Формування понять фотометрії в курсі фізики 7 класу

Вивчення теми «Фотометрія» в 7 класі ускладнене, з одного боку, недостатніми математичними знаннями учнів, а з іншого, — ма­лою кількістю понять та означень фізики, якими вони володіють. Задача вчителя полягає в тому, щоб ввести нові означення та поняття, які логічно випливають з вивченого матеріалу, не використовуючи не­знайомі математичні інструменти, і водночас чітко визначивши фізич­ний зміст явища.

На початку вивчення фото­метрії важливо підкреслити, що цей розділ фізики розглядає не просто світлові явища, а вплив світла на око людини, наші відчуття при цьому. Тому вимірю­вальні прилади налаштовують під людське око.

Оскільки фотометрія розгля­дає енергетичні характеристики світла, то й основні поняття цьо­го розділу фізики доцільно вводи­ти через енергію.

У таблиці наведено означення основних величин фотометрії, як їх дають у фізичній енциклопедії, а також запропонований варіант для 7 класу.

Цей варіант дає змогу уникнути введення поняття світлового потоку, тим більше, що це не передбачено програмою. Водночас виклад матеріалу відбувається в логічній послідовності, з використанням здобутих раніше знань про енергію та точкове джерело світла. Якщо ввести силу світла як основну величину, то можна втратити її фізичний зміст.

Освоєні поняття	Фізична енциклопедія	Підручник для 10 класу (за старою програмою)	Пропонується для 7 класу
Світловий потік	Світлова величина, яка оцінює потік випромінювання, тобто потужність оптичного випромінювання за викли­каним ним світловим відчуттям [т. 4]	Промениста енергія, яка протікає крізь деяку поверх­ню за одиницю часу та оці­нюється за зоровим відчут­тям: Ф =	Вивчення не передбачено про­грамою
Сила світла	Світлова величина, яка характеризує свічення джерела видимого випромі­нювання в деякому напрямі. Дорівнює відношенню світлового потоку, що по­ширюється від джерела всередині елементарного тілесного кута, який вміщує даний напрям, до цього тілес­ного кута [т. 4]	Світловий потік, створений джерелом світла в одинично­му тілесному куті: І =	Сприйнята людиною світлова енергія, яка випромінюється джерелом світла в певному на­прямі за одиницю часу:   І =
Одиниця сили світла	Кандела — одна з основних у СІ. Ета­лон [т. 2]	Основна одиниця фотомет­ричних величин. Еталон	Одиниця основної фізичної ве­личини. Еталон
Освіт­леність	Світлова величина, яка визначається відношенням світлового потоку, що падає на малу ділянку поверхні, до площі даної ділянки [т. 3]	Відношення світлового пото­ку, який падає на площу, до величини даної площі: І =	Сприйнята людиною світлова енергія, яка падає на одиницю площі за одиницю часу:   Е =
Одиниця освітле­ності	Люкс дорівнює освітленості поверхні площею 1 м2, якщо на неї нормально падає світловий потік величиною 1 лм [т.2]	1 люкс — це освітленість по­верхні, яка розташована перпендикулярно до падаю­чого світла на відстані 1 м від джерела силою світла в 1 кд	1 люкс — це освітленість по­верхні, розташованої на відстані 1 м від точкового джерела світла силою 1 кд, коли світло від дже­рела падає на поверхню перпен­дикулярно [5]
Зв’язок між силою світла та освітлені­стю	Е =	Виводиться математично або одержується експеримен­тальним шляхом: Е =	Одержують експерименталь­ним шляхом: Залежність від кута з’ясовуєть­ся на якісному рівні