Внеклассное мероприятие "Физика и искусство". Оптические явления в атмосфере. (1 курс СПО, 11 класс) (с презентацией)
Оценка 4.8

Внеклассное мероприятие "Физика и искусство". Оптические явления в атмосфере. (1 курс СПО, 11 класс) (с презентацией)

Оценка 4.8
Мероприятия +1
docx
изобразительное искусство +1
11 кл +1
18.01.2017
Внеклассное мероприятие "Физика и искусство". Оптические явления в атмосфере. (1 курс СПО, 11 класс) (с презентацией)
Презентация "Физика и искусство" проиллюстрирована фотографиями различных оптических явлений в атмосфере и картин различных художников по данной теме. Все иллюстрации взяты из открытых источников Интернет.
Конспект внеклассногомероприятия Физика и искусство.docx

 МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ                     ВЫСШЕГО   ОБРАЗОВАНИЯ  «ВОЛЖСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ, ПЕДАГОГИКИ И ПРАВА» « Волжский социально-педагогический колледж»

 

 

 

 

 

Конспект внеклассного мероприятия

 

   «Физика и искусство».

Оптические явления в атмосфере.

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработал:

 преподаватель  физики первой квалификационной категории

Бондаренко Людмила Валентиновна

 

 

 

 

 

 

 

2015 /2016 уч. год

Конспект  внеклассного мероприятия   «Физика и искусство».

Оптические явления в атмосфере.

 

 

Предмет: Физика   

Группа _1 ДП  Специальность «Дизайн (по отраслям)»

 

Тема занятия:   «Физика и искусство». Оптические явления в атмосфере.

Цель мероприятия: показать взаимосвязь оптических явлений в атмосфере с искусством и жизнью.

Задачи урока:

1.      Закрепить понятия о световых явлениях, их природе и свойствах света.

2.      Развивать устную речь, художественный вкус, любознательность.

3.      Воспитывать любознательность, любовь к прекрасному.

Оборудование: мультимедиа сопровождение, презентации, презентации с репродукциями картин.   

Опорные знания: законы отражения и преломления и прямолинейного распространения света, понятие о дисперсии света, спектре, оптической плотности среды, явлении полного внутреннего отражения; дифракции света.

Ход мероприятия

Учитель.  У нас сегодня необычный занятие. Мы назвали его «Физика и искусство» . Кажется, они не совместимы. Однако это не так, и сегодня мы попытаемся это доказать. Представители искусства, порой и сами этого не зная, используют для своих творений физические закономерности. А физики… они любят и ценят искусство, которое пробуждает их творческую мысль, вдохновляет и тем самым помогает постигать тайны природы. Повторяя световые явления и законы затронем не только их научное описание и обоснование, но и   художественное восприятие явлений и законов природы.  

    Между физиками и лириками существует глубокая внутренняя связь.

* Её существование ещё Н. Бор объяснял тем, что настоящий художник всегда полагается на “общечеловеческий фундамент”, на котором строят гипотезы также и ученые.

* Л. Ландау писал: «Грош цена вашей физике, если она застилает для вас всё остальное: шорох леса, краски заката, звон рифм… Физик, не воспринимающий поэзии, искусства, - плохой физик».

* Высказывание Л. Толстого «Наука и искусство также тесно связаны между собой, как лёгкое и сердце».

   Знание физики природных явлений позволяет ещё сильнее ощущать их внутреннюю гармонию и красоту; в свою очередь, ощущение этой красоты есть дополнительный и мощный стимул к дальнейшему исследованию. Я вас убедила? Итак, начнём наше занятие.

   Оптические явления в атмосфере  это явления, возникающие в атмосфере Земли вследствие преломления или дифракции солнечного или лунного света.

    Атмосфера – это постоянно меняющаяся под воздействием различных факторов  газовая оболочка Земли. Меняются состав атмосферы, ее плотность, температура, прозрачность. Слои воздуха также находятся в постоянном движении, перемещаясь с различной скоростью и перемешиваясь между собой.

Таким образом, для лучей света, доходящих до нашей планеты, атмосфера Земли выступает в роли гигантской оптической системы с постоянно меняющимися параметрами. Луч света никогда не достигает поверхности земли в первоначальном виде. Часть его попросту отражается верхними слоями воздуха. Оставшаяся же часть, проходя через многокилометровый слой воздуха, претерпевает значительные изменения. Это и рассеивание света в атмосфере, и преломление лучей с последующим их разложением на цвета спектра, и изменение направления движения.

В результате всех этих метаморфоз и в зависимости от физических процессов, протекающих на данный момент в атмосфере, а также химического состава воздуха, образуются сложные оптические явления.

   Человек, с незапамятных времен пытается «вскрыть» таинства природы. На сегодняшнем занятии  мы с помощью физических знаний попытаемся «раскрыть тайны» ряда оптических природных явлений.  Слайды 2.

1.     Радуга –  это тема нашей первой беседы. Слайд 3.

      Радуга  оптическое явление в атмосфере, возникающее в результате прямого или отраженного попадания лучей света на множество капель воды.    

 Студент.  В русских летописях радуга называлась райской дугой, или, сокращённо, рай -дугой. В Древней Греции радугу олицетворяла богиня Ирида.  По представлениям древних греков, радуга соединяла небо и землю, а Ирида была посредником между богами и людьми, передававшая людям волю богов. Глядя на радугу, древние греки верили, что она соединяет небо и землю.

  . Слайд 4.   По мнению древних эстов, радуга наполняла водой истощенные после дождя облака; вода по радуге якобы поднималась из озера или реки в небеса. Любуясь радугой, древние индейцы думали о цветах, которые увяли на земле и вновь расцвели на небе.

  Слайд 5Наверное, каждый из нас хотя бы однажды любовался радугой – этим красивым и загадочным природным явлением. А как образуется радуга? Когда и как её можно увидеть? Какова физическая теория этого явления?

  Слайд 6.   Радугу «создают» водяные капли: в небе – капли дождя, на земле – брызги от водяной струи, водопада, фонтана. Радугу могут сотворить и капли-росинки на траве. Именно в водяной капле происходят оптические явления, из-за которых возникает радуга: преломление света на границе воздух–вода; отражение света на границе вода–воздух; дисперсия света, т.е. разложение белого света в спектр.

  Особенности радуги. Интересной особенностью радуги является то, что каждый человек видит свою собственную радугу. Это происходит потому, что мы видим только тот отраженный свет, который образует с лучом "Солнце-Глаз" угол в 42°. Понятно, что у каждого человека будет свой луч и, соответственно, своя радуга-дуга. При изменении места положения наблюдателя перемещается и радуга.

   Слайд 7.    Вообще-то, радуга – это полная окружность, но при наблюдении с земной поверхности видна только часть ее дуги. Чем выше поднимается человек, тем большую часть окружности он наблюдает. С высокой горы или с самолета можно увидеть и полную окружность радуги.

    Еще одной занимательной чертой радуги является то, что мы видим ее все время на одном и том же месте. Капли, отразившие свет для нашей радуги, падают на землю, но на их место тут же приходят другие, которые, на мгновение отразив солнечный свет, также исчезают с поля нашего зрения. Поэтому мы видим радугу все время, пока идет дождь. Но стоит дождю ослабнуть, бледнеет и радуга, потому что капель, посылающих нам свои радужные приветы, становится меньше.

  Физическая сущность. Понимание физической сущности явления появилось не сразу. Первая попытка объяснить радугу как естественное явление природы была сделана в 1611 г. архиепископом Антонио Доминисом. Его объяснение радуги противоречило библейскому, поэтому он был отлучён от церкви и казнён, а его рукописи сожжены. Научное объяснение радуги впервые дал Рене Декарт в 1637 г. на основании законов преломления и отражения солнечного света в каплях выпадающего дождя. В то время ещё не была открыта дисперсия – разложение белого света в спектр при преломлении, поэтому радуга Декарта была белой. Спустя 30 лет Исаак Ньютон, открывший дисперсию, дополнил теорию Декарта. Американский учёный А. Фрэзер так образно высказался по поводу теории Декарта–Ньютона: «Декарт повесил радугу в нужном месте на небосводе, а Ньютон расцветил её всеми красками спектра».

  Слайд 8, 9. Первоначально Ньютон различал в спектре только пять цветов. Но впоследствии, стремясь создать соответствие между числом цветов спектра и числом тонов музыкальной гаммы, Ньютон добавил ещё два цвета. Так обозначились известные всем семь цветов, которые легко запоминаются по считалке «каждый охотник желает знать, где сидит фазан». Что же касается радуги, то, как указывает Я.И.Перельман, здесь не может быть и речи о семи цветах, обычно мы различаем только три цвета: красный, зелёный, фиолетовый. Иногда едва различается жёлтый, в других случаях радуга представляет собой широкую белую полосу. Если же учитывать каждый едва поддающийся различению оттенок цвета, то в спектре, как показали опыты, можно насчитать свыше 150.

Наблюдать радугу можно не только днем, но и ночью. В этом случае в каплях дождя преломляются уже не солнечные лучи, а лунные.

Слайд 10Лунная радуга ничем не отличается от солнечной, разве только яркостью. Человеческому глазу, в силу особенностей своего строения, лунная радуга чаще всего видна как белая. Но на снимках с длительной экспозицией можно получить и цвета

  Это красивое природное явление не оставило равнодушными многих художников мира.  

     Слайд 11.   Александр Кондратьевич Саврасов наиболее известен как автор картины «Грачи прилетели». Её ошеломляющий успех на первой выставке передвижников сыграл с художником злую шутку, несправедливо затмив все остальные его работы. Однако картина «Радуга», написанная им в 1875 г., заслуживает сегодня нашего особого внимания.
      Слайд 12.   Художник света – так называют Архипа Ивановича Куинджи, одного из самых необычных мастеров пейзажной живописи второй половины XIX в. Он создал особый тип романтического пейзажа. «...Иллюзия света, – писал Репин, – была его богом, и не было художника, равного ему в достижении этого чуда живописи». Мы можем это увидеть на картине «Радуга». Куинджи писал её 5 лет: с 1900-го по 1905 г.

      Слайд 13.   Айвазовский Иван Константинович  - один из излюбленных в искусстве романтизма. Радуга, вставшая над штормовым морем, весьма завораживающее зрелище, особенно когда под ее дугой уходит под воду корабль, будучи не в силах противостоять разбушевавшимся волнам. Высокий вал скрыл горизонт, и люди, спасающиеся с корабля, борются со стихией. Здесь радуга является не просто редким природным явлением, в изображении которого художник может продемонстрировать свое мастерство живописца. Она становится символом грядущего спасения этих несчастных, их последней надеждой, она словно библейский символ прощения человечества.

2. Гало- это тема нашей второй беседы. Слайд 14.  

Учитель. Гало́  (от др.-греч.  — круг, диск; также а́ура, нимб, орео́л) —, светящееся кольцо вокруг объекта — источника света.   

    Гало   - оптический феномен, который сопровождается потрясающим зрелищем на всё небо. Это явление подобно чуду, настолько оно грандиозно в своей красоте, простирающейся на всё небо. Многие люди, потрясённые от таких видений, которые всё чаще случаются в наше время, трактуют этот феномен, как Знамение. Это удивительное явление в древние времена воспринималось с трепетом, порождало суеверия.

     Когда речь шла о радуге, не нужно было предварительно объяснять, что это. Вы не раз её видели. Иное дело – гало. Это оптическое явление более редкое, и многие из вас, наверное, не только не видели его, но и не слышали о нём. Между тем, гало и радуга имеют одну и ту же физическую природу.

   Студент.      Слайд 15, 16, 17.   Гало могут выглядеть весьма разнообразно – светящиеся кольца вокруг Солнца или Луны, кресты, столбы, ложные светила и т.п. Наблюдается гало, если светило просвечивает через тонкие перисто-слоистые облака. Эти облака состоят из ледяных кристалликов в форме правильной шестиугольной призмы. Объяснение этого явления известно очень давно – свечение возникает в результате преломления света в кристалликах и отражения от их граней. Гало бывают белыми и с цветовыми оттенками. Они могут появиться даже в облачных следах за самолётами. Часто на небе фиксируется одновременно несколько форм гало. Отмечу, что учёные зафиксировали гало и на других планетах Солнечной системы – в атмосфере Венеры, а также в атмосфере Ио, спутника Юпитера.

Художники не обошли стороной это удивительно красивое, но весьма редкое явление. В основном в картинах художников- фантастов.

   Слайд 18,    Картина современного художника Рахманова Сергея Геннадьевича
(творческий псевдоним – Laisk).Эффект Гало.  

   Слайд 19, 20.    Это картины художника, иллюстратора астрономических сюжетов Рона Миллера. На многих его картинах нарисовано гало. Его работы настолько реалистичные, что и не поймешь сразу, действительно это лишь рисунок или быть может снимки со современных спутников. Не верьте тому, кто начнет доказывать, что ученый не может быть фантастом.. Это не правда! И великолепные иллюстрации Рона это доказывают. Здесь мы видим прекрасную фантазию автора и хорошие знания в области оптики и астрономии.

   Слайд 21.  Это картина современного художника-фантаста Олега Абанина.

3.Мираж - это тема нашей третьей беседы.

Учитель. Слово мираж французского происхождения и имеет два значения: отражение и обманчивое явление (mirage). Подобно сказке, мираж восхищает людей, влечёт к себе и бесследно исчезает, когда к нему пробуют приблизиться.

  Студент.  Мираж представляет собой изображение реально существующего на земле предмета, часто увеличенное и сильно искажённое. Миражи бывают верхние, нижние и сложные.

   Слайд 22.   Нижние (или озёрные) миражи возникают над сильно нагретой поверхностью. Наблюдают их в пустынях и знойных степях. Воздух около земли сильно нагрет, и его показатель преломления меньше, чем у лежащего более высоко холодного воздуха. Отражение в этом слое аналогично отражению в воде. Роль зеркала играет сам воздух. В этом случае световой луч вблизи земли изгибается так, что его траектория обращена выпуклостью вниз (показывает схему нижнего миража). Поэтому наблюдатель видит объекты (холмы в пустыне и др.) перевёрнутыми, как бы стоящими на берегу озера. Причём иллюзию блестящей поверхности озера создают участки неба, отражаясь в воздушном зеркале.

 Слайд 23, 24.  Такие миражи может заметить любой человек. Они возникают в солнечные летние дни над асфальтовыми дорогами. В жаркий день хорошо видны «лужи воды» впереди, хотя в действительности дорога сухая.

   Слайд 25. Мираж в знойной пустыне. 

 Слайд 22, 26, 27, 28.  Верхние миражи возникают, наоборот, над сильно охлаждённой поверхностью, например, над холодной водой. Они наблюдаются в северных широтах. В случае верхнего миража показатель преломления воздуха выше у поверхности воды и уменьшается с высотой. Световые лучи изгибаются так, что их траектория обращена выпуклостью вверх. Поэтому наблюдатель может видеть объекты, скрытые за горизонтом, причём видеть их вверху, как бы висящими над линией горизонта.

Слайд 28.   Миражи сложного вида, или фата-моргана, возникают, когда одновременно есть условия для появления нижнего и верхнего миражей, например, над тёплым морем. Сложные миражи имеют вид призрачных дворцов и замков, лугов и садов, при этом вся картина быстро исчезает и сменяется другой.

Отмечу, что природное оптическое явление миража вдохновляло и художников.

    Слайд 29Хорошо известна картина художника начала XX в. П.В.Кузнецова «Мираж в степи».

   Слайд 30.  Нижний мираж в пустыне изображен на картине литовского художника Слапшиса Артураса.

   Слайд 31. Многие, очевидно, слышали легенду о «летучем голландце». Это был, без сомнения, верхний мираж, т.е. изображение какого-либо обыкновенного парусного судна, которое шло где-то за горизонтом. Об этом картина художника Иваненко Михаила Александровича.

Слайд 32На этом слайде картина современного украинского художника  Евгения Чунихина. Аэрография

  4.Закат солнца. - это тема нашей четвертой беседы.

Учитель. Мы выяснили физическую сущность явления миража: искривление хода световых лучей в атмосфере. Хочу заметить, что с этой же точки зрения можно объяснить и не менее удивительное и красивое оптическое явление – закат солнца.

 Слайд 33 Закат солнца (или заход) – это период времени, когда солнце приближается к горизонту и скрывается за ним. Один закат солнца никогда не бывает похож на другой. Но практически всегда заходящее солнце становится красным. Почему небо на закате красное?

   Слайд 34. Студент .   Днем солнце яркое, находится высоко над горизонтом и небо голубое. Согласно теории английского физика Рэлея свет рассеивается на молекулах воздуха. Причем интенсивность рассеяния цветных лучей, из которых состоит солнечный свет, не одинакова, а обратно пропорциональна длине волны света, возведенной в четвертую степень.

   Т.е., проще говоря, чем короче длина волны света, тем интенсивнее она окрашивает атмосферу. Например, длина волны красных лучей солнца равна 0,8 мкм, а фиолетовых в два раза короче – 0,4 мкм. Поэтому фиолетовых лучей будет в 16 раз больше, чем красных. Остальные цветные лучи видимого спектра рассеиваются по той же схеме. А в рассеянном уже виде, смешавшись между собой, лучи дают голубой небесный цвет.    

  Слайд 35, 36.  Спускаясь все ниже к горизонту, Солнце теряет яркость и становится красноватого цвета. Вместе с изменением цвета самой звезды, происходят перемены и в окраске неба. Когда солнце низко, путь лучей через атмосферу значительно длиннее, чем днём, когда солнце стоит высоко. Учитывая, что синие лучи сильнее рассеиваются атмосферой еще в начале пути, понятно, что от солнца доходят до глаза преимущественно оранжевые и красно-жёлтые лучи.

 Слайд 37Правда иногда, очень редко, закатное небо может на минуту вспыхнуть зеленым светом. Это происходит, когда солнце находится уже за линией горизонта и испускаемые им красные и желтые лучи проходят выше наблюдателя, а вот зеленые лучи, обладающие меньшей длиной и поэтому отклоненные сильнее, могут быть еще видны.

   Однако, данное оптическое явление может возникнуть только при определенных условиях. Во-первых, воздух должен быть кристально чист, не замутнен ни пылью, ни водяными каплями. Во-вторых, линия горизонта должна быть очень далеко, за сотни километров. Большинство зеленых лучей, которые приходилось наблюдать, вспыхивали в море всего лишь на мгновение. У моряков даже существует поверье, что зеленый луч предвещает увидевшему его счастливую жизнь.

  Таинственные, умиротворяющие закаты всегда привлекали внимание художников. Каждый по-разному воспринимал и изображал закат.

 Слайд 38, 39, 40.   Посмотрим  слайды репродукций картин А.И.Куинджи « Закат»; «Закат над сосновым лесом», «Эффект заката».  У художника много картин данной тематики.

Слайд 41, 42.  Заслуживает внимания и картины И.А.Айвазовского «Закат солнца»;  «Заход солнца на море». В его творчестве тоже много картин на  тему заката.

Слайд 43.    Картина художника Рылова Аркадия Александровича «Закат» является одновременно точно переданной картиной северного, холодного заката над озером и символом, предчувствием иных, не природных событий. Картина, написанная в 1917 году, традиционно воспринималась в советские времена как символический пейзаж, говорящий о “пожаре революции”. Такое толкование этого пейзажа вполне допустимо, поскольку Рылов не только поддержал Октябрьскую революцию, но и стал активным деятелем советского искусства.

Учитель. А сейчас попытайтесь ответить на вопросы.

·         Какое оптическое явление поэтически описал Ф.И.Тютчев? Чем оно объясняется?

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

·         Верна ли пословица: «На восходе солнце красно, красно оно и на закате»?

·         Что такое фата-моргана?

·         Какие физические явления лежат в основе возникновения гало?

·         Сформулируйте законы оптики, с помощью которых можно объяснить физическую сущность рассмотренных нами природных оптических явлений.

Итак, сегодня наши беседы помогли «раскрыть тайны» четырёх оптических природных явлений: радуги и гало, миража и заката Солнца (теперь каждый из вас сможет их объяснить). В этом помогли наши знания по законам отражения, преломления, прямолинейного распространения световых лучей, дисперсии света, о спектре.

Мы увидели  взаимосвязь оптических явлений в атмосфере с искусством и жизнью.

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

1)      Макишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений. Рекомендовано Министерством образования и науки Российской Федерации. Москва, 2009.

2)      Тарасов Л.В. Физика в природе. – М.: Вербум-М, 2002.

3)      Web-сайты: www.arfp/intro/.ru; www.km.ru; www.fizika/optika/mirazh; www.edu.ru; http://wonderful-planet.ru/atmosfera.

4)      Павленко Н.И. “Искусство и физика” (www.Best Referat.ru).


 

 

 

 

 

 

 


 

Скачано с www.znanio.ru

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

Конспект внеклассного мероприятия «Физика и искусство»

Конспект внеклассного мероприятия «Физика и искусство»

Слои воздуха также находятся в постоянном движении, перемещаясь с различной скоростью и перемешиваясь между собой

Слои воздуха также находятся в постоянном движении, перемещаясь с различной скоростью и перемешиваясь между собой

Еще одной занимательной чертой радуги является то, что мы видим ее все время на одном и том же месте

Еще одной занимательной чертой радуги является то, что мы видим ее все время на одном и том же месте

Высокий вал скрыл горизонт, и люди, спасающиеся с корабля, борются со стихией

Высокий вал скрыл горизонт, и люди, спасающиеся с корабля, борются со стихией

Учитель. Слово мираж французского происхождения и имеет два значения: отражение и обманчивое явление (mirage)

Учитель. Слово мираж французского происхождения и имеет два значения: отражение и обманчивое явление (mirage)

Учитель. Мы выяснили физическую сущность явления миража: искривление хода световых лучей в атмосфере

Учитель. Мы выяснили физическую сущность явления миража: искривление хода световых лучей в атмосфере

Такое толкование этого пейзажа вполне допустимо, поскольку

Такое толкование этого пейзажа вполне допустимо, поскольку

Внеклассное мероприятие "Физика и искусство". Оптические явления в атмосфере. (1 курс СПО, 11 класс) (с презентацией)

Внеклассное мероприятие "Физика и искусство". Оптические явления в атмосфере. (1 курс СПО, 11 класс) (с презентацией)
Скачать файл