Brydning af lys

I dette forløb vil eleverne stifte bekendskab med lys og dets brydning. Her vil eleverne komme til at arbejde selvstændigt med programmeringsopgaver i NetLogo.

brydning, Fermats princip, lys, optik, SRO
NetLogo
2.g
B-niveau
Fysik

Introduktion

I dette projekt arbejder eleverne med to forskellige modeller til at forklare brydning. Den første model er at se brydningsvinklen som en effekt af at hastigheden sænkes i det andet medie. Den anden model er princippet at lyset finder vejen med mindste tid fra et punkt til et andet, også kaldet Fermats princip.

Aktivitetens længde

Da dette er indbygget i en SRO er det svært at skrive et time-antal på. Men selve CT aktiviteten vil jeg bedømme kan laves på ca. To moduler af 100 min. Varighed (hvis eleverne har arbejdet med NetLogo allerede).

Materialer

Når du downloader forløbs materialet, får du adgang til forløbets NetLogo-filer samt arbejdsark. Eleverne har fået en simpel model af en netLogo fil. Der er to forskellige illustrationer af brydning. Den ene skal illustrere Fermats princip, og her får eleverne udleveret en fil hvor en lyspartikel udsendes i en tilfældig retning fra A skal igennem to forskellige medier hen til B. er indtegnet i to forskellige mediet (de har en hastighedsforskel på en faktor 3). Derfra skal de selvstændig laves en illustration af Fermats princip. En anden gruppe af eleverne får udleveret en simpel fil hvor pile på linje, men i en vinkel bevæger sig hen i mod en grænseoverflade hvor hastigheden sænkes. Eleverne får til opgave at indtegne trekanterne og gøre simulationen bedre.

Aktivitetens sværhedsgrad

I kurset introducerede vi en model for sværhedsgraden af en CT-aktiviteten, hvor selve det modellerede stofs sværhedsgrad er på den lodrette akse, og i hvor høj grad eleverne skal arbejde med kode er på den vandrette akse. Elevernes arbejde i denne aktivitet er indtegnet. Eleverne valgte selv emne til SRO og valgte selv om de ville lave NetLogo programmering eller et forsøg.

Beskrivelse af aktiviteten

Klassen har arbejdet med Netlogo flere gange, bl.a. i forbindelse med kernefysik. I dette forløb skal de udvise større selvstændighed i forhold til at programmere i Netlogo. De har mulighed for vejledning ind i mellem. Fremadrettet skal de skrive deres SRO færdig og de skal til mundtlig årsprøve.

Afprøvning

Dette er afprøvet på nogle få elever (5 i alt) i forbindelse med SRO i 2g. I matematik og fysik. Eleverne har dels biotek studieretning og dels MA-Fy-Ke studieretning. De fleste andre elever fra klassen har også lavet noget i Netlogo.

Forslag til forbedring

Modellen med Fermats princip er ikke blevet færdig gjort. Det vil være et større projekt at få programmet til at følge en algoritme så man nærmer til vejen med korteste rejsetid. Her er der mange overvejelser; hvordan kommer man tættere på og undgår at man sigter forbi. Hvordan gøres det mest effektivt.