Интерференция и дифракция света. Дифракционная решетка - конспект для урока

Тема урока: Интерференция и дифракция света. Дифракционная решетка.

Цель урока: продолжить изучение волновой оптики на основе фронтального эксперимента в форме активной деятельности учащихся и способствовать формированию у них  творческих способностей и приемов логической деятельности.

Задачи урока:

Образовательные:

• повторить с учащимися дисперсию света,
• познакомить с понятиями интерференции и дифракции света,
• изучить дифракционную решетку,
• продолжить формирование умений решать творческие задачи.

Развивающие:

• продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи между фактами, выдвигать гипотезы, обосновывать их и проверять достоверность,
• отработка элементов дедуктивного метода познания,
• способствовать выработке умений самостоятельно пополнять свои знания на примере работы с учебным оборудованием.

Воспитательные:

• содействовать формированию научного мировоззрения учащихся на основе обобщения результатов эксперимента,
• содействовать воспитанию коллективизма при работе учащихся в группах.

  Ход урока:

1.Организационный момент.

Приветствие, сообщение целей урока.

    2.Актуализация знаний (Фронтальный опрос).

• Какое явление называется дисперсией света?
• Почему белый свет, проходя сквозь призму, разлагается в спектр?
• Луч какого цвета преломляется в стекле больше?
• Почему дисперсионный спектр белого света, полученный при его пропускании через стеклянную призму, сжат в красной части и растянут в фиолетовой?
• На пути белого пучка поставили красный и зеленый светофильтры, один за другим. Что получится на выходе?
• Почему в комнате с темными обоями темно, а со светлыми светло?
• Почему сигналы опасности подаются красным светом в то время, как глаз наиболее чувствителен к желто-зеленому свету?

    3.Изучение нового материала.

3.1. Постановка познавательной задачи.

Учитель: После дождя, когда мокрый асфальт кажется черным, в местах автомобильных стоянок, где на воду в лужах пролито масло и бензин, особенно отчетливо видны блестящие пятна, отливающие всеми цветами радуги. Кто из нас не выдувал мыльные пузыри. Тонкая пленка мыльного пузыря приобретает цветную окраску. Эти красивые явления имеют одну природу. Давайте попробуем разобраться в природе этих явлений. Проведем несколько опытов.

3.2.Экспериментальная работа (работа в группах).

Цель работы: наблюдение интерференции света на мыльной пленке и на воздушной пленке.

Оборудование: стакан с мыльным раствором; проволочный каркас с ручкой; спиртовка; комочек ватки на стальном стержне, смоченный раствором хлорида натрия; стеклянные пластинки – 2 шт.

1)  На проволочном каркасе получают мыльную пленку. Затем освещают пленку белым светом и обнаруживают окрашивание                      светлых полос в спектральные цвета.

2) Стеклянные пластинки начисто протирают, складывают вместе и            сжимают пальцами. В соприкасающихся местах получают интерференционную картину. Расположение и форма полос меняется, если изменять нажим на пластины.

3.3.Коллективное обсуждение результатов опытов под руководством учителя ( эвристическая беседа).

Учитель: Проведите аналогию с механическими волнами, поведение которых мы уже знаем.

Учащиеся высказывают свои предположения.

3.4.Информация учащихся по новому материалу (Заранее выдаются темы сообщений наиболее подготовленным учащимся).

Учитель: Давайте выслушаем сообщения учащихся, которые помогут вам объяснить результаты опытов

Сообщения учащихся по темам:

• Интерференция света
• Интерференция в тонких пленках
• Кольца Ньютона

3.5.Коллективное обсуждение результатов опытов под руководством учителя ( эвристическая беседа).

Используя полученную информацию, учащиеся объясняют результаты опытов.

Учитель: Теперь давайте попробуем объяснить явления, о которых говорилось в начале урока.

Учащиеся, помогая друг другу, объясняют явления.

3.6.Постановка новой познавательной задачи.

Иногда, когда вы едете в автобусе, на замершем оконном стекле можно наблюдать красивую картину. Ледяной покров на окнах при попадании на них света Солнца или фонаря вдруг начинает сиять удивительно прозрачными и чистыми цветами спектра. Явление это длится несколько минут, а затем исчезает вследствие увеличения толщины льда на стекле.

Как объяснить это явление?

Давайте проведем несколько опытов.

3.7.Экспериментальная работа (работа в группах).

Цель работы: наблюдать дифракцию света на узкой щели и тонкой нити, на лазерном диске.

Оборудование: рамка с прорезью, сделанной лезвием; рамка с натянутой нитью; лазерный диск; источник света.

1)Для наблюдения дифракции учащиеся берут рамку с прорезью и приставляют к глазу на расстояние 20-30см. Сквозь эту щель смотрят на источник света. При этом по обе стороны от нити, параллельно ей, отчетливо видны полосы.

2)Затем учащиеся наблюдают дифракцию света на тонкой нити. Рамку с нитью располагают на фоне источника света. Приближая к глазу и удаляя от него рамку, получают четкую дифракционную картину, когда светлые и темные полосы располагаются по сторонам нити.

3)Учащиеся, приставляя к глазу диск, наблюдают яркие дифракционные спектры нескольких порядков, расположенные по обе стороны от средней светлой линии.

3.8.Коллективное обсуждение результатов опытов под руководством учителя ( эвристическая беседа).

Учитель: Проведите аналогию с механическими волнами, поведение которых мы уже знаем.

Учащиеся высказывают свои предположения.

3.9.Информация учащихся по новому материалу (Заранее выдаются темы сообщений наиболее подготовленным учащимся).

Сообщения учащихся по темам:

• Дифракция света
• Дифракционная картина от различных препятствий
• Дифракционная решетка

3.10.Коллективное обсуждение результатов опытов под руководством учителя ( эвристическая беседа).

Используя полученную информацию, учащиеся объясняют результаты опытов.

Учитель: Теперь давайте попробуем объяснить явление, которое можно наблюдать на оконном стекле автобуса.

Учащиеся, помогая друг другу, объясняют явление.

4.Подведение итогов урока. Рефлексия.

Учитель: Продолжите фразы:

• Сегодня на уроке я узнал…
• Больше всего мне сегодня запомнилось…
• Самым интересным было…
• Очень трудно было…

( Оценивание учащихся не проводится, что позволяет ребятам более свободно высказывать свои суждения, а учитель получает реальную картину уровня понимания материала).

5. 5. Домашнее задание:

• § 4.1-4.4.
• Какое явление « раскрашивает» крылья бабочек? Какой размер должны иметь чешуйки у бабочек, чтобы переливаться всеми цветами радуги?
• Полупрозрачные белые облака медленно скользят перед Луной. И каждый раз, когда новое облако закрывает Луну, мы видим вокруг Луны чудесные разноцветные кольца, диаметр которых лишь в несколько раз больше диаметра Луны. Это венцы. Попробуйте объяснить это явление.