Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края

«Армавирский юридический техникум»

(ГБПОУ КК АЮТ)

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

открытого урока

по дисциплине Физика

по теме: «Волновая и геометрическая оптика. Дисперсия света»

(1 курс, специальность 120714«Земельно-имущественные отношения»)

Подготовила преподаватель

Потапенко С.В.

Рассмотрена и утверждена

на заседании ЦМК

математических и

компьютерных дисциплин

« » 2014 г.

Протокол №

Председатель ЦМК

2014-2015 уч. год

Пояснительная записка.

Данная методическая разработка может быть использована преподавателем для подготовки занятий по теме: «Волновые и геометрические свойства света. Дисперсия света». В ней используется проблемный метод изложения нового материала, содержатся примерные макеты слайдов, описание опытов, которые можно провести для ввода новых понятий из этой темы. Так же прилагается план учебного занятия. Использование проблемного метода изложения нового материала позволяет студентам самостоятельно вывести то или иное понятие, и это позволяет улучшить качество понимания темы, запоминание понятий, повышается усвоение темы. В качестве рефлексии предлагается ответить на вопросы. Так же используется информационные технологии в качестве контроля знаний по теме, что позволяет оценить учащихся. При изучении этой темы студентам предложено подготовить рефераты, по темам, определяющим практическую значимость изучения этой темы. Преподаватель так же может использовать эту разработку для подготовки по дисциплине Естествознание.

Тема: «Волновая и геометрическая оптика. Дисперсия света».

Цель:

Обучающая: сформировать понятие дисперсия света, изучить явление дисперсия света, объяснить происхождение цветности тел.

Развивающая: способствовать развитию познавательного интереса, мыслительной деятельности средствами ИКТ.

Воспитывающая: воспитать прилежность, дисциплинированность, исполнительность, работоспособность, внимательность, терпеливость;

Межпредметные связи: математика, литература, информатика и ИКТ

Оборудование: мультимедийная установка,CD - диск Физика в школе. Свет. Оптические явления.

Ход урока.

1. Организационный этап: объявление темы занятия, постановка целей.

Мы изучаем тему волновые свойства света. На прошлых занятиях мы изучили такие свойства, как интерференция, отражение, преломление, изучили закономерности, описывающие эти явления. Сегодня мы продолжим изучение волновых свойств света. Тема сегодняшнего занятия: «Волновая и геометрическая оптика. Дисперсия света».

Мы изучим явление дисперсии света, сформулируем определение, рассмотрим примеры применения световых свойств в быту и технике. У нас есть докладчики, которые расскажут нам об этом. В частности мы акцентируем наше внимание на том, что все эти темы находят свое отражение в устройствах геодезических приборов, которые вы будете использовать в вашей профессиональной деятельности.

2. Активизация знаний учащихся:

Давайте повторим определения и закономерности тех явлений, которые мы изучили.

1. Дать определения угол падения, угол отражения, угол преломления. Сделать чертеж.

2. Сформулировать законы отражения словесно и записать математическую запись.

3. Сформулировать законы преломления и записать математическую запись.

4. Что называется интерференцией, привести примеры её наблюдения.

5. Записать и пояснить условие максимума и условие минимума.

3. Объяснение новой темы.

План занятия:

1. Понятие дисперсия. Опыты Ньютона и его выводы.

2. Как определяется цветность тела?

3. Применение волновых свойств света.

Прочитать стихотворение на доске.

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.

(Тютчев)

Как вы думаете о каком явлении идет речь в этом отрывке? (о радуге).

А что такое радуга? Почему она имеет разнообразие цветов? Как её можно наблюдать?

Как определяется цвет тела?

На эти вопросы мы ответим с вами сегодня.

Нужно сказать, что ответы на эти вопросы пытались дать ученые мужи еще издревле.

Великий древнегреческий мыслитель Аристотель утверждал, что цвет определяется разным количеством темноты, примешиваемой к белому свету. При наибольшем добавлении темноты получается фиолетовый, а при наименьшем - красный цвет. Авторитет Аристотеля был непоколебим и все же…

Опыты И.Ньютона по дисперсии

Явление дисперсии было открыто И.Ньютоном и считается одной из важнейших его заслуг. "Он исследовал различие световых лучей и появляющиеся при этом различные свойства цветов, чего раньше никто не подозревал" Он открыл, что белый свет - это «чудесная смесь цветов».

Итак, что же сделал Ньютон? Видео урок 7(стр1) повторение опыта (стр 5)

Если внимательно присмотреться к прохождению света через треугольную призму, то можно увидеть, что разложение белого света начинается сразу же, как только свет переходит из воздуха в стекло. В описанных опытах использовались призма, изготовленная из стекла. Вместо стекла можно взять и другие прозрачные для света материалы. Замечательно, что этот опыт пережил столетия, и его методика без существенных изменений используется до сих пор.

Выводы (записать)

1 вывод: Свет имеет сложную структуру, т.е. состоит из световых волн различных цветов.

2 вывод: Световые пучки, отличающиеся по цвету, отличаются по степени преломляемости.

Наиболее сильно преломляются фиолетовые лучи, меньше всего - красные.

Совокупность цветных изображений щели на экране и есть непрерывный спектр. Исаак Ньютон условно выделил в спектре семь основных цветов: Порядок расположения цветов просто запомнить по аббревиатуре слов: каждый охотник желает знать, где сидит фазан. Резкой границы между цветами нет.

3 вывод: Различным цветам соответствуют волны различной длины. Никакой определенной длины волны белому свету не соответствует. Тем не менее, границы диапазонов белого света и составляющих его цветов принято характеризовать их длинами волн в вакууме. Таким образом, белый свет - это сложный свет, совокупность волн длинами от 380 до 760 нм.

4 вывод: Скорость света зависит от среды.

5 вывод Показатель преломления n для фиолетового света больше, чем для красного.

, где с - скорость света в вакууме, v - скорость света в среде.

Имеем:

Так как λ_ф<λ_кр, то n_ф>n_кр

6. вывод: Если все семь цветов соединить, то получится белый свет.

Таким образом,

Дисперсия - зависимость показателя преломления и скорости света от частоты световой волны.

За счёт дисперсии происходит разложение белого света (но это происходит и при интерференции, дифракции, поляризации). В веществе же скорость света зависит от частоты и показателя преломления.

Механизм дисперсии объясняется следующим образом. Электромагнитная волна возбуждает в веществе вынужденные колебания электронов в атомах и молекулах. Так как дисперсия возникает вследствие взаимодействия частиц вещества со световой волной, то это явление связано с поглощением света - превращением энергии электромагнитной волны во внутреннюю энергию вещества. Максимальное поглощение энергии возникает при резонансе, когда частота v падающего света равна v колебаний атомов. Ещё раз обращаем внимание учащихся на то, что при переходе волны из одной среды в другую изменяются и скорость, и длина волны, а частота колебаний остается неизменной.

Мы начали наше занятие со стихотворения о Радуге. Давайте теперь ответим на вопрос что такое

Радуга, и как её можно наблюдать (стр. 6)

Разделение цветов в пучке белого света происходит из-за того, что волны разной длиной волны преломляются или рассеиваются веществом по-разному, а также в результате дифракции или интерференции. Например, вследствие того, что волны разной длины волны преломляются по-разному, пучок белого света, попадая на тонкую пленку, интерферирует и возникает радужная окраска (мыльные пузыри, крылья насекомых… и др), из-за того, что волны разной длины волны по-разному рассеиваются на скоплениях молекул в воздухе, возникает голубой цвет неба.

Радуга - разделение света при преломлении капельками воды.

Чтобы наблюдать радугу ,надо стать так, чтобы солнце находилось за спиной, а капельки воды перед нами.

Как определяется цвет тел? (стр.7)

Основными цветами являются красный, синий, зеленый, остальные получаются при их смешивании.

1. Цвет прозрачного тела определяется составом того света, который проходит через него.

2. Цвет непрозрачного тела определяется смесью цветов ,которые оно отражает.

3. Смешивая К, З, С можно получить любую окраску.

4. Рефлексия. Упражнения со слайда стр.10,11,12,13.

Вопрос 1. Какой из следующих рисунков правильно отражает явление разложения света в призме?

Вопрос 2. Расположите цвета в том порядке, в каком они следуют в спектре (в порядке уменьшения показателя преломления).

Вопрос 3. Когда белый свет раскладывается на составляющие, луч какого цвета сильнее всего отклоняется от исходного направления?

Вопрос 4. Лучи какого цвета имеют наибольший показатель преломления в призме?

Вопрос 5. Результатом какого действия является непрерывный спектр белого света?

Вопрос 6. Что нужно использовать, чтобы разложить белый свет в спектр?

Вопрос 7. Когда можно увидеть радугу во время дождя?

Вопрос 8. Не все цвета являются монохроматическими. Выберите из списка цвета, не являющимися таковыми.

Применение волновых свойств света.

Студенты готовят доклады по темам:

1. Строение перископа и бинокля, геодезические приборы (отражение и преломление )

2. Спектральный анализ (дисперсия)

3. Голография (интерференция, дифракция )

4. 3 «Д» изображение

5. Устройство зеркал

6. Поляризация

Домашнее задание:

1. Учебник Фирсов А.В. Физика с.316, §210 прочитать.

2. Конспект читать

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ

Дисциплина: Физика

Группа: Дата:

Тема занятия: Волновая и геометрическая оптика. Дисперсия света.

Форма занятия: Урок

Тип занятия: освоение нового явления, понятий

Время: 1ч.30 мин..

Цели занятия:

Образовательная: сформировать понятие дисперсия света, изучить явление дисперсия света, объяснить происхождение цветности тел.

Развивающая: способствовать развитию познавательного интереса, мыслительной деятельности средствами ИКТ

Воспитательная: воспитать прилежность, дисциплинированность, исполнительность, работоспособность, внимательность, терпеливость

Формируемые компетенции: ОК 1, ОК 2, ОК 4, ОК 5,

Межпредметные связи: математика, литература, информатика и ИКТ.

Учебно-методическое обеспечение занятия:

Технические средства

Литература:

Основная Фирсов А.В. Физика для профессий и специальностей технического и естественно - научного профилей.

Дополнительная: Мякишев, Буховцев Физика 10 кл.

Структура и методический инструментарий занятия

Время проведения занятия: 1 пара (1 ч 30 мин).

№ элемента

Содержание деятельности

Время

Добавления, изменения, замечания, оборудование

1

2

3

4

1

Организация. Целеполагание. Мотивация

2 мин

2

Повторение:

Устный фронтальный опрос по темам:

Законы отражения и преломления света. Интерференция света

10 мин

3

Объяснение новой темы

50 мин

Лекция:

25

Подготовка учащимися докладов

25 мин

4

Закрепление

Разбор упражнений по теме

Повторение основных понятий по новой теме

15 мин

5

Домашнее задание:

1. Учебник Фирсов А.В. Физика с.316, §210 прочитать.

2. Конспект прочитать

1 мин

6

Подведение итогов:

Оценка работы студентов

2 мин