Физические опыты, которые можно провести на уроке физики без специального оборудования, имеют неоспоримую методическую ценность. Их воспроизводимость позволяет организовать самостоятельную экспериментальную деятельность учеников в классе и дома, тем самым повышая интерес к изучению физики.

Броуновское движение маленьких частиц или кристаллизацию гипосульфита методические пособия неизменно предлагают наблюдать с помощью микроскопа. Однако наш опыт показывает, что при специальном освещении “предметного столика”, все это легко наблюдать даже без лупы.

Для работы нам понадобится обычное плоское зеркало размером в ладонь. Если поместить его под осветителем (им может служить обычная настольная лампа), то все, что на зеркале происходит, будет отчетливо видно. Известно, что в микроскопе световой зайчик освещает предметное стекло с препаратом. Мы совместим предметное стекло с зеркалом, а микроскоп нам не понадобится. Световой поток от лампы попадает в глаза наблюдателя и выполняет роль подсветки для процессов, происходящих на поверхности зеркала.

Cхема наблюдения физических явлений на поверхности плоского зеркала.

Опыт первый. Броуновское движение в жидкости обычно наблюдают с помощью микроскопа. А на зеркале это удивительное явление можно наблюдать невооруженным глазом. Приготовим молоко, подкрашенное тушью, йодом, чернилами или еще чем-нибудь (на чайную ложку молока – две-три капли подкрашивающего вещества). Получившуюся смесь наносим на зеркало тонким слоем – например, с помощью боковой поверхности спички. Световой зайчик должен просвечивать сквозь этот слой и попадать нам в глаза. Маленькие радужно окрашенные шарики отчетливо колеблются на нашем волшебном зеркале. Молоко - это взвесь жировых шариков в почти прозрачной жидкости. Их радужная окраска – результат интерференции световых волн. Жировые шарики хаотично движутся под воздействием толчков невидимых молекул жидкости. Аналогичный результат можно получить, если использовать кофе или какао с молоком.
Для последующих опытов столь яркого освещения уже не нужно. К тому же и глаза лучше поберечь. Поэтому прикроем лампу белым листом бумаги. Наблюдать явления будем на фоне отражения этого листа в зеркале. А можно вместо лампы использовать яркое дневное небо - его отражение (но не отражение солнца!) хорошо освещает то, что происходит на зеркале.

Опыт второй. В пробирке расплавляем гипосульфит (фиксаж для фотографий), получившуюся жидкость нагреваем почти до кипения – для этого понадобится около одной минуты – и стеклянной палочкой наносим на зеркало каплю расплава. В эту каплю бросаем кристаллик гипосульфита и наблюдаем быстрый и красивый процесс роста кристаллов из расплава. Можно заранее поместить на зеркало несколько кристаллов и придвигать их к капле расплава спичкой.

Опыт третий. Приготовим концентрированный водный раствор марганцовокислого калия. Успех опыта зависит от чистоты раствора. Следим, чтобы в нем не было нерастворенных кристалликов. Нанесем этот раствор на зеркало так, чтобы образовалась большая лужа площадью около 10 кв.см и толщиной около миллиметра. Чуть-чуть приподнимем один край зеркала – здесь слой раствора станет тоньше, и начнется быстрый процесс испарения воды и выпадения кристаллов. Для усиления испарения можно немного подуть на поверхность зеркала. В течение нескольких минут образуется сеточка из игольчатых кристаллов марганцовокислого калия. Можно поэкспериментировать с размером лужицы раствора на зеркале и убедиться, что крупные кристаллы получаются только при достаточно большой площади.

Описанные здесь опыты, видимо, не исчерпывают всего интересного, что можно наблюдать на зеркале с подсветкой. Например, таким образом удобно рассматривать мелкие кристаллики поваренной соли, сахара и т.п. Можно наблюдать процесс диффузии, бросив в каплю воды на зеркале несколько крупинок марганцовокислого калия. А капнув рядом каплю чистой воды и каплю спиртового раствора зеленки, будем наблюдать процессы смачивания и несмачивания поверхности стекла жидкостями.