Методическая разработка урока физики на тему Исследование зависимости коэффициентов отражения и пропускания от угла падения света (11 класс).

ЛАБОРАТОРНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

«Зависимость коэффициентов отражения и пропускания света

от угла падения светового луча на границу раздела двух сред».

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ.

Свет, падая на границу раздела двух прозрачных сред, частично отражается от неё и частично проходит во вторую среду, т.е. вторая среда пропускает свет.

Физические свойства веществ, из которых состоят среды, определяют степень отражения и пропускания ими света. Эти явления характеризуются физическими величинами, которые называются коэффициентом отражения и коэффициентом пропускания.

Коэффициентом отражения К называют долю отражённой световой энергии Е' от падающей на границу раздела двух сред полной световой энергии Е, выраженной в процентах:

К = (Е'/Е)·100%

Коэффициентом пропускания М называют долю световой энергии, прошедшую во вторую прозрачную среду Е'', от падающей на границу раздела двух сред полной световой энергии Е, выраженной в процентах:

М = (Е''/Е)·100%

Очевидно, что оба эти коэффициента зависят от угла падения светового луча на границу раздела двух сред.

В практической части данной работы вам предлагается исследовать эту зависимость, опираясь на графики, построенные вами с использованием предложенной таблицы:

Граничащие

среды

Угол(α)

падения

в

градусах

0

10

20

30

40

50

60

70

80

89

90

Воздух-

стекло

К,%

4,7

4,7

4,7

4,9

5,3

6,6

9,8

18

39

91

100

М,%

95,3

95,3

95,3

95,1

94,7

93,4

90,2

82

61

9

0

Воздух-

вода

К,%

2,0

2,0

2,1

2,2

2,5

3,4

6,0

13,5

34,5

90

100

М,%

98,0

98,0

97,9

97,8

97,5

96,6

94,0

86,5

65,5

10

0

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

Построить графики зависимости коэффициентов отражения и пропускания от угла падения светового луча.

Ответить на вопросы:

1. Чему равны коэффициенты отражения и пропускания света для углов падения 35⁰ и 75⁰?

2. При каком угле падения света отражается 30% от упавшей на границу раздела двух сред световой энергии?

3. При каком угле падения света во вторую среду проходит 70% упавшей на границу раздела двух сред световой энергии?

4. Сравнив значения углов падения света в п. 2 и 3, сделайте вывод о законе сохранения энергии в этом явлении.

5. При каком значении угла падения света ровно половина падающей световой энергии отражается и ровно половина её проходит во вторую среду?

6. Обозначьте разным цветом границы значения угла падения света, в пределах которых коэффициенты отражения практически не изменяются; увеличиваются на незначительную величину; увеличиваются на значительную величину; резко увеличиваются от 35%-40% до 100% .

7. Обозначьте разным цветом границы значения угла падения света, в пределах которых коэффициенты пропускания практически не изменяются; уменьшаются на незначительную величину; уменьшаются на значительную величину; резко уменьшаются от 82%-86% до 0% .

8. Сделайте общий вывод о зависимостях коэффициентов отражения и пропускания от угла падения светового луча.

ЗАЩИТА РАБОТЫ.

При сдаче работы учителю уметь отвечать на вопросы:

1. Что называют коэффициентом отражения? Напишите формулу этой величины.

2. Что называют коэффициентом пропускания? Напишите формулу этой величины.

3. Как зависят коэффициенты отражения и пропускания от угла падения светового луча?

4. Какая среда (стекло или вода) обладает большей отражающей способностью? большей пропускающей способностью?

5. Найдите значения показателей преломления воды и стекла. Какая из этих сред оптически более плотная? Оптически менее плотная?

6. Свяжите отражающую и пропускающую способность сред с их оптической плотностью.

7. Изучив принцип Гюйгенса-Френеля - основной постулат волновой теории, описывающий и объясняющий механизм распространения волн, в частности, световых, попытайтесь объяснить результаты вашего исследования.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ.

- Работа может проводиться при аттестации на повышенную оценку.

- Исследования для разных граничащих сред можно предложить учащимся разных вариантов, что даст возможность обсудить в группе ответы на вопросы с 4 по 6.

- Чтобы получить возможность дифференцировать работу учащихся по уровню обученности, можно предложить им: а) воспользоваться готовыми графиками; б) использовать компьютерное построение графиков; в) построить эти графики самим.

- Любая форма работы с графиком позволяет учащимся работать самостоятельно в любое удобное для них время и место (в классе или дома).

- Работа интегрирует физику с математикой, черчением и информатикой.

- Работа развивает логическое мышление учащихся и прививает им исследовательские навыки.

ИЗ ЛИЧНОГО ОПЫТА.

Работа вызывает живой интерес у учащихся.