Конспект урока по физике в 11классе

Учитель физики: Безусова Наталья Павловна

МАОУ «СОШ №30»г.Перми

Тема урока «Дисперсия света»

Тип урока: Изучение нового материала

Методы-словесные(беседа,рассказ),поисково-исследовательский,наглядно-демонстрационный.

Цель: Познакомить учащихся с явлением дисперсии света, находить  примеры этих явлений в окружающем мире.

Задачи: Ввести понятие спектр,дисперсии света,научиться объяснять  явление дисперсии, продемонстрировать процесс разложение узкого светового луча на составляющие различных цветовых оттенков.

Формируемые УУД

-Предметные:добиться понимания учащимися явления дисперсии света, приводить примеры этих явлений.

Метапредметные УУД

-Коммуникативные: выявлять проблему, сотрудничать в поиске и сборе информации для ее разрешения.

-Регулятивные: умение самостоятельно формулировать тему урока, ставить цель урока, составлять план и последовательность действий, выделять и осознавать то,что уже усвоено в курсе физики и что еще подлежит усвоению.

-Познавательные: умение проводить эксперимент, анализировать полученные результаты, обобщать, развивать умение делать выводы, строить логическую цепь рассуждений.

-Личностные: формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, светофильтры, экран со щелью, стеклянная пластинка со скошенными гранями.

Ход урока

1.Орг.момент

2.Актуализация знаний

Повторение пройденного материала:

- Какое физическое явление называется преломлением света?
 - 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?

3.Формулировка темы урока

Выполнение экспериментального задания.

Учащиеся для выполнения эксперимента берут стеклянную пластинку со скошенными гранями и экран со щелью,смотрят через призму и щель на окно или эл.лампу.Поворачивая призму,наблюдают спектр,отвечают на вопросы:

1.      Что вы наблюдаете?

2.      Перечислите цвета видимого вами спектра

Формулируют тему и цель урока.

4.Изучение нового материала.

-Пользуясь § 53 учебника (Мякишев Г.Я., Буховцев, В.М.Чаругин Физика. 11 класс ) прочитайте опыты И.Ньютона по дисперсии и рассказать об этих опытах по плану:

-Цель опыта

-Схема опыта

-Результат опыта

Демонстрация слайда «Опыт Ньютона»

Попробуйте объяснить опыт Ньютона,физическую природу дисперсии:

1.Сколько цветов выделил в спектре Ньютон

 2. Какие лучи преломляются сильнее, какие слабее?

3. У какого луча наибольший показатель преломления?

4. Лучу какого цвета соответствует волна наибольшей частоты ν_max?

5. Учитывая, что скорость распространения света связана с показателем преломления обратной зависимостью (n = с/v), определите, волна какого цвета распространяется в среде с наибольшей скоростью.

6.Дайте определение дисперсии.

7. Что такое спектр?

8. Каковы причины разложения белого света в спектр при прохождении через призму?

- Объяснение результатов экспериментального задания,выполненного учащимися.

-Объяснение многообразия красок в природе(читать по учебнику стр.204-205)

Ответить на вопросы:

-Почему трава и листья кажутся нам зелеными,лист бумаги-белым,сажа-черная.

Вывод:Вне нас нет никаких красок, есть лишь волны разных длин.

-Демонстрация слайда «Цвета тел»

-Объяснение театральных эффектов:

-Почему на сцене исчезает фигура в красном на темном фоне,если переключить свет с белого на зеленый.

-Почему красные губы кажутся черными в голубом или зеленом свете танцевального зала.

-Эксперимент со светофильтрами

На лист белой бумаги с цветными рисунками  направить свет через разные светофильтры.

Вывод: Красный светофильтр пропускает только красные лучи, а остальные поглощает, поэтому другие картинки выглядят черными. Посмотреть на эти картинки сквозь зеленое стекло. Белый цвет стал зеленым, красный – черным, а зеленый – сохранил свой цвет.

-Цветовой треугольник Ньютона для красок.

Позволяет определить,какой цвет получится при сложении любых других цветов света.

-Понятие первичных цветов света(красный,зеленый,голубой_-их комбинация дает белый свет

-Объяснение дальтонизма.

На сетчатке глаза распределены 3 группы нервных окончаний Одна группа реагирует на  голубой свет,вторая-на зеленый,третья-на красный.Если в глаз человека попадает чистый спектральный желтый свет,то красная и зеленая реагируют одинаково  и получается ощущение желтого света.У некоторых людей одна группа не реагирует на цветовое раздражение,бывают люди слепые на красный,зеленый и голубые цвета. У мужчин около 4% общего количества-дальтьники,у женщин-0,5%.Дальтонизм(цветовая слепота) названа в честь ученого Дальтона,который в 26 лет обнаружил,что плохо отличает по цвету красные ягоды от травы.

-Примеры дисперсии в природе.Чтение текста(по рядам) и заполнение таблицы.

1.Радуга

Как неожиданно и ярко,
На влажной неба синеве,
Воздушная воздвиглась арка
В своем минутном торжестве!
Один конец в леса вонзила,
Она полнеба обхватила
И в высоте изнемогла.

Радуга-это красивое физическое явление.О ней у разных народов слагались легенды, пелись песни. Глядя на радугу, греки  верили, что она соединяет небо и землю. Древние индейцы думали о цветах, которые увяли на земле и вновь расцвели на небе. По мнению древних жителей Эстонии по радуге вода поднимается из рек и озер в небеса. Существовало поверье, будто в том месте, где радуга как бы одним концом уходит в землю, можно откопать горшок с золотом, а чтобы всегда быть счастливым и удачливым, достаточно хотя бы раз пройтись под радугой босиком, жаль, что никто не смог подойти к основанию радуги. Почему же возникает радуга. Радуга появляется, только когда выглянуло из-за туч солнце и только в стороне, противоположной солнцу.
 Радуга возникает, когда солнце освещает завесу дождя. Радуга появляется при условии, что угловая высота солнца над горизонтом не превышает 42 градуса.

Объясните, почему возникает радуга, какие явления наблюдаются при этом?. ( в водяной капле происходят следующие оптические явления: преломление солнечного света в водяных каплях, образующихся в атмосфере; дисперсия света, т.е. разложение белого света на цветные лучи; отражение света).

Действительно, на каплю воды падает белый свет. Преломляясь, луч проходит в каплю и благодаря дисперсии разлагается на составляющие. Свет испытывает многократное внутреннее отражение, но часть энергии при каждом отражении выходит наружу. Вышедшие лучи – цветные. Лучи, испытавшие только одно отражение образуют главную радугу; образование двойной радуги объясняется двумя внутренними отражениями и т.д. Чем больше отражений происходит, тем слабее радуга. Такие же радужные полосы можно наблюдать вокруг фонарей при тумане. Снаружи радуга всегда красная, внутри – фиолетовая.

Увидеть радугу можно и в брызгах водопада, фонтана, на росе и т.д. Радуга бывает и ночью (после ночного дождя, когда из-за туч появляется Луна). Но ночная радуга всегда слабее и наблюдать ее можно достаточно редко).

2. Цвет неба

Что такое небо? Небо это бесконечность. Для любого народа, небо символ чистоты, ведь считается, что там живет сам Бог. Люди, обращаясь к небу, просят дождя, или наоборот солнца. То есть, небо не просто воздух, небо это символ чистоты и непорочности. Небо - это всего лишь воздух, тот обычный воздух, которым мы ежесекундно дышим, тот которые нельзя увидеть и потрогать, потому что он прозрачный и невесомый. Но дышим-то мы прозрачным воздухом, почему же он над головой приобретает такой голубой цвет? Воздух содержит в себе несколько элементов, азот, кислород, углекислый газ, пары воды, различные пылинки, которые постоянно находятся в движении. С точки зрения физики На практике, как говорят физики, небо это просто воздух, окрашенный солнечными лучами. Если говорить проще, то солнце светит на Землю, но солнечные лучи для этого должны пройти через огромный слой воздуха, который буквально окутывает Землю. А так, как солнечный луч имеет множество цветов, а точнее семь цветов радуги. Для тех, кто не знает, стоит напомнить, что семь цветов радуги это красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Причем, все эти цвета имеет каждый луч и он, проходя через этот слой воздуха, то он разбрызгивает во все стороны различные цвета радуги, но вот сильнее всего происходит раскидывание голубого цвета, за счет которого небо и приобретает голубую окраску. Если охарактеризовать коротко, то голубое небо - это брызги, которые дает луч, окрашенный в этот цвет. А на Луне Там нет атмосферы и следовательно, небо на Луне не голубое, а черное. Космонавты, которые выходят на орбиту видят черное-черное небо, на котором сверкают планеты и звезды. Конечно же, небо на Луне выглядит очень красиво, но всё-таки не хотелось бы видеть над головой постоянно черное небо. Небо меняет цвет Небо не всегда бывает голубого цвета, оно имеет свойство менять цвет. Все, наверное, замечали, что иногда оно беловатое, иногда иссиня-черное… Почему так? Например, ночью, когда солнце не посылает свои лучи, мы видим небо не голубым, атмосфера кажется нам прозрачной. И сквозь прозрачный воздух, человек может увидеть планеты и звезды. А днем, голубой цвет снова надежно спрячет от посторонних глаз таинственный космос

3.    Почему Солнце на закате красное

Как известно, Земля окружена атмосферой (проще говоря, воздухом). И это очень хорошо, ведь мы ею дышим! Атмосфера состоит в основном из двух газов — азота и кислорода. Кроме того, в небольших количествах в ней присутствуют аргон, пары воды и углекислый газ. Все это существует в виде беспорядочно летающих вокруг нас и сталкивающихся друг с другом молекул.

Свет Солнца, прежде чем попасть в наши глаза, должен вначале преодолеть 150 миллионов километров — расстояние от Солнца до Земли (и в этом нет никакой проблемы — свет проделывает этот фокус всего за 8 минут), а затем пройти сквозь толщу атмосферы. И вот здесь у солнечного света начинаются проблемы.

Если вы помните, свет, который излучает Солнце, практически белый. Ну хорошо, возможно, чуть-чуть желтоватый. А что это значит? Это значит, что в пучке солнечного света присутствует свет самых разных длин волн — от фиолетового (длина волны которого составляет примерно 400 нм) до красного (760 нм). Больше всего в солнечном свете зеленого и желтого света, но, сливаясь и перемешиваясь с фиолетовым, синим, оранжевым и красным, он становится белым.

Но что происходит со светом, когда он проходит через земную атмосферу? Он сталкивается с беспорядочно летающими тут и там молекулами воздуха! Молекулы эти очень маленькие, но и длина волны видимого света такая же маленькая. Следовательно, часть света будет рассеяна в разные стороны и не дойдет до наших глаз. А может быть, и дойдет, но переотразившись от какой-нибудь другой молекулы. Встает вопрос: одинаково ли рассеивается свет разных длин волн? Оказывается, нет, не одинаково. Чем короче длина волны, тем труднее избежать свету столкновения со встретившейся на его пути молекулой. Это и понятно — длинноволновому свету легче обогнуть препятствие, чем коротковолновому.

Следовательно, голубой и фиолетовый свет, идущий от Солнца будет лучше рассеиваться в небе, чем оранжевый и красный.

А теперь взгляните днем на небо. Какого оно цвета? Конечно, голубого, если только не затянуто облаками. А Солнце какого цвета? Скорее всего, желтое! Почему? Потому что ему не хватает того самого голубого и синего света, который был отнят и рассеян атмосферой Земли, чтобы быть белым!

4.Лунное затмение

 Во время лунного затмения Луна полностью покрыта тенью Земли. Луна освещается солнечным светом, проходящим через атмосферу Земли, которая изгибает этот свет так, что он попадает на Луну.

Окружающая нас атмосфера рассеивает больше синего цвета, чем какого-либо другого, поэтому небо голубое. Красного/оранжевого цвета поглощается и рассеивается гораздо меньше. Поэтому восходы/закаты выглядят ярко-красными, так как свет проходит через большую часть атмосферы. По той же причине свет, проходящий через толстый слой атмосферы по краям Земли во время лунного затмения, рассеваясь и преломляясь, окрашивает Луну в кроваво-красный цвет.

5.Повторение
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?

6.Домашнее задание

Прочитать параграф 53

Скачано с www.znanio.ru