الفيزياء

مختبر الضوء والبصريات بالواقع الافتراضي

يوجّه الطلاب أشعة الليزر، ويبنون منظاراً ويرون من خلاله، ويقيسون زوايا الانعكاس والانكسار ويجدون بؤرة العدسة، في غرفة مظلمة وآمنة ومن دون ليزر حقيقي.

تجارب: 16الأعمار 8–18مواضيع: 3

يعرض هذا الكتالوج مختبرات متاحة اليوم إلى جانب محتوى قيد التخطيط والتطوير. ولا يُعدّ عرض أي محتوى فيه التزاماً بتطويره أو بموعد إطلاقه.

كيف يعمل المختبر

نرى الضوء نفسه، لا مكان سقوطه فقط

في الصف نرى عادةً النقطة التي يسقط عليها الضوء فقط. أما في المختبر فالشعاع مرئي على طول مساره، حتى داخل الزجاج، ويدير الطلاب المرايا والعدسات والمناشير بأيديهم ويقيسون الزوايا بمنقلة تلتصق بنقطة السقوط.

موضوع 1

الضوء والظل

للمرحلة الابتدائية: كيف يتكوّن الظل، وممّ يتعلق حجمه، وكيف يُلقي الجسم نفسه ظلالاً مختلفة. في الإعدادية والثانوية يستمر الموضوع بالكسوف والخسوف والمزولة في مختبر الأرض والقمر والشمس.

الابتدائية

الأعمار 8–12
الأعمار 8–10

هل يكبر الظل أم يصغر؟

سؤال الاستقصاء
ماذا يحدث لحجم الظل عندما نقرّب المصباح من الجسم؟
ماذا يفعل الطلاب
يمسك الطلاب مصباحاً في غرفة مظلمة، ويقرّبونه ويبعدونه ويقيسون ارتفاع الظل بمسطرة على الحائط.
لماذا الواقع الافتراضي
ظلام تام، وظل حاد، وقياس فوري.
الأعمار 8–12

أي جسم يُلقي هذا الظل؟

سؤال الاستقصاء
كيف يمكن للجسم نفسه أن يُلقي ظلالاً مختلفة تماماً؟
ماذا يفعل الطلاب
يحصل الطلاب على ظل هدف، ويديرون جسماً ثلاثي الأبعاد بأيديهم أمام الضوء حتى يطابقه ظله.
لماذا الواقع الافتراضي
دوران حر في كل اتجاه ينمّي التفكير المكاني.
الأعمار 10–12

مصباحان وظلّان

سؤال الاستقصاء
لماذا يمكن أن يكون للجسم ظلّان، وماذا يحدث حيث يلتقيان؟
ماذا يفعل الطلاب
يضع الطلاب مصباحين، ويحرّكونهما ويحدّدون مناطق الظل الكامل وشبه الظل والضوء.
لماذا الواقع الافتراضي
تحكّم كامل بمصادر الضوء، وتمهيد مكاني لفهم الكسوف والخسوف.
موضوع 2

انعكاس الضوء والمرايا

في الابتدائية يوجّه الطلاب الشعاع بالمحاولة والخطأ، وفي الإعدادية يقيسون الزوايا ويصوغون قانون الانعكاس، وفي الثانوية يعملون مع المرايا المقعّرة والهندسة الثلاثية الأبعاد.

الابتدائية

الأعمار 8–12
الأعمار 8–11

وجّهوا شعاع الليزر

سؤال الاستقصاء
كيف ندير المرايا ليصل الضوء إلى هدف مخفي؟
ماذا يفعل الطلاب
يضع الطلاب مرايا على حوامل ويديرونها حتى يصيب الشعاع الهدف، حتى مع وجود عوائق.
لماذا الواقع الافتراضي
شعاع مرئي على طوله كله، ومتاهة بحجم غرفة، وأمان تام.
الأعمار 10–12

منظاري الأول

سؤال الاستقصاء
كيف نرى ما وراء الجدار دون أن نطلّ من فوقه؟
ماذا يفعل الطلاب
يركّب الطلاب مرآتين في أنبوب، ويضبطون زاويتيهما وينظرون من خلاله فوق جدار عالٍ.
لماذا الواقع الافتراضي
ينظر الطالب بنفسه عبر الأداة التي بناها، فتتغير وجهة نظره فعلاً.

الإعدادية

الأعمار 12–15
الأعمار 12–14

قانون الانعكاس

سؤال الاستقصاء
ما العلاقة بين زاوية سقوط الضوء على المرآة وزاوية انعكاسه؟
ماذا يفعل الطلاب
يدير الطلاب مصدر ضوء حول مرآة مثبّت عليها منقلة، ويسجّلون أزواج الزوايا.
لماذا الواقع الافتراضي
منقلة تلتصق بنقطة السقوط وبالعمود المقام، لقراءة دقيقة.
الأعمار 12–14

بناء منظار بمقاسات

سؤال الاستقصاء
بأي زاوية يجب وضع المرآتين، وماذا يحدث عندما نغيّرها؟
ماذا يفعل الطلاب
يصمّم الطلاب منظاراً، ويضبطون المرآتين بالمنقلة وينظرون من خلاله من داخل غواصة.
لماذا الواقع الافتراضي
تغيّر حقيقي في وجهة النظر، في سياق لا يمكن الوصول إليه في الصف.
الأعمار 13–15

كم صورة في مرآتين؟

سؤال الاستقصاء
كيف تحدد الزاوية بين مرآتين عدد الصور؟
ماذا يفعل الطلاب
يفتح الطلاب زوج مرايا على مفصل ويغلقونه، ويعدّون الصور ويبحثون عن القاعدة.
لماذا الواقع الافتراضي
يتجول الطلاب حولها فيرون أن الصور تقع "خلف" المرآة.

الثانوية

الأعمار 15–18
الأعمار 15–17

المرآة المقعّرة: أين البؤرة؟

سؤال الاستقصاء
كيف يحدد تقعّر المرآة مكان تجمّع الضوء؟
ماذا يفعل الطلاب
يوجّه الطلاب مرآة مقعّرة نحو الشمس، ويحرّكون شاشة حتى ألمع نقطة ويبدّلون المرايا.
لماذا الواقع الافتراضي
حزمة أشعة ثلاثية الأبعاد مرئية، وعمل آمن مع "شمس".
الأعمار 16–18

العاكس الركني

سؤال الاستقصاء
لماذا تعيد ثلاث مرايا متعامدة الضوءَ إلى مصدره تماماً، من أي اتجاه؟
ماذا يفعل الطلاب
يسلّط الطلاب الليزر على زاوية من ثلاث مرايا من أي اتجاه ويفحصون الشعاع العائد.
لماذا الواقع الافتراضي
هندسة ثلاثية الأبعاد يصعب جداً فهمها من رسم على الورق.
موضوع 3

انكسار الضوء والعدسات

في الإعدادية يلاحظ الطلاب الانكسار والبؤرة وتشتت الألوان، وفي الثانوية يحسبون بقانون سنيل ومعادلة العدسة.

الإعدادية

الأعمار 13–15
الأعمار 13–15

انكسار الضوء بين المواد

سؤال الاستقصاء
ماذا يحدث لاتجاه الضوء عندما ينتقل من الهواء إلى الزجاج أو الماء، ومتى لا ينكسر؟
ماذا يفعل الطلاب
يدير الطلاب الليزر أمام كتل من الزجاج والماء والألماس، ويبحثون عن زاوية لا يحدث فيها انكسار.
لماذا الواقع الافتراضي
شعاع مرئي داخل المادة أيضاً، ومواد غير موجودة في الصف مثل الألماس.
الأعمار 13–15

العدسة المجمّعة: بؤرة الشمس

سؤال الاستقصاء
كيف يغيّر سمك العدسة المسافة التي يتجمع عندها الضوء؟
ماذا يفعل الطلاب
يمسك الطلاب عدسة أمام الشمس، ويحرّكون شاشة حتى أصغر بقعة ويبدّلون العدسات.
لماذا الواقع الافتراضي
حزمة الأشعة مرئية بثلاثة أبعاد أثناء حمل العدسة.
الأعمار 13–15

المنشور وقوس قزح

سؤال الاستقصاء
كيف يتحول الضوء الأبيض إلى قوس قزح، وأي لون ينكسر أكثر؟
ماذا يفعل الطلاب
يدير الطلاب منشوراً أمام حزمة ضوء أبيض، ويحرّكون شاشة ويعيدون دمج الألوان بمنشور ثانٍ.
لماذا الواقع الافتراضي
ظلام تام وعرض واضح لكل لون كشعاع منفصل.

الثانوية

الأعمار 15–18
الأعمار 15–17

قانون سنيل: ما معامل الانكسار؟

سؤال الاستقصاء
كيف نجد معامل انكسار مادة مجهولة؟
ماذا يفعل الطلاب
يقيس الطلاب أزواج زوايا السقوط والانكسار، ويرسمون رسماً بيانياً ويحسبون معامل انكسار "مادة غامضة".
لماذا الواقع الافتراضي
منقلة مثبّتة وتبديل فوري للمواد.
الأعمار 16–18

الانعكاس الكلي الداخلي والألياف البصرية

سؤال الاستقصاء
متى لا يخرج الضوء من الزجاج، وكيف نستغل ذلك لنقل المعلومات؟
ماذا يفعل الطلاب
يجد الطلاب الزاوية الحرجة في كتلة زجاج، ثم يركّبون "ليفاً" من أجزاء ويفحصون إن كان الضوء يصل إلى نهايته.
لماذا الواقع الافتراضي
تركيب مسار ثلاثي الأبعاد، ورؤية المكان الذي يتسرب منه الضوء بالضبط.
الأعمار 16–18

العدسة المجمّعة وتكوّن الصورة

سؤال الاستقصاء
كيف يحدد بُعد الجسم عن العدسة مكان تكوّن صورة حادة وحجمها؟
ماذا يفعل الطلاب
يحرّك الطلاب شمعة وشاشة على مقعد بصري حتى تصبح الصورة حادة، ويسجّلون المسافات ويعرضون مخطط الأشعة فوق الأداة.
لماذا الواقع الافتراضي
مخطط الأشعة موضوع على الأداة نفسها، في الوقت الحقيقي.
أسئلة شائعة

مختبر الضوء والبصريات

هل يوجد ليزر حقيقي في المختبر؟

لا. الشعاع افتراضي وآمن تماماً، ويمكن رؤيته على طول مساره، حتى داخل الزجاج.

لأي أعمار يناسب المختبر؟

للأعمار من 8 إلى 18. في الابتدائية يستكشف الطلاب الظل ويوجّهون أشعة الضوء، وفي الإعدادية يقيسون الانعكاس والانكسار، وفي الثانوية يحسبون بقانون سنيل ومعادلة العدسة.

ما الذي تضيفه النظارات لتجارب الضوء؟

ظلام تام في كل لحظة، وأشعة مرئية في الفضاء، وقياس دقيق للزوايا، دون معدات بصرية مكلفة ودون غرفة مظلمة.

يُحدَّث الكتالوج باستمرار، ويُضاف إليه المحتوى تدريجياً. تدعم المختبرات العربية والعبرية والإنجليزية ولغات أخرى. لمعرفة المختبرات المتاحة الآن لمدرستكم: service@prolabsxr.com

تريدون تجارب من هذا المختبر في مدرستكم؟

أخبرونا بالمواضيع التي تدرّسونها، وسنعود إليكم بما يناسب صفكم

احجزوا عرضاً حياً