Занятие по теме: Лабораторная работа: «Определение показателя преломления стекла»

Лабораторная   работа:   «Определение   показателя   преломления Тема   занятия:   стекла"» Вид занятия ­  смешанный. Тип занятия комбинированный. Учебные цели занятия:   определить показатель преломления стекла. Задачи занятия:  Образовательная: проверить законы освещенности Развивающие. Развивать умение наблюдать, формировать представление о процессе  научного познания. Воспитательная. Развивать познавательный интерес к предмету, вырабатывать умение  слушать и быть услышанным. Планируемые образовательные результаты: способствовать усилению практической направленности   в   обучении   физики,   формировании   умений   применять   полученные знания в различных ситуациях. Личностные:  способствовать эмоциональному восприятию физических объектов,  умению  слушать, ясно и точно излагать свои мысли, развивать  инициативу  и  активность  при решении физических задач, формировать умение  работать в группах. Метапредметные:  развивать умение понимать и использовать средства наглядности  (чертежи, модели, схемы). Развитие понимания сущности алгоритмических  предписаний и умений действовать в соответствии с предлагаемым алгоритмом. Предметные:  овладеть физическим языком, умением распознавать соединения  параллельные и последовательные, умение ориентироваться в электрической схеме,  собирать схемы. Умение обобщать и делать выводы. Ход занятия: 1. Организация начала урока (отметка отсутствующих, проверка готовности студентов к уроку, ответы на вопросы студентов по домашнему заданию) – 2­5 мин. Преподаватель сообщает учащимся тему урока, формулирует цели урока и знакомит  учащихся с планом урока. Учащиеся записывают тему урока в тетради. Преподаватель  создает условия для мотивации учебной деятельности. Освоение нового материала: Теория.  При переходе света из одной среды в другую происходит преломление лучей,  изменяется направление распространения света. Это явление объясняется тем, что в  различных средах скорость света различна.  Снеллиусом экспериментально для преломления света было установлено: 1.  Падающий   и   преломленный   лучи   и   нормаль   к   границе   раздела   лежат   в   одной плоскости; 2. Отношение синуса угла падения  к синусу угла преломления  равно отношению скоростей распространения света в этих средах:                                                ,    (1)                                                   sin  sin   V 1 V 2 Здесь  V   и  V   ­   скорость   распространения   света   в   средах,   характеризуемых 1 2 соответственно показателями преломления n1 и n2. Это соотношение можно переписать в виде:                                          ,    (2) sin sin   n 2 n 1  n 21 где:  n 21  n 2 n 1 V 1 V 2 относительный показатель преломления второй среды (по отношению с первой). Соотношение (2) называется законом преломления света. Он показывает: во сколько раз скорость света в первой среде больше или меньше скорости света во второй. Если первой средой является вакуум, то   ­ абсолютный  показатель , где  sin  sin   c V c  V n преломления.   Показатель   преломления   показывает,   во   сколько   раз   скорость распространения света в вакууме больше, чем в данной среде. Зная   показатели   преломления   двух   сред,   по   формуле   (2)   можно   найти   их относительный показатель преломления. При сравнении двух сред, среду, обладающую большим показателем преломления, называют оптически плотной. Законы преломления света справедливы для однородных и изотропных сред.  Допуск к лабораторной работе № 15 1.В чем заключаются корпускулярные представления о свете? 2.В чем заключатся волновые представления о свете? 3.Что такое световой луч? 4.Сформулируйте принцип Гюйгенса. 5.Что такое волновая поверхность? 6.Какая волна называется плоской? 7.Какая волна называется сферической? 8.Какое явление называется отражением света? 9.Что называется углом падения? Приборы   и   принадлежности:   стеклянная   пластинка  в  форме параллелепипеда, лист   картона,   чистый   лист   бумаги,   иглы   швейные   четыре   штуки,   линейка измерительная, угольник. Порядок выполнения работы: 1.    Построение рисунка 1.1. в протоколе лабораторной работы; для этого нужно: 1.1. Положить лист протокола на картон. 1.2. Проведите на бумаге прямую линию MN. 1.3. Положите на бумагу стеклянную пластинку плашмя так, чтобы длинной гранью она соприкасалась с линией MN. 1.4.  Воткните   в   точке   В   вертикально   расположенную   иголку   вплотную   к   грани пластинки. 1.5. Воткните подальше от пластинки в точке А вторую иголку (см. рис.1.1.).                                                                                          Рисунок 1.1. 1.6.  Глядя   сквозь   противоположную   грань   пластинки   на   иголки   в   точках   А   и   В, воткните в плотную к пластинке третью иглу в точке С на линии М1N1, совпадающей с нижней гранью пластины, так, чтобы она закрыла собой изображение иголок в точках А и В. 1.7.  Четвёртую иглу воткнуть в точке  D  так, чтобы она закрыла собой изображение иголок в точках С, B и А. 1.8.  Уберите  пластинку  с бумаги и проведите  лучи  ВА,  ВС и СD  через  иголочные проколы.   Луч   АВ   будет   падающим   лучом,   луч   ВС   ­   преломленным   лучом.   Все построения выполняйте аккуратно с помощью карандаша и линейки. 1.9. Восстановите к линии MN перпендикуляр в точке В (прямая L1L2) .Угол падения 1АBL 1.10.Отложите от точки В на лучах ВА и ВС равные произвольные отрезки BK1, BK2. Опустите из точек К1К2 на прямую L1L2 перпендикуляры K1L1, K2L2. 2.     Определить показатель преломления стекла. Для этого нужно: 2.1.  Согласно закону преломления, который выражен формулой  , угол преломления  2CBL  . sin  sin   21n , чтобы определить показатель преломления, нам нужно знать синус угла падения и синус угла преломления.  2.2. Выразим синусы этих углов из прямоугольных треугольников  ,   .  1 BLK 1 2 BLK 2 Получим:                                                (2.2)                       sin 1                                                (2.3)                 sin 2 2 LK 1 BK LK 2 BK 1 2.3.Подставим значения (2.2) в формулу (2.3) и получим:  . LK 1 1 BK 1 LK 2 2 BK 2 n  2.4.Т.к. BK1 = BK2 по построению, то они сокращаются, и получим рабочую формулу для определения показателя преломления:  , (2.4) . LKn  1 LK 2 2 1 3.   Подставим значения К1L1  и К2L2  из рисунка протокола в формулу (2.4.) и найдём показатель преломления стекла. 4.   Повторить  опыт два  раза,  каждый раз  изменяя  угол падения луча, перекалывая иголку из точки А в другие точки на листе бумаги, используя для работ пункты 1 – 3. 5.   Найти среднее значение показателя преломления стекла, используя значения трёх опытов:  n 1 n   3 n  n 2 3  %100 6.  Определить относительную погрешность измерения :                                ,   n таб n ­ ср n таб   где  nтаб.  –   табличное   значение   показателя   преломления   органического   стекла (плексигласа) nтаб.=1,50. 7. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 7.1. BK1, мм ВК2, мм K1L1, мм K2L2, мм n Таблица 7.1. Номер опыта 1 2 3 8. Сделать вывод о проделанной работе. 9. Ответить на контрольные вопросы. nср. , % Контрольные вопросы: 1. Что показывает коэффициент преломления света? 2. В каких случаях свет на границе раздела двух сред не преломляется? 3.  Как изменяется длина и частота световой волны при переходе из менее плотной среды в более плотную среду? 4. В чем различие абсолютного и относительного коэффициентов преломления? 5.  Как изменяется длина и частота световой волны при переходе из более плотной среды в менее плотную среду? Домашнее задание:   Сообщение: Понятие о голографии. Поляроиды.