Фотография. Урок физики в 9-м классе

Разделы: Физика


Цель урока: рассмотреть устройство фотоаппарата и принцип его действия, дать понятие фотографии, ознакомить с историей возникновения фотографии.

Оборудование: Фотоаппарат “Киев”, презентация “Фотография”.

I. Новая тема:

Начнем с определения: фотоаппарат – устройство для получения оптических изображений на фотопленке или фотопластинке.

В последнее время цифровые фотоаппараты и фотокамеры стремительно вытесняют из нашей жизни обыкновенные оптические. Но на нашем уроке мы рассмотрим устройство и принцип действия именно оптического фотоаппарата, а также познакомимся с историей его создания.

1. Камера-обскура (слайд 2)

Арабский ученый Альхазен (965-1039 гг) изобрел камеру-обскуру, с помощью которой можно было рассматривать и зарисовывать изображения. Камера представляла собой ящик, в одной из стенок которой находилось увеличительное стекло. На противоположной стенке можно было поместить лист бумаги. Изображение, создаваемое линзой, аккуратно обводилось тушью или карандашом. В результате получался очень точный рисунок пейзажа или портрет человека.

Позже появился мегаскоп – разновидность камеры-обскуры (слайд 3).

В 1600 году немецкий астроном Иоганн Кеплер наблюдал солнечное затмение с помощью камеры-обскуры.

Камерой-обскурой пользовались до середины XIX века (слайд 4).

Такой способ закрепления изображения был долгим, и совершенно не годился для того, чтобы запечатлеть быстро движущиеся предметы.

2. Дагеротипия.

Надо было добиться, чтобы само изображение, созданное светом, навсегда осталось на бумаге.

Изобретение фотографии произошло почти 200 лет тому назад во Франции. Открытие фотографии принадлежит не одному, а двум изобретателям: Нисефору Ньепсу и Луи Дагеру (слайд 5). Каждый из них внес свой вклад в изобретение.

До 1813 года Ньепс работает над улучшением процесса литографии, которая была изобретена незадолго до этого. Литографические изображения получали с помощью специального литографического камня, куда наносился рисунок (как современная печать). Затем он начал проводить химические эксперименты, стремясь добиться того, чтобы за художника рисовал свет. Ньепсу удалось изобрести специальный состав, чувствительный к свету. Нанося его на пластины из стекла или меди, Ньепс затем засвечивал их в течение нескольких часов. Таким образом можно было получать гравюрные копии. А помещая пластины в камеру-обскуру, изобретателю удавалось получать “отражение видимого мира”.

Первое изображение было сделано в 1822 году, но не сохранилось. До наших дней дошла только одна работа Ньепса (слайд 6). Первая в мире фотография (в то время она называлась “гелиографией”) была сделана из окна мастерской. “Выдержка” составляла 8 часов, и поэтому солнце успело осветить обе стороны здания, которое снимал Ньепс.

В 1827 году Ньепс встретился с богатым художником Луи Дагером (слайд 5). Они стали партнерами и подписали контракт на 10 лет. Путем проведения химических опытов Дагер усовершенствовал процесс проявления и закрепления изображений, начатый Ньепсом. Используя камеру-обскуру, он научился получать на серебряных пластинах устойчивые снимки с натуры. Эти фотографии Дагер назвал в честь себя дагеротипами, постаравшись затемнить тем самым роль своего компаньона Ньепса. 19 августа 1839 года известный французский ученый Француа Араго на заседании двух Академий – наук и изящных искусств, сообщил об изобретении фотографии.

Съемка на дагерротип была тяжким испытанием для снимаемого – ведь ему требовалось, не шевелясь, сидеть под прямыми лучами солнца около 20 минут. Моргать разрешалось (из-за длительности всего процесса это никак не сказывалось на результате).

На снимке Дагера, сделанном в 1839 году (слайд 7), парижский бульвар. На снимке впервые запечатлен человек на улице. Найдите его (чистильщик обуви). Ответьте на вопрос – почему на снимке не получились другие люди? (Выдержка при съемке была очень большой – несколько минут, поэтому на фотографии вышло только то, что в течение этого времени оставалось неподвижным)

3. Каллотипия.

Англичанин Уильям Тальбот (слайд 8) объявил о своем способе получения изображений в камере-обскуре в том же году, что и француз Дагер. Но способ английского изобретения был иным. Тальбот, ученый с художественными наклонностями, назвал свое изобретение “каллотипией” (от греческого слова “каллос” - красота). Изображение в камере-обскуре получалось на бумаге, пропитанной светочувствительными солями. Именно способ Тальбота положил начало той фотографии, которую мы знаем сегодня.

4. Фотоаппарат.

За время своего развития фотоаппарат претерпел значительные изменения (слайд 9).

Схема устройства современного фотоаппарата (слайд 10). Вспомним, чтобы изображение получилось уменьшенным, действительным, обратным, необходимо, чтобы l > 2F.

 

Свет проходит через сложную систему линз объектива 5, отражается от зеркала 7 и многократно отражаясь в пентапризме 2, попадает через окуляр 1 в глаз фотографа. В момент съемки сначала поднимается зеркало, затем срабатывает затвор, и зеркало возвращается на место. Поэтому оно не загораживает пленку 8. Происходит это очень быстро. Чтобы свет через объектив не попадал на пленку и не засвечивал ее, внутри фотоаппарата перед пленкой находится шторка 6, герметично закрывая пленку от света.

Схема работы фотоаппарата (показать на фотоаппарате “Киев”):

Внутри фотоаппарата размещается фотопленка, на которую собственно и фиксируется изображение. От внешнего света пленка защищена специальной шторкой, которая открывается при помощи затвора. При помощи регулирующего устройства можно настроить длительность открытия затвора (выдержка), тем самым регулируется время воздействия света на пленку. Время можно выбрать в диапазоне от 1/1000 секунды до бесконечности. Выбор выдержки зависит от общей освещенности пространства, освещенности объекта.

Основной частью фотоаппарата является объектив – сложное устройство, состоящее из нескольких линз. Объектив снабжен специальными шторками-лепестками – диафрагмой. Лепестки диафрагмы можно сводить и разводить, поворачивая специальное кольцо на объективе. Чем меньше отверстие диафрагмы, тем меньше света проходит через объектив.

Экспонометр помогает фотографу установить оптимальный режим выдержки и диафрагмы.

5. Схема получения фотографии: (слайд 11)

Съемка —> обработка фотопленки (проявитель, фиксаж) —> негатив —> печатание фотографии (фотоувеличитель) —> позитив (фотография).

Подробнее:

Под действием света в светочувствительном слое пленки происходит разложение микроскопических кристалликов бромистого серебра, на пленке получается скрытое изображение.

Затем пленку опускают в специальный раствор – проявитель. Под действием проявителя на пленке появляется изображение, причем те участки, которые были освещены больше всего, на пленке оказываются более черными. Получившееся изображение на пленке называется негативом (слайд 12). Чтобы закрепить изображение на пленке, ее опускают в фиксаж (закрепитель), предварительно промыв пленку водой. После этого пленка сушится в расправленном виде.

С негатива получают позитив (слайд 12) с помощью фотоувеличителя (слайд 13), при этом принцип воздействия света на фотобумагу такой же, как и на фотопленку. Теперь свет перераспределяется таким образом, что светлые места становятся светлыми, а темные темными. Фотобумага обрабатывается так же как и фотопленка проявителем и фиксажем.

II. Итоги урока.

III. Домашнее задание: параграф 36, № 145