Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Название предмета
Физика
Класс
11
УМК
Физика. 11 класс. В.А. Касьянов (базовый уровень), 2014 год
Уровень обучения
базовый
Тема урока
Преломление волн. Полное внутреннее отражение. Дисперсия света.
Общее количество часов, отведённое на изучение темы
1
Место урока в системе уроков по теме
2 урок по теме «Волновые свойства света», 7 часов
Цель урока
дать понятие о дисперсии света и объяснить ее с точки зрения электромагнитной теории, объяснить происхождение цветов окружающих нас тел.
Задачи урока
Обучающие: дать понятие дисперсии света; объяснить явление дисперсии; объяснить происхождение цветов окружающих нас тел; показать связь физики с другими общеобразовательными и специальными учебными предметами
Развивающие: продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи между фактами, выдвигать гипотезы, их обосновывать и проверять достоверность.
Воспитательные: продолжить формирование познавательного интереса к предмету «Физика»; коммуникативных умений.
Планируемые результаты
Знание явления дисперсии; умение объяснить происхождение цветов окружающих нас тел; показывать связь физики с другими общеобразовательными и специальными учебными предметами
Техническое обеспечение урока
компьютер, мультимедийный проектор, приборы и материалы к проведению эксперимента,
Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока
компьютерная презентация «Преломление света. Дисперсия»
Содержание урока
1. Организационный этап.
Перед началом урока, на перемене провести диагностику «Цветопись класса». Каждый ученик, заходя в класс, выбирает полоску с определенным цветом, соответствующий его настроению, составляется диаграмма «Цветопись класса» в начале урока.
Желтый цвет – хорошее
Оранжевый – очень хорошее
Красный – радостное
Зеленый – спокойное
Голубой – грустное
Синий – тревожное
Фиолетовый – плохое
Приветствие учащихся. Проверка явки и готовности учащихся к уроку.
2. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.
Эпиграф на доске: «Света мы не видим, но он есть, цвет мы видим, но его нет»
Учитель обращается к классу и гостям: «Добрый день! За окном долгожданная снежная зима, померкли яркие краски природы, уступив место торжеству белого искрящегося снега, но тема сегодняшнего урока позволяет нарушить эту цветовую монотонность.
Сегодня на уроке мы рассмотрим очень интересное и необычное явление, благодаря которому можно видеть наш окружающий мир цветным. А почему мы можем с вами видеть красивые цвета, удивительные картины? Почему мир дарит нам целую гамму различных по красоте и неповторимости пейзажей? Ответ на эти вопросы вы сами дадите в конце урока.
3. Актуализация знаний.
Вспомним закон преломления света:
- Какое физическое явление называется преломлением света?
- Какой угол называют углом падения?
- Какой угол называют углом преломления?
- Сформулируйте закон преломления света.
- Чем вызвано преломление волн?
- Какую физическую величину называют абсолютным показателем преломления?
- Каков его физический смысл?
- Какая среда называется оптически более плотной или менее плотной?
- Чем отличается ход луча при его преломлении в оптически более плотную среду от преломления в оптически менее плотную?
- В чем состоит особенность прохождения светового пучка через призму?
- Какова связь скорости волны с ее частотой?
4. Первичное усвоение новых знаний.
Работа с опорной схемой.
Полное отражение
Если свет падает из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, то при определенном для каждой среды угле падения, преломленный луч исчезает. Наблюдается только преломление. Это явление называется полным внутренним отражением.
Угол падения, которому соответствует угол преломления 90°, называют предельным углом полного внутреннего отражения (α0).
Из закона преломления следует, что при переходе света из какой-либо среды в вакуум (или воздух)
При переходе между двумя любыми средами:
Предельный угол α0 для сред стекло - воздух
Явление полного отражения света используется в призмах, в волоконной оптике (световодах), в водолазном деле, в ювелирной промышленности.
Световод — стеклянное волокно цилиндрической формы, покрытое оболочкой из прозрачного материала с показателем преломления меньше чем у волокна. За счет многократного полного отражения свет может быть направлен по изогнутому пути.
Поворотные и оборачивающие призмы применяют в перископах, биноклях, киноаппаратах, а также часто вместо зеркал.
Если мы пытаемся из-под воды взглянуть на то, что находится в воздухе, то при определенном значении угла, под которым мы смотрим, можно увидеть отраженное от поверхности воды дно. Это важно учитывать для того, чтобы не потерять ориентировку.
В ювелирном деле огранка камней подбирается так, чтобы на каждой грани наблюдалось полное отражение. Этим и объясняется "игра камней".
Полным внутренним отражением объясняется и явление миража.
Дисперсия света
Зависимость показателя преломления света от частоты колебаний (или длины волны) называется дисперсией.
Разложение белого света есть следствие дисперсии.
Впервые исследовал дисперсию И. Ньютон. Почему белый свет, входящий в призму в виде круглого пучка, выходит из призмы продолговатой разноцветной полосой?
Направив эту полосу на вторую призму, получил белый свет. Белый свет сложный. Ньютон выделил в нем семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.
Зависимость показателя преломления света от частоты. Скорость света в вакууме не зависит от частоты или длины волны и равна с =3.108 м/с.
Если поочередно пропускать через стеклянную призму пучки монохроматического света разной цветности под одним и тем же углом падения, то увидим, что фиолетовый луч преломляется больше, чем красный. Очевидно, nф> nк
Абсолютный показатель преломления связан со скоростью распространения света в этой среде формулой:
Следовательно,
Значит
Так как vф<vк, nф>nк для одной и той же среды, то υф>υк. Значит, в одном и том же веществе скорости света для разных частот (или длин волн) различны. Различны будут и показатели преломления.
Следовательно, показатель преломления света в среде зависит от его частоты.
Приборы спектроскоп и спектрограф позволяют получить и исследовать спектры.
Спектроскоп: S - источник излучения, находящийся в фокальной плоскости линзы Л1, линза Л2 фокусирует параллельные пучки лучей на экране; П - призма; К - коллиматор со щелью (на призму падает параллельный пучок); 3 - зрительная труба, О - объектив. Вместо призмы может использоваться дифракционная решетка.
5. Первичная проверка понимания.
Выводы:
1. Явление дисперсии состоит в зависимости показателя преломления от цвета луча (от частоты световой волны)
2. Дисперсию можно наблюдать, пропуская белый свет через призму.
3. Белый свет является сложным.
4. Световые лучи, различающиеся по частоте, по-разному преломляются на границе двух сред.
5. Лучи разного цвета(световые волны разной частоты) по- разному отражаются, поглощаются, рассеиваются и преломляются.
Общие выводы по уроку:
Дисперсия – явление разложения белого света в спектр.
Белый свет – сложный, состоит из монохроматических цветов.
Показатель преломления среды зависит от цвета света (фиолетовый, красный)
Показатель преломления света в среде зависит от его частоты.
6. Первичное закрепление.
Вопросы самоконтроля
1. Почему белый свет, проходя сквозь призму, разлагается в цветной спектр?
2. Какие цвета и в какой последовательности наблюдаются в спектре?
3. Какие волны больше всего преломляются при прохождении призмы?
4. Изменяется ли длина волны и частота световой волны при её переходе в среду?
5. Для фиолетового или для красного света показатель преломления вещества больше?
6. Свет какого цвета распространяется в призме из стекла с большей скоростью?
7. Что произойдёт при соединении лучей всех цветов спектра?
Ответы
1. Белый свет является сложным – он состоит условно из семи простых цветов, которые, проходя сквозь призму, преломляются по-разному. В результате белый свет разлагается в цветной спектр.
2. К, о, ж, з, г, с, ф.
3. Фиолетовый луч при прохождении призмы преломляется сильнее.
4. При переходе волны из одной среды в другую скорость волны и длина волны изменяется, а её частота остаётся постоянной.
5. nф >nк.
6. Красный свет распространяется в призме из стекла с большей скоростью, чем фиолетовый.
7. При соединении всех цветных лучей спектра образуется белый свет.
Оценка:
«5» - 7 ответов;
«4» - 6-5 ответов;
«3» - 4-3 ответов
7. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.
1. Разложите солнечный луч в спектр. Поставьте зеркало в воду под небольшим углом. Поймайте зеркалом солнечный луч и направьте его на стену. Поворачивайте зеркало до тех пор, пока не увидите спектр. Водяной клин между свободной поверхностью воды и поверхностью погружённой части зеркала играет роль призмы, которая и разлагает солнечный свет на составляющие его простые цвета.
2. Подготовьте сообщение
«Радуга – загадка природы или Дисперсия».
3. Составьте опорный конспект
с помощью учебника Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев «Физика 11» § 66.
4. Отметьте проблемные места.
8. Рефлексия (подведение итогов занятия)
Вернемся к началу урока. Используя выбранные вами цвета составим диаграмму «Мое настроение».
Автор(ы): Виноградов А. Н.
Скачать: Физика 11кл - Конспект.docx
