Электромагнитная природа света

Урок физики в 11 классе
Попенко Светлана Евгеньевна
Учитель физики МОУ «СОШ»
С. Большая Картель
Тема урока
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ
ПРИРОДА СВЕТА
Наука и искусство также тесно связаны
между собой, как легкие и сердце.
А.Н.Толстой
Цели урока:





Опираясь на поисковый характер заданий, создать
ситуацию, в которой формируется продуктивное
мышление.
Воздействуя на эмоциональную сферу, с помощью
литературных образов, обобщить знания о волновом
характере распространения света.
Анализируя эксперимент, проверить понимание
учащимися явления поляризации, подчеркнув, что свет
– это ЭМВ.
Создать ситуацию взаимного контроля знаний,
используя для этого тестирование по вариантам.
Развитие учебно-организационных умений.
Обязательный минимум
Свет как ЭМВ. Интерференция света.
Когерентность. Дифракция света.
Поляризация света. Закон преломления
света. Дисперсия света.
Требования к уровню
подготовки
1.1. Приводить примеры опытов, обосновывающие научные
представления:
1.1.9. О свете, как о потоке частиц;
1.1.8. О свете, как о волне.
1.2. Приводить примеры опытов, позволяющие подтвердить
теоретические представления:
1.2.8. свет – ЭМВ
2.2. Раскрывать смысл:
2.2.2. Законов геометрической оптики
2.3. Вычислять:
2.3.21. Показатель преломления среды, используя закон
преломления.
2.3.22. Длину волны по скорости её распространения и по частоте.
3. Воспринимать, перерабатывать и предъявлять учебную
информацию в различных формах.
Содержание программы
Свет как ЭМВ. Скорость света.
Когерентность. Интерференция света.
Дифракция света. Поляризация света.
Дисперсия и поглощение света.
Дисперсионный спектр. Законы
геометрической оптики.
Ход урока:
Вступление.
 Выявление входных знаний.
 Работа над учебным материалом:
а) обсуждение материала;
б) обобщение материала,
 Взаимопроверка знаний.
 Подведение итогов урока.

I.
Молюсь оконному лучу –
он бледен, тонок, прям.
Анна Ахматова
Без света немыслима жизнь человека. Поэтому вопрос о том, что
такое свет, возник сразу, как только человек стал размышлять об
окружающем мире. 17 век положил начало тем представлениям о
свете, которые мы изучаем с вами теперь. Галилей, Ньютон,
Гюйгенс, Рёмер, Юнг, Френель, Максвелл, Лебедев, Планк,
Эйнштейн и мн. др. ученые дали нам возможность понять, что же
такое свет.
Пусть три столетия минуло с тех пор,
Ещё не разрешился этот спор.
Один сказал, что свет – это волна
Подобна механической она.
Другой сказал, что свет – поток частиц.
В любой среде не знает он границ.
Свет твоего окна – он квант или волна?
Сегодня мы подытожим знания о волновом характере света. Сначала
остановимся на домашнем задании.
II. Наблюдение эксперимента по
поляризации света кристаллами турмалина
и обсуждение следующих вопросов:
1.Почему кристаллы турмалина обладают свойством
поляризовать свет?
2.Чем отличается естественный свет от поляризованного?
3. Свет – это продольная или поперечная волна?
4. Как применить правило буравчика для определения
направления распространения света?
5. Где применяются поляроиды?
6. Какое поле – электрическое или магнитное – действует
на сетчатку глаза или фотоэмульсию?
Вывод:
Экспериментальный факт полного
пропускания света двумя
последовательно расположенными
кристаллами турмалина, если их
оптические оси параллельны, и почти
полного гашения, если они взаимно
перпендикулярны, служит
доказательством поперечности
световых волн и подтверждает
электромагнитную природу света.
III. Работа над учебным
материалом
А) повторяем все волновые свойства света,
раскрывая «радугу»:
 Прямолинейное распространение
 Преломление
 Отражение
 Дифракция
 Интерференция
 Дисперсия
 Поляризация
Волновой диапазон
3,9х10-7м – 7,5х10-7м
Скорость света постоянна:
•в вакууме с=3х108 м/с
•в среде v= c/n
Отражение
y= a
Преломление
Sin a/sinb=n; n=v1/v2
Дифракция когерентных
волн
d sin ф=k&; k=0, +1,+2…
&-длина волны
Прямолинейное
распространение,
образование тени и
полутени.
Дисперсия
C=nv; n= VEM
Волновой
характер света
Поляризация
подтверждает
поперечность
Интерференция когерентных волн
1. Условие усиления:
d=k&; k=0, +1, +2…
2. Условие ослабления:
d=(2k+1)x&/2
E
B
c
Выполните задания.
Отвечая на вопрос, укажите
свойства световых волн,
указывая цвет квадрата в схеме.
Если затрудняетесь, обратитесь
к схеме или материалу
учебника (пп. )
Задания
1.
?
День вечереет, ночь близка,
Длинней с горы ложится тень,
На небе гаснут облака…
Уж поздно. Вечереет день.
Ф.И.Тютчев
Почему вечером тени удлиняются?
Какое явление наблюдается?
2. Как неожиданно и ярко
На влажной неба синеве
Воздушная воздвиглась арка
В своем минутном торжестве?
Один конец в леса вонзила,
Другим за облака ушла –
Она полнеба охватила
И в высоте изнемогла.
Ф.И.Тютчев
? Какое явление описано и как его объяснить?
3. О,Солнце!..Там, где тень
От лип густа и ароматна,
Кидаешь ты такие пятна,
Что жалко мне ступать по ним.
Э. Ростан
? Как объяснить происхождение световых
пятен в тени деревьев? Укажите явление.
4. Проснулся Садко, купец богатый
новгородский,
В океан-море да на самом дне;
Увидел он – сквозь воду печет красно
солнышко.
Былина «Садко»
? Почему цвет солнца в воде не
изменился? Укажите явление.
5. Народ кипит в монастыре;
У врат святых и на дворе
Рабы боярские стоят.
Их копья медные горят.
М.Ю.Лермонтов
? Почему горят копья? Укажите явление.
6. Сомнения, вера, пыл живых страстей –
Игра воздушных мыльных пузырей:
Тот радугой блеснул, а этот – серый…
И разлетятся все! Вот жизнь людей.
Омар Хайам
? Почему одни мыльные пузыри имеют
радужную окраску, а другие – нет?
Укажите явление.
7. Правитель города Гудвина на вопрос
Элли, где он взял столько зеленого
мрамора отвечает: «В моем городе не
больше зеленого, чем во всяком другом.
Тут все дело в зеленых очках, которые
никогда не снимают мои подданные.»
А.М.Волков
? Какими увидела Элли красные цветы в
Изумрудном городе? Укажите явление.
8. Когда в солнечное утро, летом, пойдешь в лес,
то на полянах, в траве, видны алмазы. Все
алмазы эти блестят и переливаются на солнце
разными цветами – и желтыми, и красными, и
синими. Когда подойдешь ближе и разглядишь,
что это такое, то увидишь, что это капли росы
собрались в треугольных листьях травы и
блестят на солнце.
Л.Н.Толстой
? Чем объясняется «игра» драгоценных камней
и капель росы? Укажите
Проверь себя
Если вы правильно выполнили задания, то
вы получите такую радугу
Б) Обобщение
Ответьте устно на вопросы:
1.
Как читаются законы отражения и
преломления?
2.
Как объяснить с волновой точки зрения
появление вторичных волн?
3.
Что называется дисперсией?
4.
При каком условии наблюдается
интерференционный максимум (минимум)?
5.
Какое условие необходимо для наблюдения
дифракции?
Вывод:
Электромагнитная природа
света подтверждается законами
отражения, преломления,
интерференции, дифракции,
поляризации; при
распространении он ведет себя
как волна.
Тестирование.
Вариант 1
Вариант 2
1.Какое из наблюдаемых явлений
объясняется интерференцией света?
1.Какое из наблюдаемых явлений
объясняется дифракцией света?
А) Излучение света лампой накаливания. Б) Радужная окраска компактдисков. В) Получение изображения на киноэкране. Г) Радужная окраска
мыльных пузырей. Д) Радуга.
2. Какое явление связано с различием
скорости распространения света в
веществе?
А) дисперсия
В) дифракция
Д) поляризация
2. Какое явление показывает
поперечность световых волн?
Б) интерференция
Г) отражение
3. Как изменится период колебаний
света при прохождении через
границу воздух-стекло если
относительный показатель
преломления 1,5?
3. Как изменится частота колебаний
света при прохождении через
границу воздух-стекло если
относительный показатель
преломления 1,5?
А) увеличится в 1,5 раза
В) уменьшится в 1,5 раза
Д) не изменится
Б) увеличится в 3 раза
Г) уменьшится в 3 раза
4. Чему равен абсолютный
показатель преломления среды, если
свет в ней распространяется со
скоростью 1,5х108 м/с?
А) 3
Б) 2
4. Чему равен абсолютный
показатель преломления среды, если
свет в ней распространяется со
скоростью 2х108 м/с?
В) 1,5
5. Чему равна длина волны синего
света в стекле с показателем
преломления 1,5, если в вакууме его
длина равна 4,5х10-7 м?
Г) 6
Д) 4,5
5. Чему равна длина волны
фиолетового света в стекле с
показателем преломления 2, если в
вакууме его длина равна 4 х10-7 м?
А) 2х 10-7 м Б) 9х 10-7 м В) 3х 10-7м Г) 6,75х 10-7м
Е) 4,5х 10-7 м
Д) 4х 10-7м
Проверь себя:
Вопрос
1
2
3
4
5
Вариант1
Г
А
Д
Б
В
Вариант 2
Б
Д
Д
В
А
Заключительная часть
 Подведение
итогов урока
 Домашнее задание: п.52, упр.6
(вопр.2,3);
написать фамилии ученых,
доказавших то или иное свойство
света, используя дополнительную
литературу.