Урок разработан в период карантинных мероприятий и адресован обучающимся, не... посещать учебные занятия непосредственно в образовательном учреждении.

Урок разработан в период карантинных мероприятий и адресован обучающимся, не имеющим возможности
посещать учебные занятия непосредственно в образовательном учреждении.
Интерференция механических волн. 11 класс.
Цель урока: обеспечить понимание учащимися сути явления интерференции волн и
условий, необходимых для наблюдения интерференционной картины; развивать у
обучающихся навыки самостоятельной работы с информацией.
Ход урока.
Начиная изучать оптические явления, мы говорили о двойственной природе света
(корпускулярно-волновом дуализме), приводили аргументы в пользу обеих точек зрения.
Явление интерференции света демонстрирует волновые свойства света, поскольку
интерферировать могут только волны, причем волны любой природы. Рассмотрим это
явление на примере механических волн. Об интерференции световых волн речь пойдет на
следующем уроке.
Вспомним материал, изученный в 9 классе:
Интерференционная картина - не меняющаяся со временем картина
распределения амплитуд колебаний в пространстве, наблюдающаяся
при наложении двух когерентных волн [Л.2]
Слайд1 (наблюдение интерференции волн на воде)
Понятие «интерференция волн» не однозначно трактуется в разных источниках.
(общее выделено одним цветом) (слайд 2)
1. Сложение двух (или нескольких) волн, в результате которого
наблюдается устойчивая во времени картина усиления и
ослабления
интенсивности
волн
в
различных
точках
пространства. [CD.2]
2. Явление, возникающее при сложении двух волн, вследствие
которого наблюдается усиление или ослабление результирующих
колебаний в различных точках пространства. [ИР.1]
3. Стационарное пространственное перераспределение энергии при наложении двух или
нескольких волн [C.1]
4. Сложение в пространстве волн, при котором образуется постоянное во времени
распределение амплитуд результирующих колебаний частиц среды [Л.1]
5. Явление наложения когерентных волн, вследствие которого наблюдается устойчивое
во времени перераспределение максимумов и минимумов интенсивности. [Л.3]
Чтобы понять, что значит «постоянное во времени распределение
амплитуд» посмотрите слайд 3
О
перераспределении
энергии,
когерентных
источниках
идет
речь
в
учебном
фильме
«Интерференция света».
На основе всего вышеизложенного выберите лучший, на ваш взгляд, вариант из
предложенных формулировок интерференции волн или предложите свой.
Мой вариант:
Интерференция - сложение в пространстве когерентных волн, при котором образуется
постоянное во времени распределение амплитуд результирующих колебаний частиц
среды, т.е. наблюдается перераспределение максимумов и минимумов интенсивности
волн. Энергия концентрируется в максимумах и совсем не поступает в минимумы.
Особо подчеркнем – интерферируют лишь когерентные волны.
Когерентными называются волны, имеющие постоянную разность фаз и
одинаковую частоту.
Выясним условия, при которых в данном месте пространства будет наблюдаться
максимум или минимум интенсивности волны.
Немного теории.
Интенсивность света в данной точке пространства (т.М) определяется разностью
фаз колебаний двух волн, пришедших в данную точку от источников О1 и О2. Если колебания
источников синфазны, то разность фаз
Разность фаз определяется разностью хода Δd, т.е. разностью
расстояний, которые проходят волны от источников до точки наблюдения.
Условие max. Если разность хода Δd двух интерферирующих волн равна целому
числу длин волн (чётному числу полуволн), то амплитуда колебаний частиц среды в
данной точке максимальна.
Результирующая интенсивность волн одинаковой амплитуды в 4 раза будет
превосходить интенсивность каждой из волн.
Условие min. Если разность хода Δd двух интерферирующих волн равна нечётному
числу полуволн, то амплитуда колебаний частиц среды в данной точке минимальна.
Волны гасят друг друга (интенсивность I=0)
Вопросы для самопроверки:
1. Условие когерентности волн. Слайд 6
2. Разность хода. Слайд 8
3.Условие максимумов. Слайд 10
4. Задача. Слайд 12
5. Условие минимумов. Слайд 14
6. Задача. Слайд 16
7. Энергия волн при интерференции. Слайд 18
Задания 8-10 из интернет-ресурса «Единая коллекция цифровых образовательных
ресурсов» http://school-collection.edu.ru/
8. Интерференция в некоторой точке пространства
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/7f8dde30-0811-3b75-5f91-06ab5e07ccf3/00119628165307319.htm
9. Когерентность световых волн
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/b1eb1781-8c43-5512-036e-45eb79b69097/00119646889838642.htm
10.Условие интерференции волн
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/7ad31e80-f454-0a34-7af1-9c209709a5c3/00119630488629205.htm
Итог. Слайд 20
Источники
Словари
1. Большой энциклопедический словарь – М.: Советская энциклопедия, 1993
Литература.
1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. Учебник физики 11 кл. – М.:
Просвещение, 2009
2. Пёрышкин А.В., Гутник Е.М. Учебник физики 9 кл. – М.: Дрофа, 2002
3. Савельев И.В. Курс общей физики, т.2 – М.: Наука, 1988
4. Шахмаев Н.М., Шахмаев С.Н., Шодиев Д.Ш. Учебник физики 11 кл. – М.:
Просвещение, 1993
Электронные ресурсы - CD-диски
1. Открытая физика (под ред. С.М. Козела) – ООО «Физикон»
2. Уроки физики Кирилла и Мефодия. 11 класс – «Виртуальная школа Кирилла и
Мефодия»
3. Физика. Библиотека наглядных пособий (под ред. Ханнанова Н.К.)
Интернет-ресурсы
(информация получена 14.08.2009)
1. «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов» http://schoolcollection.edu.ru/
2. «Распространение упругих волн. Интерференция», Союзвузфильм, 1981 – цифровые
видеоресурсы Сибирского федерального университета http://tube.sfu-kras.ru/video/218