Вторник
18.02.2020
10:47
Форма входа
Категории раздела
Мои статьи [66]
Поиск
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Мой сайт
    Главная » Статьи » Мои статьи

    «Изучение волновых свойств света».

    Тема урока: «Изучение волновых свойств света».

    Цели урока:

    1.Используя компьютерное моделирование, познакомиться с понятиями интерференции, дифракции и поляризации света.

    2. Выявить и проанализировать зависимость интерференции, дифракции и поляризации от различных факторов.

    Оборудование урока: компьютерный класс, интерактивная доска, диск ООО «Физикон» открытая физика.

    План урока:

    1.Организационный момент: класс делится на три группы, каждая из которых в дальнейшем получит свое задание. Внутри группы выбираются: координатор действий, экспериментатор, оформитель результатов  и докладчик.

    2.Объяснение нового материала.

    Квантово-волновой дуализм понятия света: в одних ситуациях свет ведет себя как поток «частиц»-квантов, а в других проявляет волновые свойства. К последним относятся все свойства электромагнитных волн: интерференция, дифракция и поляризация.

    Интерференция- сложение двух и более когерентных волн, вследствие которого наблюдается устойчивая картина усиления или ослабления световых колебаний в разных точках пространства. Когерентные волны это волны с одинаковой частотой и постоянной разность фаз. В природе нет когерентных источников света, так как свет излучается «обрывками» волн длиной порядка 1 метра - цугами. Синхронизировать цуги не представляется возможным. Поэтому   когерентные световые  волны получают путем разделения одного и того же пучка или при помощи лазеров. К способам разделения можно отнести: опыт Юнга, кольца Ньютона, зеркало Ллойда, бипризма Френеля, тонки пленки.

    Дифракция-явление огибания волнами препятствий, размеры которых соизмеримы с длиной световой волны(0,1мкм). В результате дифракции накладываются  когерентные световые волны,  приходящие из разных точек, и наблюдается интерференция волн.

    Различают дифракцию на препятствии и на отверстиях.

    Поляризация света - выделение из естественного света световых колебаний с определенным направлением электрического вектора. Естественный свет является неполяризованным, так как содержит волны со всевозможными направлениями колебаний векторов Е и В, перпендикулярными направлению распространения волны. Поляризаторы обладают способностью пропускать световые волны с колебаниями векторов Е и В только в одной плоскости. Меняя положение второго поляризатора (анализатора) можно делать вывод о плоскости поляризации.

    3. Практическая часть. К доске приглашаются координаторы от каждой группы учеников. Они получают задание на группу.

    Задание первой группе: исследуйте явление интерференции, результаты исследования представьте в виде таблицы.

    Задание второй  группе: исследуйте явление дифракции, результаты исследования представьте в виде таблицы.

     Задание третий  группе: исследуйте явление поляризации света, результаты исследования представьте в виде таблицы.

     По возвращению  в группу, координатор раздает мини задание каждому члену команды. При необходимости можно воспользоваться теоретической помощью. Для этого дети одевают наушники и в индивидуальном режиме прослушивают повторное объяснение материала с диска.

    Когда мини задания в группе выполнены, их результаты сводят в таблицу, с которой  докладчик и направляется к интерактивной доске. По очереди докладчики от каждой группы рассказывают всему классу о результатах своих исследований и заносят краткую информацию в сводную таблицу. Ученик делает выводы. 

     Результаты исследования.(Сводная таблица)

    Изучаемое явление.

     

    От чего зависит

    Как зависит

    1. Интерференция

     

    а) на модели опыта Юнга;

     

     

     

     

     

     

     

    б) на модели колец Ньютона.

     

     

     

    а) от длины волны.

     

     

     

    от расстояния между щелями.

     

     

     

    б) от длины волны.

     

    от радиуса кривизны линзы

     

     

    а) При увеличении длины волны расстояние между спектральными линиями увеличивается.

     

    положение центрального максимума не изменяется;

    спектральные линии располагаются чаще, но ширина их становится меньше.

     

    б) радиус колец увеличивается;

     

    радиус колец увеличивается.

     

     

     

     

     

    2. Дифракция

     

    а) на шаре,

     

     

     

     

     

    б) на круглом отверстии.

     

     

     

    а) от длины волны;

     

     

    от радиуса шара.

     

     

    б) от длины волны;

     

    от радиуса отверстия.

     

     

    а) в центре – максимум, при увеличении длины волны радиус колец незначительно уменьшается;

    при увеличении радиуса шара, в центре максимум, его размеры уменьшаются, а область минимума увеличивается,

    б) при увеличении длины волны область нулевого максимума плавно увеличивается;

    при увеличении радиуса отверстия размер нулевого максимума уменьшается и при определенном значении (2.6 мм) максимум превращается в минимум;  при размере отверстия 3 мм минимум превращается в максимум.

     

    3. Поляризация.

     

     

     

     

    а) от положения поляризатора;

     

     

     

    б) от угла между поляризатором и анализатором.

    а) при увеличении угла от 0 до 90градусов интенсивность света уменьшается до 0;

    при дальнейшем увеличении угла от 90 до 180 градусов интенсивность принимает прежнее значение.

    При увеличении угла между поляризатором и анализатором от 0 до 360 градусов интенсивность дважды достигает максимального значения равного половине полной интенсивности и дважды минимального значения, когда интенсивность равна нулю.

     

    Анализ сводной таблицы делается всем классом под руководством учителя.

    Вопросы, задаваемые учителем по таблице:

    1.      Какие общие  закономерности интерференции на модели опыта Юнга и  на модели колец Ньютона мы можем отметить? Какое различие?

    2.      Что общего мы отмечаем в дифракции на шаре и  на круглом отверстии? Какое необычное явление вам встретилось? С чем на ваш взгляд связано отклонение результатов от закономерности?

    3.      Какие сходства результатов исследований интерференции и дифракции мы можем отметить?

    4.      Можно ли результаты опытов по интерференции и дифракции сравнить с поляризацией света?

    5.      Какой волной продольной или поперечной является свет?

    6.      Какова роль поляризатора в опытах по поляризации света? А анализатора?

    7.      Справедлив ли закон сохранения энергии для опыта по поляризации света? Что это доказывает?

     

     

    4. Подведение итогов: учитель анализирует работу каждой группы  в целом и каждого ученика внутри группы, выставляет оценки.

    Выдается домашнее задание: составить презентацию по изученному явлению.

    1 слайд - название явления и его определение;

    2 слайд - условия наблюдения явления;

    3 слайд - историческая справка (кто и когда наблюдал данное явление, какие получил результаты, с какими трудностями столкнулся);

    4 слайд – отличительные особенности явления;

    5 слайд – то каких параметров и как зависит наблюдаемая картина ( по  результатам проведенных на уроке  экспериментов);

    6 слайд – практическое использование данного явления.

     Желающим предлагается взять данную тему для научно-исследовательской работы с перспективой выступления на научно-практической конференции.

     

     

    Категория: Мои статьи | Добавил: neretina_iv (24.03.2012)
    Просмотров: 2353 | Рейтинг: 0.0/0
    Всего комментариев: 0
    Имя *:
    Email *:
    Код *: