Overheadprojektor i fokus

Forsøg nr.: 105
Formål: At demonstrere fokusering af lys og varme.
Resume: Projektorhovedet på en overheadprojektor fjernes, og et stykke papir placeres i lysets fokus. Papiret bryder i brand.
Nøgleord: Diffraktion, interferens, lys, optik, varme, varmestråling.

Beskrivelse:

En helt almindelig overheadprojektor indeholder en kraftig pære, hvis lys passerer igennem en Fresnel samlelinse og op i en projektionslinse, der sidder i projektorhovedet øverst på overheadprojektoren. Herfra sendes lyset (og billedet af transparenten) op på selve projektionsskærmen. Hvis man skruer projektorhovedet af eller vipper det til siden, vil man blot fokusere lyset fra Fresnel linsen et lille stykke over projektoren. Lyset og varmen fra projektorens pære er her så kraftigt, at man kan sætte ild i et stykke papir.

Lyset fra en overheadprojektor kan sætte ild i papir.

For at finde fokus, kan man køre papiret op og ned i lyskeglen, indtil lyspletten på papiret er mindst mulig. Her er Fresnel linsens fokus, og her er varmen størst.

Det er vigtigt at lægge mærke til, at helt hvidt papir formentligt ikke vil virke, da det hvide papir blot reflekterer det meste af den indkommende stråling. Hvis papiret i stedet er mørkt, eller hvis der er trykt nogle billeder eller bogstaver på det, vil papiret typisk begynde at ryge efter få sekunder.

Fokuseret lys fra en overheadprojektor kan sætte ild til papir. Se også filmen i referencerne.

Røgen fra papiret kan efterfølgende bruges til at vise, hvordan lyskeglen fra projektoren fokuseres og defokuseres:

Røgen fra det brændte papir viser tydeligt, hvor lyset fra overheadprojektoren fokuseres.

At det er nødvendigt at have noget sort papir eller sort tryksværte til at absorbere varmen ses tydeligt, hvis man kun holder papiret ind i lyskeglen i kort tid. De første brændemærker optræder netop der, hvor bogstaverne er på papiret:

Dette stykke papir har været holdt inde i overheadprojektorens fokus. Bemærk at varmen specielt har påvirket de sorte bogstaver, som absorberer varmen bedst.

Af samme grund skal man sørge for at holde siden af papiret med bogstaverne ned mod selve projektoren, så den hvide bagside ikke blot reflekterer lyset.

Det er klart, at når papir kan bryde i brand i projektorens fokus, så er der megen varme og lys lige her. Derfor skal man ikke holde en hånd eller lignende ind i fokus, og man skal for alt i verden ikke få hovedet ind i fokus. Specielt kan øjnene tage uoprettelig skade!

Spørgsmål og svar:

Hvorfor bryder papiret ikke i brand?

Du skal først være helt sikker på, at papiret befinder sig netop i fokus. Kør papiret op og ned, indtil lyspletten på papiret er mindst mulig. Du må desuden ikke bruge helt hvidt papir. Print eventuelt en helt sort firkant ud på et stykke papir. Virker det heller ikke, så prøv med forskellige typer af papir. Endelig kan det være, at pæren i overheadprojektoren ganske enkelt ikke udstråler nok effekt.

Udstyr og materialer:

Overheadprojektor
Papir

Referencer:

Link til forsøg i database på University of Maryland.
Link til forsøg i database på Montana State University.
Quick Time film af papir, der bryder i brand i overheadprojektors fokus (2,50 MB).
English translation of this page.
Windows Media Video af forsøget udført på Fysiklærerdagen på Aarhus Universitet den 27. januar 2006 (1,15 MB).

PIRA DCS: 6A20.60 (Optik: Geometrisk optik)

Opdateret: 02.02.2006

Har du kommentarer, rettelser eller tilføjelser til dette forsøg, så send en til FYSIKBASEN.DK.