Разработка урока по теме "Интерференция света"

Тема: Интерференция света (Физика, 11класс) (урок подготовлен для профильного социально­филологического  класса) Цель:  ­   Формирование   представлений   о   явлении   интерференции   света,   формирование   умения переноса знаний,  ­   развитие   навыка   сопоставлять,   сравнивать,   делать   выводы,   соотносить   теорию   и эксперимент, интерпретировать информацию в различных формах;  ­ усовершенствование навыка работы с художественным текстом, обеспечение возможности самореализации учащихся гуманитарного класса на уроке физики.  Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, набор для лабораторных работ по оптике (мыльный Ход урока:   раствор, проволочное кольцо, световые фильтры) Изложение нового материала. Организационный момент (сообщение плана, структуры задач урока) Актуализация и проверка знаний  I. II. На экране предлагается тест, требующий составить связный текст о явлении интерференции волн, подставив в него выбранные словосочетания ( слайды 2­5) Работа выполняется на листочке с копировальной бумагой, затем копия сдается, а оригинал служит для самопроверки. Получившийся текст высвечивается на слайде 6  III. Учитель: можно ли наблюдать интерференцию световых волн?  Ожидаемый ответ ученика: Нет, так как распространенные в природе и быту источники света не являются когерентными.  Учитель: Томас Юнг нашел красивый способ наблюдения явления интерференции световых волн. Рассмотрим модель опыта Юнга по интерференции света  (демонстрация компьютерной модели из пособия «Репетитор по  физике» Кирилла и Мефодия) Учитель: сформулируйте принцип, по которому были получены когерентные световые волны. Ожидаемый ответ ученика: Юнг разделил одну волну на две. Учитель:   Верно, а теперь рассмотрим другие способы наблюдения интерференции.(слайд 7) Попробуйте   на   основе   предложенной   схемы   объяснить   как   получается   интерференционная картина.   Сначала   высвечивается   изображение   тонкой   пленки,   а   затем,   если   ответа   нет, изображение хода лучей. Ожидаемый ответ ученика:  световой луч, отразившись от верхней   поверхности пленки (луч 1), частично преломляется и, отразившись от нижней поверхности пленки, после преломления выходит   из   пленки   (луч   2).   Эти   волны   –   когерентны,   поэтому   можно   наблюдать интерференцию.  Учитель:  Каковы условия максимума и минимума интерференции? От чего зависит разность хода волн 1 и 2 и результат интерференции? Ученики:  Δ  d=mλ  –  max,   Δ  d=(2m+1)λ/2 –  min,         Δ  d   определяется толщиной пленки, а результат интерференции – длиной   Учитель: наблюдать это красивое явление можно и на практике (выдувает мыльный пузырь, показывает изображение на слайде)  От чего зависит результат интерференции?  Ожидаемый ответ ученика: от толщины пленки, длины волны, показателя преломления пленки. Учитель: Почему мыльная пленка имеет радужную окраску?  Ученики (возможно, с помощью учителя) Учитель: как изменится картина, если свет монохроматический?  Ожидаемый ответ ученика: она будет двухцветной, цвет зависит от цвета фильтра.  Учитель: воспользовавшись оборудованием на столах, можете проверить это на практике.  Учащиеся проделывают фронтальный эксперимент Учащиеся изображают рисунок в тетрадях, записывают тезисы.  волны света и толщины пластины. Учитель: рассмотрим еще один случай интерференции (слайд №8) Постарайтесь объяснить, как получены когерентные волны в данном случае. Ожидаемый   ответ   ученика:   волна   отражается   от   внутренней   поверхности   линзы   и   от стеклянной пластины, образуя два когерентных источника.  Учитель:   верно,   посмотрим,   как   распространяется   волна   в   такой   системе,   и   что   является результатом интерференции. Такое явление называется кольца Ньютона.  От чего зависит радиус колец?  Ожидаемый ответ ученика: от места падения волны (разность хода), цвета луча (длина волны), радиуса кривизны линзы.  Учитель: Как изменится интерференционная  картина, если свет будет белым?  Ожидаемый ответ ученика: кольца будут разноцветными.  Учащиеся изображают рисунок в тетрадях, записывают тезисы. Учитель: где можно применить это явление?  При   использовании   оптических   приборов   40%   световой   энергии   теряется   при   отражении. Чтобы   погасить   отраженные   лучи   поверхность   объектива   покрывают   пленкой,   толщина   и показатель   преломления   которой   таковы,   что   отраженные   лучи   гасят   друг   друга,   т.е. наблюдается минимум интерференции. Однако, так как результат интерференции зависит еще и от длины волны, все волны погасить невозможно. Поэтому гасятся только волны средней части спектра   (желто­зеленые),   а   красные   и   фиолетовые   –   отражаются.   Такой   способ усовершенствования   оптики   называется   просветлением   оптики.   А   «просветленные»   стекла имеют сиреневатый оттенок (отраженные волны).  Учащиеся в тетрадях записываю «Просветление оптики» и, сделав рисунок, записывают формулу для расчета толщины пленки. IV. Закрепление изученного материала  1.   1­я   группа   рассматривает   слайд   №10,   размещает   на   различных   слайдах   изображения, группируя их по названиям тех явлений, которые они иллюстрируют.  2. 2­я, 3­я и 4­я группы   изучают и обсуждают фрагменты текстов, определяет явление, о котором в них идет речь, и характеризует эти явления, отвечают на вопросы.   3. Обсуждение текстовых фрагментов.  4.   Отчет   1­й   группы   о   результатах   работы:   кроме   известных   явлений   среди   иллюстраций оказываются   изображения,   связанные   с   неизвестным   пока   явлением   дифракции   света.   Они выносятся на отдельный слайд. С этим явлением учащиеся познакомятся на следующем уроке V. Домашнее задание: заполнить обобщающую таблицу по теме «Световые явления» (см. слайд 15, учитель поясняет и комментирует домашнее задание на примере «интерференции»)  VI. Подведение итогов урока.  Учитель: сегодня на уроке мы не просто познакомились с новым явлением, каждый из вас по­ своему интерпретировал материал, увидел возможности использования физического явления на практике   и,  надеюсь,     смог  «выйти  за  границы»   школьного   класса,  урока  для   изучения   не просто физического явления, а целого мира, который вас окружает. Спасибо всем за работу.