Конспект урока в 11 классе "Двойственность природы света"
план-конспект урока по физике (11 класс) на тему

Тема урока: Двойственная природа света

Тип урока: повторительно-обобщающий

Цель урока: показать двойственность природы света

Задачи: 1) обучающие

• обобщить и повторить знания учащихся по темам «Световые волны» и «Световые кванты», углубить эти знания;            
• дать объяснение повседневным явлениям с точки зрения теорий света;
• сформулировать понятие двойственной природы света;
• показать связь изучаемого материала с профессией «портной»;
• выяснить значение света в жизни человека;

               2) развивающие

• развивать умения учащихся обобщать и систематизировать учебный материал;
• развивать умения применять теоретический материал к решению практических задач;

               3) воспитывающие

• воспитывать любовь к профессии через повторение материала курса физики;
• создавать целостную картину мира;
• воспитывать аккуратность.

План: 1) организационные моменты и формулировка цели;

           2) повторение и систематизация знаний учащихся (заполнение                             таблицы:  

• выяснение значения света в жизни человека (доклад  учащегося), заполнение схемы;
• современные теории на природу света (фронтальный опрос и заполнение таблицы);
• рассмотрение практических задач на основе представлений о природе света (выяснение свойств света);
• заполнение таблицы;

             3) выводы;

             4) домашнее задание.

1. Организационные моменты и формулировка цели

У-ль: Изучая темы «Световые волны» и «Световые кванты» мы рассмотрели историю возникновения, развития и суть двух теорий на природу света. Сегодня на уроке мы обобщим знания, полученные при изучении этих теорий, заполнив сводную таблицу, которая будет отражать смысл этих теорий, и которая поможет вам при подготовке к экзамену. В конце урока мы должны сделать вывод, какая из двух теорий справедлива и сформулировать четкое определение «свет».

2. Повторение и систематизация знаний учащихся (заполнение                             таблицы)

У-ль: Перед вами на столах расположен скелет этой таблицы. В течение урока вы должны заполнить пустые клетки. Итак, начнем. Свет в жизни человека, не для кого не секрет, играет огромную роль, сейчас  об этой роли нам расскажет Маша. Вы должны внимательно слушать его и заполнять схему «Свет в жизни человека».

 Уч-к:   Делает доклад «Свет в жизни человека», остальные учащиеся прослушивают и заполняют таблицу.

После доклада остальные учащиеся дополняют своими примерами.

У-ль: Как мы видим, свет в жизни человека играет огромную роль в жизни человека. Но можем ли мы ответить на вопрос: «Что мы знаем о природе света?»

Уч-к: Существуют две теории на природу света корпускулярная и волновая.

У-ль: Кто был основоположником этих теорий?

Уч-к: Основоположником волновой теории был Гюйгенс, а корпускулярной – Ньютон.

          У-ль: В чем сущность этих теорий?

          Уч-к: С точки зрения волновой теории свет – это электромагнитная волна, а с точки зрения корпускулярной теории свет – это поток частиц идущих от источника во все стороны.

          У-ль: Давайте вспомним и повторим, какие свойства света объясняет та или иная теория. Начнем с волновой теории.

          У-ль: О каком  свойстве идет речь: «Световой  луч, встретив на своем пути стеклянную пластину поворачивается в противоположную сторону».

        Уч-к: Речь идет об отражении.

У-ль: Давайте  сформулируем определение отражения.

Уч-к: Отражение – это явление изменения направления распространения света на противоположное на границе раздела двух сред.

Учащиеся записывают данное определение в таблицу.

(показать схемы и задать вопрос на каких правильно изображен ход отраженного луча и почему)         

У-ль: Где в повседневной жизни мы сталкиваемся с отражением света, и как это свойство применяется в технике?

Уч-к: - человек видит благодаря отражению света, различает цвета

Уч-к: На явлении отражения основываются зеркала, а они в свою очередь используются в автомобилях, швейных машинах, в медицине, в оптоволоконной оптике.        

У-ль: Таким образом, отражение света закономерно и имеет большое практическое значение. Следующее свойство?

 Уч-к: Преломление – это явление изменения направления распространения светового луча на границе раздела двух сред, обусловленное изменением скорости.

 У-ль: Теперь вы, зная свойства отражения и преломления можете, ответить на такой вопрос: «Почему в светлое время суток, при ярком солнечном свете, окна домов кажутся черными?». Ответ объяснить построениями на доске. Все остальные отвечают на вопрос: «Почему карандаш в стакане кажется изогнутым?»; « Почему, когда мы купаемся в реке, то наше тело нам кажется меньше, чем есть на самом деле?». Далее проверяем ответ на первый вопрос и построения на доске.

У-ль: Теперь давайте подумаем, где данное явление может применятся, в науке и технике.

Уч-к: Для определения рода вещества по показателю преломления, для расчета линз.  

        У-ль: Идем далее. Я прочитаю высказывание, а вы определите о каком свойстве света здесь идет речь:  « В 1802 году Томас Юнг провел следующий опыт: он взял черную ширму, проколол  дырку, направил на нее пучок света, за ней поставил еще одну ширму, в которой проколол 2 дырки, а за этой ширмой расположил экран, на котором наблюдал чередующиеся черные и белые полосы».

        Уч-к: Интерференция

        У-ль: Дайте определение интерференции.

        Уч-к: Интерференцией называется сложение двух когерентных волн, вследствие которого наблюдается усиление или ослабление результирующих световых колебаний в различных точках пространства.

(учащиеся записывают данное определение в таблицу).

        У-ль: Может ли происходить интерференция света при сложении световых пучков, источниками которых являются:

        А) два прожектора

        Б) звезды

        В) отраженный от двух зеркал свет, идущий от одной электрической лампы

        Г) два лазера

        Уч-к: Интерференция может происходить только в последних двух случаях, так как данное явление справедливо только для когерентных источников.

        У-ль: Пойти к доске показать мыльный пузырь и объяснить его окраску.

        Учащийся выходит к доске показывает мыльный пузырь и объясняет его окраску, остальные слушают и дополняют.

        У-ль:  Где еще, в жизни, в быту  мы сталкиваемся с интерференцией в тонких пленках?

         Уч-к: Пленки бензина на асфальте, масляные пятна на воде, крылья насекомых.

        У-ль: Как в технике применяется явление интерференции?

        Уч-к: Для проверки качества обработки поверхностей.

У-ль: Все вы бывали в лесу, собирали грибы, ягоды, при этом уходили далеко друг от друга. Из-за деревьев вам было не видно своих спутников, но вы могли их слышать. Почему?

 Уч-к: Так как свет не может обогнуть такие препятствия как деревья, а звук может.

У-ль: Почему?

Уч-к: Так как в данном случае наблюдается явление дифракции, а она возможна только в том случае, когда размеры препятствия сравнимы с длиной волны.

 У-ль: Назовите средний размер длины световой волны.

Уч-к: 600 нм, а размер дерева в миллиарды раз больше.

У-ль: Таким образом, дифракция это - …

Уч-к: Дает определение и записывает в таблицу.

У-ль: Можем ли мы наблюдать дифракцию световых волн?

Уч-к: Можем, но только в том случае, когда размеры препятствия сравнимы с длиной волны, то есть очень маленькие.

У-ль: Зная данное явление, давайте выясним как изготавливают перламутровые пуговицы и почему?

Уч-к: На пуговицы наносят мельчайшую штриховку. Таким образом, теперь пуговица представляет собой дифракционную решетку. Лучи света, попадая на нее, дифрагируют, а в результате дифракции, по принципу Гюйгенса-Френеля, происходит интерференция, то есть сложение двух волн, в результате которого мы наблюдаем либо радужные пятна (максимумы) или просто белые пятна (минимумы).  

У-ль: Таким образом, разбирая всевозможные примеры и жизненные ситуации, мы можем с уверенностью сказать, что свету присущи все волновые свойства, а значит свет – это электромагнитная волна. Теперь разберемся, присущи ли сету корпускулярные свойства: излучение и поглощение. Какое явление доказывает корпускулярные свойства света?

Уч-к: Фотоэффект – это явление испускания электронов  с поверхности металла под действием света.

 У-ль: Таким образом, при фотоэффекте происходит полное поглощение световой частицы, которая называется…

 Уч-к: Фотоном.

У-ль:  Вычислим энергию фотонов, вызывающих фотосинтез растений. Фотосинтез в зеленых листьях растений интенсивно происходит при поглощении красного света с длиной волны 0,68×10-6 м. Вычислим энергию соответствующих фотонов. Объясним зеленый цвет листьев. (решаем задачу на доске). Кто справится с этой задачей раньше, выполняйте дополнительную.

У-ль: Где применяется явление фотоэффекта?

Уч-к: В уличном освещении, в метро (турникеты), в пультах дистанционного управления. 

У-ль:  Какие свойства света  отражены в данных химических реакциях? ( показывать распечатки по одной 1) разложение хлора, 2) основа фотографии, 3) фотосинтез, 4)болотные огни).

Уч-к: в первых трех случаях поглощение света, а в последнем – излучение.

У-ль: Каким образом можно объяснить излучение и поглощение света?

 Уч-к: Излучение световых квантов происходит атомами в возбужденном состоянии, при переходе их с более высокого на более низкий энергетический уровень, при поглощении наоборот.

 У-ль: Какие линии изображают излучение, а какие – поглощение? Какие линии изображают излучение видимых лучей, то есть света? (Определить по схеме).

Учащиеся определяют.

У-ль: Таким образом, мы видим, что свету присущи и корпускулярные свойства. Теперь разберем еще ряд ситуаций, в которых попытаемся найти волновые или корпускулярные свойства. 1) В одежду какого цвета вы посоветуете одеваться летом, а в какую зимой? 2) Равен ли день ночи во время равноденствия? Астрономические вычисления указывают, что во время равноденствия продолжительность дня и ночи одинакова. Однако истинная продолжительность дня всегда больше той, которую дают астрономические вычисления. Например, 23 сентября 1968 года продолжительность дня составляла 12 часов 11 минут. Нет ли здесь противоречия?    

 Уч-к: Вследствие преломления лучей света в земной атмосфере Солнце видно восходящим несколько раньше, а заходящим несколько позже, поэтому во время равноденствия фактически день несколько продолжительнее, чем ночь.        

3) Вывод

У-ль: Таким образом, мы с вами убедились в том, что справедливы обе теории. Следовательно, свет имеет двойственную природу. Попытаемся сформулировать определение «свет».

Свет – это сложная структура, которая при распространении ведет себя как волна, а при взаимодействии с веществом как поток частиц.

4) Домашнее задание

У-ль: Попытайтесь отыскать вокруг себя то или иное световое явление и объясните это явление с точки зрения свойств света.

ЗАДАЧИ

1. Фотосинтез в зеленых листьях растений интенсивно происходит при поглощении красного света с длиной волны 0,68×10-6 м. Вычислить энергию соответствующих фотонов. Объяснить зеленый цвет листьев.
2. Для уничтожения микробов в операционном помещении используют бактерицидные лампы. Вычислить энергию кванта излучения такой лампы, если длина его волны 0,25 ×10-6 м. Почему видимый свет не оказывает бактерицидного действия?

ЗАДАЧИ

1. Фотосинтез в зеленых листьях растений интенсивно происходит при поглощении красного света с длиной волны 0,68×10-6 м. Вычислить энергию соответствующих фотонов. Объяснить зеленый цвет листьев.
2. Для уничтожения микробов в операционном помещении используют бактерицидные лампы. Вычислить энергию кванта излучения такой лампы, если длина его волны 0,25 ×10-6 м. Почему видимый свет не оказывает бактерицидного действия?

ЗАДАЧИ

1. Фотосинтез в зеленых листьях растений интенсивно происходит при поглощении красного света с длиной волны 0,68×10-6 м. Вычислить энергию соответствующих фотонов. Объяснить зеленый цвет листьев.
2. Для уничтожения микробов в операционном помещении используют бактерицидные лампы. Вычислить энергию кванта излучения такой лампы, если длина его волны 0,25 ×10-6 м. Почему видимый свет не оказывает бактерицидного действия?

ЗАДАЧИ

1. Фотосинтез в зеленых листьях растений интенсивно происходит при поглощении красного света с длиной волны 0,68×10-6 м. Вычислить энергию соответствующих фотонов. Объяснить зеленый цвет листьев.
2. Для уничтожения микробов в операционном помещении используют бактерицидные лампы. Вычислить энергию кванта излучения такой лампы, если длина его волны 0,25 ×10-6 м. Почему видимый свет не оказывает бактерицидного действия?

ЗАДАЧИ

1. Фотосинтез в зеленых листьях растений интенсивно происходит при поглощении красного света с длиной волны 0,68×10-6 м. Вычислить энергию соответствующих фотонов. Объяснить зеленый цвет листьев.
2. Для уничтожения микробов в операционном помещении используют бактерицидные лампы. Вычислить энергию кванта излучения такой лампы, если длина его волны 0,25 ×10-6 м. Почему видимый свет не оказывает бактерицидного действия?

ЗАДАЧИ

1. Фотосинтез в зеленых листьях растений интенсивно происходит при поглощении красного света с длиной волны 0,68×10-6 м. Вычислить энергию соответствующих фотонов. Объяснить зеленый цвет листьев.
2. Для уничтожения микробов в операционном помещении используют бактерицидные лампы. Вычислить энергию кванта излучения такой лампы, если длина его волны 0,25 ×10-6 м. Почему видимый свет не оказывает бактерицидного действия?