פיזיקה

מעבדת אור ואופטיקה במציאות מדומה

התלמידים מכוונים קרני לייזר, בונים פריסקופ ומסתכלים דרכו, מודדים זוויות החזרה ושבירה ומוצאים את המוקד של עדשה, בחדר חשוך ובטוח, בלי לייזר אמיתי.

בקשו הדגמה לכל המעבדות

16 ניסוייםגילאי 8–183 נושאים

הקטלוג מציג מעבדות הזמינות כיום לצד תכנים הנמצאים בתכנון ובפיתוח. הצגת תוכן בקטלוג אינה מהווה התחייבות לפיתוחו או למועד השקה.

איך עובדים במעבדה

רואים את האור עצמו, לא רק את התוצאה

בכיתה רואים בדרך כלל רק את הנקודה שבה האור פוגע. במעבדה הקרן נראית לכל אורכה, גם בתוך זכוכית, והתלמידים מסובבים מראות, עדשות ומנסרות בידיים ומודדים את הזוויות במד שנצמד לנקודת הפגיעה.

נושא 1

אור וצל

ניסויים ליסודי: איך נוצר צל, ממה תלוי גודלו ואיך אותו גוף מטיל צללים שונים. בחטיבה ובתיכון הנושא ממשיך בליקויים ובשעון שמש, במעבדת כדור הארץ, הירח והשמש.

יסודי

גילאי 8–12

גילאי 8–10

הצל גדל או קטן?

שאלת חקר: מה קורה לגודל הצל כשמקרבים את הפנס לחפץ?
מה עושים: אוחזים בפנס בחדר חשוך, מקרבים ומרחיקים אותו ומודדים את גובה הצל בסרגל שעל הקיר.
למה ב-VR: חושך מלא, צל חד ומדידה מיידית.

גילאי 8–12

איזה גוף מטיל את הצל?

שאלת חקר: איך אותו גוף יכול להטיל צללים שונים לגמרי?
מה עושים: מקבלים צללית מטרה ומסובבים גוף תלת-ממדי ביד מול האור עד שהצל מתאים לה.
למה ב-VR: סיבוב חופשי בכל כיוון שמפתח תפיסה מרחבית.

גילאי 10–12

שני פנסים, שני צללים

שאלת חקר: למה לחפץ יכולים להיות שני צללים, ומה קורה במקום שבו הם נפגשים?
מה עושים: מציבים שני פנסים, מזיזים אותם ומסמנים אזורים של צל מלא, חצי צל ואור.
למה ב-VR: שליטה מלאה במקורות האור, והכנה מרחבית להבנת ליקויים.

נושא 2

החזרת אור ומראות

ביסודי מכוונים קרן בניסוי וטעייה, בחטיבה מודדים זוויות ומנסחים את חוק ההחזרה, ובתיכון עובדים עם מראות מעוקלות וגאומטריה תלת-ממדית.

יסודי

גילאי 8–12

גילאי 8–11

כוונו את קרן הלייזר

שאלת חקר: איך מסובבים מראות כדי שהאור יגיע למטרה מוסתרת?
מה עושים: מציבים מראות על מעמדים ומסובבים אותן עד שהקרן פוגעת במטרה, גם כשיש מכשולים.
למה ב-VR: קרן שנראית לכל אורכה, מבוך בגודל חדר ובטיחות מלאה.

גילאי 10–12

פריסקופ ראשון

שאלת חקר: איך אפשר לראות מה מעבר לקיר בלי להציץ מעליו?
מה עושים: מרכיבים שתי מראות בצינור, מכוונים אותן ומסתכלים דרכו מעבר לקיר גבוה.
למה ב-VR: התלמיד מסתכל בעצמו דרך המתקן שבנה, ונקודת המבט שלו משתנה באמת.

חטיבת ביניים

גילאי 12–15

גילאי 12–14

חוק ההחזרה

שאלת חקר: מה הקשר בין זווית הפגיעה של האור במראה לזווית שבה הוא מוחזר?
מה עושים: מסובבים מקור אור סביב מראה עם מד זווית צמוד ורושמים זוגות זוויות.
למה ב-VR: מד זווית שנצמד לנקודת הפגיעה ולאנך, וקריאה מדויקת.

גילאי 12–14

בניית פריסקופ במידות

שאלת חקר: באיזו זווית צריך להציב את המראות, ומה קורה כשמשנים אותה?
מה עושים: מתכננים פריסקופ, מכוונים את המראות במד זווית ומסתכלים דרכו מתוך צוללת.
למה ב-VR: נקודת המבט משתנה באמת, בהקשר שאי אפשר להגיע אליו בכיתה.

גילאי 13–15

כמה דמויות יש בשתי מראות?

שאלת חקר: איך הזווית בין שתי מראות קובעת את מספר הדמויות?
מה עושים: פותחים וסוגרים זוג מראות על ציר, סופרים את הדמויות ומחפשים את הכלל.
למה ב-VR: הולכים מסביב ורואים שהדמויות נמצאות "מאחורי" המראה.

תיכון

גילאי 15–18

גילאי 15–17

מראה קעורה: איפה המוקד?

שאלת חקר: איך עקמומיות המראה קובעת היכן מתרכז האור?
מה עושים: מכוונים מראה קעורה לשמש, מזיזים מסך עד הנקודה הבהירה ביותר ומחליפים מראות.
למה ב-VR: אלומת קרניים תלת-ממדית נראית, ועבודה בטוחה עם "שמש".

גילאי 16–18

מחזיר אור פינתי

שאלת חקר: למה שלוש מראות בזווית ישרה מחזירות את האור בדיוק למקורו, מכל כיוון?
מה עושים: מאירים בלייזר על פינה של שלוש מראות מכל כיוון ובודקים את הקרן החוזרת.
למה ב-VR: גאומטריה תלת-ממדית שקשה מאוד להבין בשרטוט על דף.

נושא 3

שבירת אור ועדשות

בחטיבה מבחינים בשבירה, במוקד ובפיזור צבעים, ובתיכון מחשבים לפי חוק סנל ונוסחת העדשה.

חטיבת ביניים

גילאי 13–15

שבירת אור בין חומרים

שאלת חקר: מה קורה לכיוון האור כשהוא עובר מאוויר לזכוכית או למים, ומתי הוא לא נשבר?
מה עושים: מסובבים לייזר מול גושים של זכוכית, מים ויהלום ומחפשים זווית שבה אין שבירה.
למה ב-VR: קרן שנראית גם בתוך החומר, וחומרים שאין בכיתה, כמו יהלום.

גילאי 13–15

עדשה מרכזת: מוקד השמש

שאלת חקר: איך עובי העדשה משנה את המרחק שבו האור מתרכז?
מה עושים: מחזיקים עדשה מול השמש, מזיזים מסך עד הנקודה הקטנה ביותר ומחליפים עדשות.
למה ב-VR: אלומת הקרניים נראית בתלת-ממד בזמן שמחזיקים את העדשה.

גילאי 13–15

מנסרה וקשת

שאלת חקר: איך אור לבן הופך לקשת, ואיזה צבע נשבר הכי הרבה?
מה עושים: מסובבים מנסרה מול אלומת אור לבן, מזיזים מסך ומאחדים את הצבעים בחזרה עם מנסרה שנייה.
למה ב-VR: חושך מלא ותצוגה ברורה של כל צבע כקרן נפרדת.

תיכון

גילאי 15–18

גילאי 15–17

חוק סנל: מה מקדם השבירה?

שאלת חקר: איך מוצאים את מקדם השבירה של חומר לא ידוע?
מה עושים: מודדים זוגות זוויות פגיעה ושבירה, משרטטים גרף ומחשבים את מקדם השבירה של "חומר מסתורי".
למה ב-VR: מד זווית צמוד והחלפה מיידית של חומרים.

גילאי 16–18

החזרה פנימית מלאה וסיב אופטי

שאלת חקר: מתי האור לא יוצא מהזכוכית, ואיך מנצלים זאת להעברת מידע?
מה עושים: מוצאים את הזווית הקריטית בגוש זכוכית, ואז מרכיבים "סיב" מקטעים ובודקים אם האור מגיע לקצה.
למה ב-VR: הרכבת מסלול תלת-ממדי, ורואים בדיוק איפה האור בורח.

גילאי 16–18

עדשה מרכזת ויצירת דמות

שאלת חקר: איך מרחק העצם מהעדשה קובע היכן תיווצר דמות חדה ומה יהיה גודלה?
מה עושים: מזיזים נר ומסך על ספסל אופטי עד לדמות חדה, רושמים מרחקים ומציגים שרטוט קרניים מעל המתקן.
למה ב-VR: שרטוט הקרניים מונח על המתקן עצמו, בזמן אמת.

שאלות נפוצות