		Полупрозрачный, свет проходит хуже
Образец 5 — авантюрин	Зеленый минерал, на свету искрит, непрозрачный, плотный, состоит из маленьких кристалликов темного цвета		Непрозрачный
Образец 6 — красная яшма	Плотный камень, рыже-красного цвета, похож на кирпич		Непрозрачный
Образец 7 — обычный речной камень (галька)	Плотный камень, серого цвета		Непрозрачный

Таким образом, в результате проведенного эксперимента можно сделать вывод, что смотреть можно только через камни, которые являются прозрачными, таким камнем является горный хрусталь — образец 1. Через хрусталь видны предметы и определяются их свойства, очертания и цвет, и даже можно увидеть мелкие детали.

Следующая группа камней — это кварцы, в эксперименте они представлены в виде аметиста — образец 3, розового кварца — образец 4. Через данные камни свет проходит, но уже хуже.

Остальные образцы: образец 2 — азурит (павлинья руда); образец 5 — авантюрин, образец 6 — красная яшма; образец 7 — обычный речной камень (галька), представляют группу непрозрачных минералов, соответственно свет через указанные образцы не проходит.

По завершению эксперимента были получены данные, которые опровергают выдвинутую гипотезу. Эксперимент показал, что взгляд через камень и видение того, что находится на другой стороне, возможно не во всех случаях, а только если камень обладает свойством прозрачности. Однако, большинство образцов камней не обладают достаточной прозрачностью для того, чтобы можно было ясно видеть насквозь через камень.

Альтернативным способом помочь увидеть объекты через некоторые виды камней является свойство света преломление, то есть изменение направления света с помощью отражающего элемента — стекла. Это свойство света можно наблюдать, когда яркие солнечные лучи проникают в дом и падая на зеркало луч отражается и попадает на противоположную стену.

Следовательно, проведя эксперимент по преломлению света я смогу подтвердить выдвинутую гипотезу.

Для эксперимента изготовим п-образную конструкцию из картона, внутри модели в углах разместим зеркала (4 штуки в каждый угол), из картонных трубочек выполним окошечко для глаза наблюдателя, а в центр п-образной конструкции поместим камень (образец 7), который не пропускает свет. После конструкции за камень поместим свечу или другой источник света. Схема конструкции представлена на Рисунке 2 [3].

Рис. 2. Схема п-образной конструкции для эксперимента по преломлению света [3]

В результате эксперимента наблюдаем, что свет, размещенный за камнем виден в обзорное окошечко наблюдателю. Таким образом, проведенный эксперимент наглядно доказывает, что, используя явление — преломление света, при котором свет изменяет свое направление можно смотреть даже через те камни, которые сами свет не пропускают.

Заключение

Проведя эксперименты по светопропусканию камней и исследовав такое свойство света как преломление, я наглядно доказал гипотезу — можно проникнуть взглядом через любой камень и увидеть, что находится с другой стороны.

Практическая польза заключается в исследовании преломления света. Это свойство важное и полезное для науки и техники. Оно помогает понять, как свет взаимодействует с различными материалами, и может использоваться для создания новых оптических систем и устройств. Кроме того, знание о преломлении света может помочь улучшить качество изображения в оптических приборах, таких как телескопы и микроскопы. В результате проведённой работы мною изготовлен прототип перископа.

Литература:

1. Научный метод. (2020). В Википедии. Дата обращения: 01.02.2024. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Научный_метод.
2. Генералов М. Е. Лучший определитель. Минералы России// Аванта -2021, 96 с., ISBN: 978–5-17–122156–0.
3. Донат Бруно. Физика в играх. // Советские учебники — 2021, 336 с., ISBN: 978–5-907435–88–9.