'Волновые свойства света' (11 класс)

Урок-игра «Счастливый случай»

На тему: Волновые свойства света.

Цель:

1. Обучающая : Обобщение и закрепление по разделу: « Световые волны »; развитие практических умений и навыков использование теоретических знаний при решении количественных и качественных задач;

2. Равивающая: Развитие кругозора учащихся на основе использования исторических сведений о развитии взглядов на природу света.

3. Воспитательная: Экологическое воспитание средствами физики; воспитание чувства прекрасного путем использования межпредметных связей: физика, литература .

Тип урока: Обобщающий .

Методы обучения: Практический,словесный.

Формы организации учебной деятельности: Коллективная, индивидуальная.

Оборудование: интерактивная доска, Aктivote, видеоматериалы.

Ход урока: На вступительное слово учителя отводится (10 мин.)

1-й гейм - 7-10 мин для каждой команды.

2-й гейм- 15-20 мин .

3-й гейм- 15 мин.

4-й гейм -20 мин

Итог урока: 5 мин.

Игра состоит из 4-х геймов с различной формой постановки вопросов.

1-й гейм - команды отвечают на качественные вопросы (вопросы командам - разные).

2-й гейм - члены команд вытаскивают по очереди бочонки от лото с номерами вопросов по теории.

3- й гейм- команды дают краткие ответы на одинаковые вопросы и тестовые задания.

4- й гейм- учащиеся выполняют самостоятельную работу ( 3 вариантов), включающую две задачи( на явление дисперсии и интерференции) и качественный вопрос.

Домашнее задание: составить по теме Световые волны. (кроссворд, ребусы)

Рефлексия: Что тебе дал сегодняшний урок?

Начало урока.

Учитель. Свет... Такое короткое и в то же время емкое слово. Об этом говорил известный русский физик С.И.Вавилов: В слове «СВЕТ» заключена вся физика...

До выявления истинной природы света выдающиеся мыслители и ученые осознавали его фундаментальную роль в природе. Достаточно назвать некоторых из них: Декарт,Ньютон, Пифагор,Гюйгенс, Юнг, Вавилов.Все они поддерживались разных точек зрения, но вместе с тем понимали, что свет...

Чудный дар природы вечной,

Дар бесценный и святой.

В нем источник бесконечный

Наслаждения красотой.

Солнце, небо, звезд сиянье,

В море блеске голубом,

Всю природу и созданья

Мы лишь в свете познаем

.

Итак, мы начинаем наш урок.

1-гейм. Вопросы первой команде:

1. В чем заключается явление отражение света?

2. Сформулируйте закон преломление света.

3. З.Кульковский (прозвище шута Анны Иоанновны) ухаживал за пригожей и миловидной девицею.Однажды в разговоре сказала она ему, что хочет знать ту особу, которую он более всего любит. Кульковский долго отговаривался и наконец, в удовлетворение ее любобытства, обещал прислать ей портрет той особы. Утром получила она сверток с небольшим зеркалом и, поглядевшись, узнала про его любовь к ней.Какое физическое явление использовал Кульковский для обьяснения в любви? (Отражение света от зеркала.)

4. Сформулируйте закон, которому подчиняется свет при распространении в однородной среде.(Закон прямолинейного распространения.)

5. Кем был проделан базовый опыт, подтвердающий наличие дифракции света? (Т.Юнгом.)

6. В зеркальных изображениях правая и левая стороны предмета меняются местами. Как в этом убедиться? (Если двигать перед зеркалом левой рукой, то изображение будет двигать рукой, которая была бы правой у реального человека, стоящего напротив.)

7. Мыльный пузырь, витая в воздухе, зажигается всеми оттенками цветов, присущими окружающим предметам. Мыльный пузырь, пожалуй, самое изысканное чудо природы,- писал Марк Твен. Какое явление делает мыльный пузырь достойным восхищения? (Явление интерференции.)

8. Ф.И.Тютчев. В небе тают облака.

В небе тают облака,

И, лучистая на зное

В искрах катится река,

Словно зеркало стальное.

Почему поверхность воды искрится? (Водную поверхность можно представить как совокупность вогнутых и выпуклых зеркал.Вогнутые поверхности фокусируют солнечные лучи, пэтому появляется множество ярких искорок.Волны на поверхности все время перемещаются, поэтому искорки вспыхивают и гаснут. )

9. Почему звезды мерцают? (Мерцание- преломление света звезды в беспорядочно движущихся слоях нагретого воздуха.)

10. Чему равна скорость света в вкаууме? (300 000км/с)

11. Можно ли разжечь костер при помощи льда? (Можно, используя кусок льда как собирающую линзу.)

12. Кто автор электромагнитной теории света? (Д.Максвелл)

Вопросы второй команде.

1. Вчем закючается явление преломление света?

2. Сформулируйте закон отражение света.

3. - Что ты делаешь, Коля?

-Смотрю на комету, дядя.

-Для чего же ты приставил к глазу пистолет?

-Как для чего?Да разве вы не знаете, дядя, что на комету нужно смотреть вооруженным глазом?!

Чего не понимал Коля?Какие оптические приборы используют для наблюдения небесных тел? (Бинокли, подзорные трубы, телескоп.)

4. Какие явления природы подтверждают закон прямолинейного распостранения света? (Образование тени,солнечные и лунные затмения.)

5. СФормулируйте принцип Гюйгенса. Видеослайд

6. Перечислите явления, которые подтверждают волновые свойства света.(ИНтерференция, дифракция, дисперсия,поляризация.)

7. Может ли стать темно там ,где встречаются две световые волны? (Да)

8. Почему радуга появляется после дождя? (Радуга - результат разложения солнечного света на составляющие его цветные лучи. После дождя в воздухе много мельчайших водяных капелек, в которых и разлагаются солнечные лучи, как в маленьких призмах.)

9. Тогда Игорь воззрел на светлое солнце,

Увидел он воинов своих, тьмой от него прикрытых,

И рек Игорь дружине своей:

«Братия и дружина!

Лучше нам быть порубленным, чем даться в полон.

Сядем же, други, на борзых коней,

Да посмотрим синего Дона!..»

Тогда вступил князь Игорь в златое стремя

И поехал по чистому полю,

Солнце дорогу ему тьмой заступило.

Какое явление описано в этом отрывке? (Солнечное затмение)

10. Во сколько раз скорость света в стекле меньше скорости света в вакууме? (1,5 раза)

11. Почему мы видим одни предметы белыми , другие- черными?(Различные вещества по разному поглощают свет)

12. Почему растения не поливают в жаркий солнечный день? (Листья могут получить ожоги,т.к. оставшиеся на них капельки воды играют роль собирающих линз)

2-й гейм. Члены команды вытаскивают по очереди бочонки от лото с номерами вопросов по теории.

1. Интерференция света. Обьясните интерференцию в тонких пленках.

2. Кольца Ньютона. Чертеж и обьяснение.

3. Дифракция света. Опыт Юнга.

4. Дифракционная решетка.

5. Как с помощью дифракционной решетки определить длину световой волны?

6. Что называется дисперсией? Каков интервал длин волн видимого света?

7. Длина волны красного цвета в вакууме λ=7*10^-7м . Определите длину волны в воде.

8. Дифракционная решетка освещена светом длиной волны 0,4 мкм. Определите период решетки ,если первый максимум отстоит от центрального на расстоянии 3,6мм. Растояние от решетки до дифракционной картины равно 1,8м.

9. Разность хода лучей двух когерентных источников света, сходящихся в некоторой точке, ∆d= 1,5*10^-6 м. Что будет происходить в этой точке - ослабление или усиление света? Длина волны света λ= 6* 10^-7 м.

3-гейм.

Учитель: Этот гейм я проведу от имени известного ученого,слава которого пережила века. Надпись на его могиле гласит: « Здесь лежит ... разумом он превосходил род человеческий». Он выполнив свои знаменитые опыты, написал секретарю Королевского общества, что «...цвета не являются,видоизменениями света, претерпеваемыми им при преломлении или отражении от естественных тел, но суть первоначальные свойства света. Итак, это ... Исаак Ньютон.

Ньютон был сторонником корпускулярной теории света. От его имени я и задаю вам вопросы.

1. В период полного солнечного затмения поверхность земли покрывают широкие интерференционные полосы. Какое явление приводит к этому? (Дифракция солнечного света).

2. (Показ демонстрации оборудования дифракционной решетки.)

Почему в центральной части спектра, полученного на экране при освещении дифракционной решетки белым светом, всегда наблюдается белая полоса? (Для всех длин волн соблюдается условие максимума освещенности).

3. Однажды сосед увидел, что Молла положил перед своим ослом вместо травы щепки, и спросил:

-Ай, Молла ,разве животное может есть щепки?

-Я знаю, что не может,- ответил Молла,- но что мне делать? Травы нет , а бедный осел голоден.

-Ты что же, хочешь обмануть его?- спросил сосед.- Он не такой дурак, чтобы вместо травы есть щепки.

-Яне позволю ему поступать так, как он хочет,- возразил Молла.-Сейчас он будет есть.

И Молла надел ослу очки с зелеными стеклами. Какого цвета окажутся предметы белого, синего,красного цветов через зеленые очки? (Зеленого,остальные почти черного).

4. На экране демонстрируется опыт по поляризации света. Какое свойство света доказывает это явление? (Поперечность световых волн.)

4-й гейм.

Учащиеся выполняют саостоятельную работу (3 вариантов),включающую две задачи и качественный вопрос.

Вариант1

1. Длина волны красного света в воздухе равна 700 нм. Какова длина волны данного света в воде?

2. Найдите наибольшии порядок дифракционного спектра для желтой линии натрия длиной волны 589 нм, если период дифракционной решетки равен 2 мкм.

3. Могут ли интерферировать световые волны , идущие от двух электрических ламп?

Вариант2

1. Какова длина волны желтого света паров натрия в стекле с показателем преломления 1,56? Длина волны этого света в воздухе равна 589 нм.

2. При помощи дифракционной решетки периодом 0,02 мм первый дифракционный максимум получен на расстоянии 3,6 см от центрального и на расстоянии 1,8 м до решетки. Найдите длину световой волны.

3. Почему возникают радужные полосы в тонком слое керосина на поверхности воды?

Вариант3

1. Длина волны желтого света паров натрия в вкаууме 590 нм, а в воде 442 нм. Каков показатель преломления воды для этого света?

2. Длина волны паров натрия равна 589 нм. Третий дифракционный максимум при освещении решетки этим светом оказался на расстоянии 16,5 см от центрального, а от решетки- на расстоянии1,5 м. Каков период решетки?

3. Почему крылья стрекоз имеют радужную окраску?

Итог урока.

Учитель: Подводя итог хотелось бы сказать , что свет ежедневно , ежечасно дарит нам волшебные мгновения «наслаждения красотой». В заключение приведу одно из стихотворений И.Бунина. Оно все из света. Пусть вдохновение единство Слова и Музыка озарит ваши души.

Набегает впотьмах,

И узорною пеною светится,

И лазурным сиянием рдеет у скал на песке...

О божественный отблеск незримого,жизни мерцающей

В мириадах незримых существ.

Ночь была бы темна,

Но все море насыщено тонкою

Пылью света ...И звезды над морем горят.

В полусвете все видно: и рифы,и взморье зеркальное,

И обрывы прибрежных холмов.

В полусвете ночном

Под обрывами волны качаются-

Переполнено зыбкое , звездное зеркало волн!

Но, колеблясь упруго,лишь изредка складки тяжелые

Набегают на влажный песок.

И тогда, фосфорясь,

Загораясь мистическим пламенем,

Рассыпаясь по гравию кипению бледных огней,

Море светит сквозь сумрак таинственно , тонко и трепетно,

Озаряя песчаное дно.

И тогда вся душа

У меня загорается радостью:

Я в пригоршни ловлю закипевшую пену волны-

И сквозь пальцы течет не вода, а сапфиры,-несметные

Искры синего пламени Жизнь!

Наш урок начался словами Ф.М.Достоевского, закочим его словами этого же писателя: « Красота спасет мир!»

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Игра состоит из четырех геймов с различной формой постановки вопросов. В1-м гейме команды отвечают на качественные вопросы ( вопросы командам -разные),во 2-м гейме номера вопросов из числа обьявленных заранее выбираются командами по жребию,в 3-м гейме команды дают краткие ответы на одинаковые вопросы ,и в 4-м гейме каждый член команды выполняет самостоятельную работу по карточке.

Вступительное слово учителя -10мин.

1-й гейм -7-10мин для каждой команды.

2-й гейм -15-20мин.

3-й гейм -15мин.

4-й гейм -20мин.