Конспект вне классного урока на тему ' Природа света'.

Свет - самое темное пятно в физике. С древности свет очаровывает человека и в то же время представляется ему неразрешимой загадкой. Ничто в природе так неуловимо, ни один свой секрет природа не охраняла так тщательно, как секрет о том, что же представляет свет в действительности.

Самый факт существования света достаточен для того, чтобы вызвать ряд вопросов. Например: имеет ли свет вес? Занимает ли он пространство? Ударяет ли свет тело при падении на него? Горяч или холоден свет? С какой скоростью распространяется? Если свет не может пройти сквозь тонкий лист картона, то как он проходит через толстое стекло? Это только немногие из вопросов, на которые мы попытаемся ответить, изучая свет.

Сегодня мы собрались на научную конференцию, для того, чтобы попытаться дать ответ на вопрос о том, что такое свет. Давайте представимся.

(ученики представляют свои команды «ученые Древней Греции», «Ньютон и ученые, разделяющие его взгляды», «Гюйгенс и ученые, разделяющие его взгляды»)

- Ученые выдвигали различные теории природы света. (Каждой команде был предоставлен материал, в котором описаны взгляды ученых. Текст взят из книги А. Эйнштейна и Л. Инфельда «Эволюция физики»)

- Первых выступить приглашаю ученых Древней Греции.

Выступают ученики

« Свет представляет нечто такое, что истекает из наших глаз наподобие воды из шланга; при этом предполагается, что мы видим вещи, направляя на них поток света. Таким образом, мы узнаем, как выглядит вещь, подобно тому как мы ощущаем характер поверхности при ощупывании. Глаза слепого не испускают света, поэтому он не может видеть».

- Как считают ученые, должны ли мы одинаково хорошо видеть ночью и днем по этой теории? Мог бы слепой фотографировать при отсутствии зрячего? Принимаете ли вы или отвергаете эту теорию? Объясните почему.

- До эпохи возрождения никто серьезно не возражал против этой теории. Одним из первых выдвинувших последовательную теорию света, основанную на наблюдении и эксперименте, был Исаак Ньютон. Приглашаю Ньютона высказать свое предположение о природе света.

« Я рассматриваю 2 гипотезы: одну, согласно которой свет есть вещество, и другую, по которой свет - это волновая энергия. Звуковые и водяные волны обладают способностью огибать углы, которой свет не обладает, так как мы не можем видеть за углом. Я решил вопрос в пользу вещественной теории. Свет состоит из малых частичек вещества, испускаемых во всех направлениях по прямым линиям, или лучам, светящимся телом, например Солнцем, горящей свечой или раскаленным докрасна углем. Если эти лучи, состоящие из корпускул, попадают в наш глаз, то мы видим их источник».

- Итак, ученые, можно ли по теории Ньютона видеть в абсолютно темном помещении? Может ли по теории Ньютона видеть в абсолютно темном помещении? Может ли слепой фотографировать при отсутствии зрячего? Должен ли свет иметь вес и импульс?

- А теперь просим Христиана Гюйгенса поделиться волновой теорией света.

« На рис. Показано, каким образом свет излучается источником согласно волновой теории. Прямые линии, проведенные из источника, называются лучами, лучи перпендикулярны к сферическим поверхностям, называемым волновым фронтом.

Чем дальше волновой фронт от источника, тем более плоским он становится. На большом расстоянии от источника мы имеем дело с плоскими волнами.

Световые волны, приходящие непосредственно от источника, или от отражающего их тела, вызывают ощущение видения, т. е. то же ощущение, причину которого Ньютон приписывал корпускулам».

- Исаак Ньютон, что вы можете возразить?

«Звук, представляющий собой волновое движение, распространяется в изогнутой пустой трубе, огибает холм или другое препятствие и становится слышимым. Если бы свет представлял собой волну, то он должен был бы делать то же самое; однако опыт показывает, что он ведет себя иначе».

Возражение Гюйгенса: « Это не убедительный аргумент. Рассмотрим короткие водяные волны на реке, ударяющие в борт корабля; волны, образующиеся у одного борта, не видны с другого. Однако если волны велики, а препятствие мало, то волны будут огибать препятствие и будут видны с другой стороны». Малое препятствие не даст никакой тени при освещении.

Возражение Ньютона: « Волна должна иметь что-то, в чем она распространяется. Свет распространяется в пустоте, а звук - нет. Корпускулы, как и брошенные мячи, не нуждаются ни в чем для распространения, а волны нуждаются. В чем распространяются световые волны при и прохождении в пустоте, например при движении в огромном пустом пространстве между Солнцем и Землей? Океанская волна не может существовать без воды».

Возражение Гюйгенса: « Я считаю, что есть некое вещество, эфир, которое заполняет все пространство, стекло, вода и даже вакуум, пропускающие свет, содержат эфир».

Возражение Ньютона : « Что такое эфир? Я не могу ни видеть, ни чувствовать, ни осязать, ни нюхать его. Остается он подвижным или дует подобно ветру? Обладает трением? Что удерживает
Землю и другие планеты, вращающиеся и движущиеся в нем, от замедления?»

- Итак, мы выслушали гипотезы различных ученых. Существует ли эфир? Действительно ли свет распространяется по прямым линиям? Какие опыты можете предложить для проверки гипотез? Какие мы можем сделать выводы?