Muzeum Fizyki

Lubelskie „Muzeum Fizyki” jest stałą ogólnodostępną ekspozycją 32 zestawów eksperymentalno- pokazowych z różnych działów fizyki, oraz 8 dużych szaf – gablot stanowiących muzealną część. Można tam zobaczyć starą unikalną aparaturę, przyrządy pomiarowe itp. Całość „Muzeum” umieszczone jest na dwóch korytarzach budynków Instytutu Fizyki UMCS.

Doceniając ogromną wartość poznawczą i dydaktyczną „Muzeum” komisja ogólnopolskiego konkursu „Nauka dla przemysłu” 86 przyznała I miejsce, oraz nagrodę Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego kustoszowi doktorowi Zdzisławowi Wojciechowi Zarębskiemu za opracowanie i wykonanie prezentowanych zestawów.

Za opracowanie i wykonanie zestawów z „optyki”, 16 uzyskało świadectwa ochronne, oraz patenty. Inne nie były zgłoszone do opatentowania.

Lubelskie „Muzeum Fizyki” cieszy się ogromną popularnością. Szczególnie cenne SA dla zorganizowanych grup wycieczkowych „wykłady korytarzowe” wraz z przeprowadzanymi eksperymentami. Szacunkowa liczba osób, które obejrzały „Muzeum” wynosi kilkanaście tysięcy. Udokumentowanych jest kilkadziesiąt podziękowań od dyrektorów szkół w imieniu nauczycieli i młodzieży za spotkania przy gablotach. Również wiele osobistości z kraju i z zagranicy wyraziło bardzo pochlebne opinie podkreślając nigdzie nie spotykaną formę oraz skalę prezentacji.

A oto spis wszystkich zestawów w kolejności ich zawieszenia na ścianie, oraz spis doświadczeń, które można zobaczyć, wykonać przy danej gablocie.

Zestawy dotyczące „Optyki” ułożone są w pewną strukturę dydaktyczną. Kolejność oglądania zaznaczają rzymskie cyfry umieszczone na gablotach

1. I. Cień, półcień

Górny zestaw:

• warunki powstawania cienia
• pokonanie proporcji między wysokością przedmiotu, cienia oraz ich wzajemnymi odległościami
• pokazanie powstania półcienia
• pokazanie cienia przy świetle czerwonym, zielonym
• pokazanie barwnych cieni
• pokazanie jak oko reaguje na barwy

W dolnym zestawie:

• pokazanie zaćmienia słońca całkowite, koronowe częściowe
• pokazanie zaćmienia księżyca częściowe, całkowite
• pokazanie kiedy jest nów, I kwadra, pełnia, ostatnia kwadra księżyca

2. II. Kamera obscura

• pokazanie jak w ciemni optycznej powstaje odwrócony rzeczywisty obraz fragmentami
• opalonych żarówek tworzących świecący przedmiot
• na ruchomej ciemni oglądanie otaczających przedmiotów

3. III. Interferencja. Dytrakcja.

W górnym zestawie:

• pokazanie dyfrakcji i interferencji na szerokiej szczelinie, wąskiej, podwójnej szerokiej i podwójnej wąskiej

W dolnym zestawie:

• ugięcie światła na siatkach dyfrakcyjnych

4. IV. Interferencja

Gablota posiada trzy zestawy

• pokazana jest interferencja światła po przejściu przez bipryzmat Fresnela po odbiciu od zwierciadła Loyola
• przy przejściu i odbiciu od cienkiej warstwy
• pierścienie Newtona

5. V. Fale na wodzie

• pokazane jest rozchodzenie się fal płaskich
• kolistych
• niezależne rozchodzenie się fal
• dyfrakcja na szczelinach
• dyfrakcja na krawędzi
• interferencja z dwóch źródeł fal
• pokazany schemat teoretyczny które są podkładany pod zdjęcie

6. VI. Fale na wodzie

• pokazane jest odbicie załamania fal
• pokazane schematy teoretyczne które są podkładane pod zdjęcia

7. VII. Płytka strefowa Fresnela optyczna

• pokazane jest działanie płytki strefowej Fresnela
• pokazany jest poglądowy model płytki Fresnela

8. VIII. Płytka strefowa Fresnela akustyczna

• pokazanie działania płytki Fresnela w przypadku fal akustycznych

9. IX. Odbicie i załamanie

• pokazanie załamania światła dla różnych ośrodków prowadząc światło w jedną lub drugą stronę
• pokazanie kąta granicznego
• całkowitego wewnętrznego odbicia

10. X. Światłowody

• pokazany jest model działania światłowodu
• działanie pojedynczego światłowodu
• pęku światłowodowego

11. XI. Bryły płaskościenne

• pokazane jest przejście promienia świetlnego przez 12 różnych brył płaskościennych mających zastosowanie w aparaturze optycznej

12. XII. Dyspersja światła

• w górnym zestawie pokazana jest dyspersja oraz załamanie dla dwóch pryzmatów, wodnego i z pleksiglasu
• w dolnym zestawie zobaczymy dyspersję, oraz analizę dyspersji metodą skrzyżowanych pryzmatów

13. XIII. Składanie barw

• zobaczymy jak rozszczepione światło białe żarówki można złożyć w jedno miejsce i uzyskać ponownie światło

14. XIV. Wiązka astygmatyczna

• na dużym modelu pokazane jest ogniskowanie przez soczewkę promieni równoległych biegnących pod kątem do głównej osi optycznej soczewki

15. XV. Soczewki skupiające

• w 6-ciu zestawach pokazane jest przejście promieni świetlnych przez soczewki dwuwypukłe. Ustawienie ich w różnych odległościach od oświetlacza pozwala przedyskutować wzór soczewkowy

16. XVI. Wady optyczne soczewek

• w trzech zestawach można zaobserwować następujące wady optyczne soczewek: aberrację sferyczną, chromatyczną, dystorsję, astygmatyzm, komę, krzywą katakaustyki dla soczewki

17. XVII. Liniowa polaryzacja światła

• w górnym zestawie pokazane jest przejście światła przez polaroidy równoległe, skrzyżowane oraz skręcenie płaszczyzny polaryzacji przez roztwór cukru lub trzeci polaroid
• w dolnym zestawie pokazane jest zjawisko polaryzacji światła przy odbiciu i załamaniu
• na modelu pokazane jest występowanie zjawiska polaryzacji światła w kryształach

18. XVIII. Elastooptyka

• pokazane jest zjawisko powstawania izoklir izoklin izochromu w ciałach poiadających naprężenia wewnętrzne
• przedstawione przykłady pozwalają oszacować wielkości występujących naprężeń

19. XIX. Zwierciadła wklęsłe

• za pomocą 7-miu zestawów można prześledzić bieg promieni świetlnych odbitych od zwierciadeł wklęsłych
• przeanalizować wzór soczewkowy
• zaobserwować krzywą katakaustyki dla zwierciadła wklęsłego

20. XX. Widmo widzialne światła

• na dwóch zestawach można zaobserwować widma emisyjne ciągłe, absorpcyjne, liniowe, oraz pasmowe (H2, He, Ne, N2)

21. XXI. Przyrządy optyczne

• przygotowane 4-ry zestawy pozwolą zobaczyć działania takich przyrządów jak: rzutnik, lupa, mikroskop, aparat fotograficzny ze szczególnym pokazaniem roli przesłony

22. Siła elektrodynamiczna

• ruch ramki z prądem przy różnym kierunku przepływu

Pole magnetyczne prądu elektrycznego

• pokazany jest ruch igły magnetycznej umieszczonej pod przewodem przez który może płynąć prąd w obu kierunkach

23. Prostowanie prądu zmiennego

• zaobserwować można działanie prostownika dwupołówkowego na lampie elektronowej, jednopołówkowego, diodzie, dwupołówkowe w układzie mostkowym Greatza, jednopołówkowe na stosie selenowym przy filtrowaniu kondensatorami o różnej pojemności i przy różnym obciążeniu

24. generator drgań Sinusoidalnych

• drgania elektryczne z generatora typu Meisnera przy stałej indukcyjności, a przy różnych pojemnościach rejestrowane są na miliamperomierzu, akustycznie oraz na oscylografie

25. Fotoprądy

• przedstawiona jest praca różnych fotokomórek, oraz przykład praktycznego zastosowania w przypadku alarmu akustycznego

26. Termoprądy

• w trzech zestawach prezentowany jest termometr elektryczny w układzie mostkowym, zjawisko Peltiera, zjawisko Seebecka

27. Licznik Geigera – Müllera

• pokazana jest rejestracja akustyczna i elektryczna rozpadu promieniotwórczego przy różnych absorbentach

28. Zasada zachowania momentu pędu

• na wolno obracającym się krzyżaku przy rozsuniętych masach, po ich zbliżeniu do osi obrotu obserwujemy zwiększenie prędkości obrotowej

29. generator drgań relaksacyjnych na neonówce

• na górnym zestawie obserwuje się przy stałej pojemności C stałe w czasie rozbłyski
• w dolnym zmieniamy pojemność, mamy błyski o różnych częstościach

30. Prawo Bernoulliego

• ilustrowany jest na nanometrach cieczowych rozkład ciśnienia strugi powietrza przepływającej przez rurę o różnych przekrojach

31. Modele przyrządów

• prezentowane są trzy typy mierników: magnetoelektryczny, elektromagnetyczny oraz cieplny

32. Model do demonstracji wyładowania w rozrzedzonym powietrzu

• po włączeniu zestawu zobaczyć można wyładowanie jarzeniowe z jego strefami

Druga część lubelskiego „Muzeum Fizyki” jest częścią muzealną składającą się z 8 szaf – gablot. A oto spis:

1. Mierniki napięć i prądów. Aparatura próżniowa.

2. Technika obliczeniowa.

3. Liczniki promieniowania jonizującego. Zliczanie impulsów.

4. Lampy próżniowe.

7. Włodzimierz Żuk. I-wszy polski spektrometr masowy.

8. Stanisław Ziemecki.