Хвильова і геометрична оптика. Дифракція
Конспект уроку з фізики
Розділ: «Хвильова і геометрична оптика»
Тема уроку:
«Дифракція»
Цілі:
v а) розкрити суть поняття «Дифракція», навчити основним способам спостереження дифракції, відобразити позитивні і негативні сторони дифракції для людини;
v б) розвивати вміння використовувати отримані знання для їх подальшого застосування, вміння логічно мислити, переносити вміння і навички на суміжні галузі життєдіяльності, базову культуру, компетентнісний підхід у навчанні
v в) виховувати працелюбність, інтерес до досліджуваного предмета, базову культуру.
Тип уроку: комбінований
Група № 1, курс II, професія «Монтажник РЕА і П»
Розподіл уроку у часі:
1. Організаційний момент - 2 хв.
2. Актуалізація раніше отриманих знань - 5 хв.
3. Отримання нових знань, умінь і навичок - 25 хв.
4. Самостійна робота учнів (по ходу етапу 3) - 5 хв.
5. Систематизація отриманих знань - 6 хв.
6. Підведення підсумків уроку - 2 хв.
Лабораторне обладнання: штативи, скляна призма, дифракційна решітка, лінійка, транспортир, джерело світла, набір по дифракції світла.
Прилади: дифракційні окуляри, мікроскоп.
ТСО: ПК, мультімедіапроектор, CD «Фізика 10-11 клас».
Хід уроку
1. Входжу в клас, вітаю учнів, наголошую відсутніх.
2. Сьогоднішній наш урок є логічним продовженням великого фізичного розділу «Оптика». На дошці ні випадково не позначена тема заняття, але вона готова з'явитися відразу ж після того, як ви згадаєте основні поняття, з якими ми працювали протягом останніх уроків.
Отже, зараз на екрані з'явиться кросворд, відгадавши основні слова в якому, ви дізнаєтеся ключове слово, а воно-то і буде збігатися з темою сьогоднішнього уроку.
Я читаю визначення основних слів, а той, хто з вас здогадався, про що йде мова, піднімає руку і вимовляє свою версію, а кросворд скаже нам рацію, цей учень чи ні.
Рис.1 Анімаційний кросворд
Слово 1: залежність показника заломлення, а також швидкості світла від його частоти (довжини хвилі) - ДИСПЕРСІЯ. (Демонструється досвід)
Слово 2: яка характеристика світлової хвилі крім частоти визначає колір - ХВИЛЯ.
Слово 3: додавання двох (або декількох) світлових хвиль, при якому в одних точках простору відбувається посилення інтенсивності, в інших - ослаблення - інтерференції.
Слово 4: світловий промінь якого кольору найменше заломлюється - ЧЕРВОНИЙ.
Слово 5: і світло, і звук, і електромагнітна, і морська - ХВИЛЯ.
Слово 6: пристосування, яке використовував при створенні першого радіоприймача А. Попов, містить усередині себе металеві ошурки. Слово є однокорінним зі словом, яке розкриває природу деяких хвиль - когерер.
Рис.2 розгаданий кросворд
Слово 7: Супутник якої планети досліджував у своїх дослідах з визначення швидкості світла датський фізик Ремер - ЮПІТЕР.
Отже, кросворд розгаданий, ключове слово знайдено, воно-то й визначає тему нашого сьогоднішнього заняття.
Запишемо в зошитах тему - «Дифракція».
Для початку визначимо нове для нас поняття:
дифракція - це явище огибания світловими хвилями перешкод, розміри яких порівнянні з довжиною світлової хвилі.
Це визначення може викликати як мінімум два питання:
1. Як же все-таки поширюється світло: прямолінійно чи все ж таки непрямолінійних? (Тим більше що на одному з минулих занять ми вивчали закон прямолінійного поширення світла)
2. Якщо світло все-таки здатний огинати перешкоди, чому ж ми не бачимо того, що відбувається за цією перешкодою?
Відповіді на ці питання нам дасть невеликий експеримент.
Отже, зберемо установку, що складається з джерела світла (з вузьким пучком), штатива, із закріпленим на ньому диску з малим отвором, і аркушів білого паперу. Розташуємо джерело світла і штатив на відстані 1,5 - 2 м один від одного. При включенні джерела світла і напрямку променя суворо перпендикулярно отвору на аркуші паперу можна бачити світла пляма, всередині якого з'являється пляма темне або сукупність інтерференційних смуг.
Підтверджує цей досвід явище дифракції?
Підтверджує!
Чи означає це, що він спростовує закон прямолінійного поширення світла? Так чи ні, і чому?
Ні! Так як диск можна прибрати і на аркуші виявиться лише світла пляма суворо напроти джерела.
Таким чином, світло поширюється прямолінійно до зустрічі на своєму шляху перешкоди настільки малого, що його розміри порівнянні з довжиною світлової хвилі. Не бачимо ж ми того, що відбувається за перешкодою, тому що найчастіше розміри перешкод занадто великі для дифракції.
Схожий досвід і став основою для відкриття нового явища. Його автором в 1665 р. Став італійський священик Ф. Грімальді. Однак глибоко розкрити суть явища йому не вдалося, зате в 1815 році французький фізик Огюстен Френель (дорожній інженер за освітою) розвинув ідею дифракції світла і отримав формулу - умова спостереження дифракції:
l
де l - відстань від перешкоди до екрану (місця спостереження дифракції), D - розмір перешкоди, l - довжина хвилі.
Свої результати Френель представляє на конкурс до Французької академії наук, де його роботу спочатку не прийняли всерйоз і навіть висміяли Комісії академії: «Месьє Френель, з Вашої теорії має випливати, що якщо перед світловим променем встановити мале перешкода, то за ним буде не його тінь, а навпаки світла пляма ».
Френель продемонстрував комісії свої досліди, і яке ж було здивування всіх присутніх, коли за перешкодою на самому ділі виявилося світла пляма.
Ми з Вами вже переконалися в цьому (згадаємо тільки що проведений експеримент).
З часу відкриття дифракції та опису її основних положень пройшло 342 та 192 роки відповідно. Яке ж значення це відкриття має для фізики зокрема і для життя людини в цілому, адже фізика покликана служити людству вірою і правдою.
Учням пропонується заповнити таблицю «Плюси і мінуси дифракції для людини».
Перше - дифракція дозволило виміряти довжину світлової хвилі, а це в свою чергу дозволило істотно вдосконалити оптичні прилади.
Про приладі, який заснований на явищі дифракції розповість
Сізенева Катерина.
Повідомлення про дифракційної решітці
Під час повідомлення збирається установка з вимірювання довжини світлової хвилі, а після повідомлення проводяться вимірювання і розрахунки, які учні фіксують в зошитах.
dsinf = nl
Друге - дифракція допомагає краще бачити людям з ослабленим зором, причому один і той же пристрій без видозмін придатне як для короткозорих, так і для далекозорих (демонструються дифракційні очки). Демонструється презентація на м / мп.
Але дифракція може зіграти і негативну роль. Наприклад, саме дифракція заважає нам побачити у оптичний мікроскоп дрібні об'єкти, а саме те, з чого складаються всі матеріальні об'єкти (які?) - Атоми, елементарні частинки.
Саме дифракція заважає нам чітко бачити в оптичний телескоп далекі планети і зірки.
Саме дифракція не дозволяє побачити неозброєним оком істинний колір зірки, адже на шляху її променів встають дрібні перешкоди - молекули повітря, які безперервно рухаються.
Завершуємо роботу над таблицею.
4. Тепер - наші знання, вміння і навички не повинні залишитися на папері. Закріпимо все те, над чим ми працювали.
Два учнів викликаються за ПК для роботи над тестом
Конспект уроку з фізики
Розділ: «Хвильова і геометрична оптика»
Тема уроку:
«Дифракція»
Цілі:
v а) розкрити суть поняття «Дифракція», навчити основним способам спостереження дифракції, відобразити позитивні і негативні сторони дифракції для людини;
v б) розвивати вміння використовувати отримані знання для їх подальшого застосування, вміння логічно мислити, переносити вміння і навички на суміжні галузі життєдіяльності, базову культуру, компетентнісний підхід у навчанні
v в) виховувати працелюбність, інтерес до досліджуваного предмета, базову культуру.
Тип уроку: комбінований
Група № 1, курс II, професія «Монтажник РЕА і П»
Розподіл уроку у часі:
1. Організаційний момент - 2 хв.
2. Актуалізація раніше отриманих знань - 5 хв.
3. Отримання нових знань, умінь і навичок - 25 хв.
4. Самостійна робота учнів (по ходу етапу 3) - 5 хв.
5. Систематизація отриманих знань - 6 хв.
6. Підведення підсумків уроку - 2 хв.
Лабораторне обладнання: штативи, скляна призма, дифракційна решітка, лінійка, транспортир, джерело світла, набір по дифракції світла.
Прилади: дифракційні окуляри, мікроскоп.
ТСО: ПК, мультімедіапроектор, CD «Фізика 10-11 клас».
Хід уроку
1. Входжу в клас, вітаю учнів, наголошую відсутніх.
2. Сьогоднішній наш урок є логічним продовженням великого фізичного розділу «Оптика». На дошці ні випадково не позначена тема заняття, але вона готова з'явитися відразу ж після того, як ви згадаєте основні поняття, з якими ми працювали протягом останніх уроків.
Отже, зараз на екрані з'явиться кросворд, відгадавши основні слова в якому, ви дізнаєтеся ключове слово, а воно-то і буде збігатися з темою сьогоднішнього уроку.
Я читаю визначення основних слів, а той, хто з вас здогадався, про що йде мова, піднімає руку і вимовляє свою версію, а кросворд скаже нам рацію, цей учень чи ні.
Рис.1 Анімаційний кросворд
Слово 1: залежність показника заломлення, а також швидкості світла від його частоти (довжини хвилі) - ДИСПЕРСІЯ. (Демонструється досвід)
Слово 2: яка характеристика світлової хвилі крім частоти визначає колір - ХВИЛЯ.
Слово 3: додавання двох (або декількох) світлових хвиль, при якому в одних точках простору відбувається посилення інтенсивності, в інших - ослаблення - інтерференції.
Слово 4: світловий промінь якого кольору найменше заломлюється - ЧЕРВОНИЙ.
Слово 5: і світло, і звук, і електромагнітна, і морська - ХВИЛЯ.
Слово 6: пристосування, яке використовував при створенні першого радіоприймача А. Попов, містить усередині себе металеві ошурки. Слово є однокорінним зі словом, яке розкриває природу деяких хвиль - когерер.
Рис.2 розгаданий кросворд
Слово 7: Супутник якої планети досліджував у своїх дослідах з визначення швидкості світла датський фізик Ремер - ЮПІТЕР.
Отже, кросворд розгаданий, ключове слово знайдено, воно-то й визначає тему нашого сьогоднішнього заняття.
Запишемо в зошитах тему - «Дифракція».
Для початку визначимо нове для нас поняття:
дифракція - це явище огибания світловими хвилями перешкод, розміри яких порівнянні з довжиною світлової хвилі.
Це визначення може викликати як мінімум два питання:
1. Як же все-таки поширюється світло: прямолінійно чи все ж таки непрямолінійних? (Тим більше що на одному з минулих занять ми вивчали закон прямолінійного поширення світла)
2. Якщо світло все-таки здатний огинати перешкоди, чому ж ми не бачимо того, що відбувається за цією перешкодою?
Відповіді на ці питання нам дасть невеликий експеримент.
Отже, зберемо установку, що складається з джерела світла (з вузьким пучком), штатива, із закріпленим на ньому диску з малим отвором, і аркушів білого паперу. Розташуємо джерело світла і штатив на відстані 1,5 - 2 м один від одного. При включенні джерела світла і напрямку променя суворо перпендикулярно отвору на аркуші паперу можна бачити світла пляма, всередині якого з'являється пляма темне або сукупність інтерференційних смуг.
Підтверджує цей досвід явище дифракції?
Підтверджує!
Чи означає це, що він спростовує закон прямолінійного поширення світла? Так чи ні, і чому?
Ні! Так як диск можна прибрати і на аркуші виявиться лише світла пляма суворо напроти джерела.
Таким чином, світло поширюється прямолінійно до зустрічі на своєму шляху перешкоди настільки малого, що його розміри порівнянні з довжиною світлової хвилі. Не бачимо ж ми того, що відбувається за перешкодою, тому що найчастіше розміри перешкод занадто великі для дифракції.
Схожий досвід і став основою для відкриття нового явища. Його автором в 1665 р. Став італійський священик Ф. Грімальді. Однак глибоко розкрити суть явища йому не вдалося, зате в 1815 році французький фізик Огюстен Френель (дорожній інженер за освітою) розвинув ідею дифракції світла і отримав формулу - умова спостереження дифракції:
l
де l - відстань від перешкоди до екрану (місця спостереження дифракції), D - розмір перешкоди, l - довжина хвилі.
Свої результати Френель представляє на конкурс до Французької академії наук, де його роботу спочатку не прийняли всерйоз і навіть висміяли Комісії академії: «Месьє Френель, з Вашої теорії має випливати, що якщо перед світловим променем встановити мале перешкода, то за ним буде не його тінь, а навпаки світла пляма ».
Френель продемонстрував комісії свої досліди, і яке ж було здивування всіх присутніх, коли за перешкодою на самому ділі виявилося світла пляма.
Ми з Вами вже переконалися в цьому (згадаємо тільки що проведений експеримент).
З часу відкриття дифракції та опису її основних положень пройшло 342 та 192 роки відповідно. Яке ж значення це відкриття має для фізики зокрема і для життя людини в цілому, адже фізика покликана служити людству вірою і правдою.
Учням пропонується заповнити таблицю «Плюси і мінуси дифракції для людини».
| Плюси дифракції | Мінуси дифракції |
Про приладі, який заснований на явищі дифракції розповість
Сізенева Катерина.
Повідомлення про дифракційної решітці
Під час повідомлення збирається установка з вимірювання довжини світлової хвилі, а після повідомлення проводяться вимірювання і розрахунки, які учні фіксують в зошитах.
dsinf = nl
Друге - дифракція допомагає краще бачити людям з ослабленим зором, причому один і той же пристрій без видозмін придатне як для короткозорих, так і для далекозорих (демонструються дифракційні очки). Демонструється презентація на м / мп.
Але дифракція може зіграти і негативну роль. Наприклад, саме дифракція заважає нам побачити у оптичний мікроскоп дрібні об'єкти, а саме те, з чого складаються всі матеріальні об'єкти (які?) - Атоми, елементарні частинки.
Саме дифракція заважає нам чітко бачити в оптичний телескоп далекі планети і зірки.
Саме дифракція не дозволяє побачити неозброєним оком істинний колір зірки, адже на шляху її променів встають дрібні перешкоди - молекули повітря, які безперервно рухаються.
Завершуємо роботу над таблицею.
4. Тепер - наші знання, вміння і навички не повинні залишитися на папері. Закріпимо все те, над чим ми працювали.
Два учнів викликаються за ПК для роботи над тестом