Преломление света. Физический смысл показателя преломления. Дисперсия света. Цвета тел - ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Цель урока. Закрепить знания учащихся о световых волнах и их свойствах; рассмотреть явление преломления света на границе раздела двух сред и физический смысл показателя преломления; ввести понятие дисперсии света, объяснить цвета тел.

Демонстрации. Преломление светового луча (по рис. 141 учебника). Опыты по рисункам 145—149 учебника.

Содержание опроса. 1. Каковы были представления ученых о природе света в начале XIX в.? 2. В чем заключалась суть гипотезы о светоносном эфире и чем она была вызвана? 3. Что представляет собой свет согласно теории Максвелла? 4. В чем заключается гипотеза Макса Планка? 5. Как называется частица электромагнитного излучения? Назовите ее основные свойства.

Содержание нового материала. Закон преломления света. Физический смысл показателя преломления. Явление дисперсии. Разложение белого света в спектр. Получение белого света путем сложения спектральных цветов. Назначение и устройство спектрографа и спектроскопа.

Закрепление материала. Вопросы после § 48, 49. Решение задач 1974, 1975, 1976, 1987, 1994 из Сборника.

Домашнее задание. § 48, 49. Упражнения 44 (2, 3), 45(1,3).

Планируемые результаты обучения

Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о разложении белого света на семь составляющих его цветов с помощью стеклянной призмы, организации учебной деятельности, постановки целей и оценки результатов во время изучения и проведения опытов по преломлению света и его разложения на спектральные цвета, регулятивными УУД при изучении опытов и решении качественных задач; развивать навыки монологической и диалогической речи; учиться выражать свои мысли при ответах на вопросы после параграфа.

Личностные: сформировать познавательный интерес к изучению световых волн и их свойств, творческие способности и практические умения, самостоятельность в приобретении знаний о дисперсии света, назначении и устройстве спектральных оптических приборов; развивать ценностное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения.

Общие предметные: пользоваться методами научного познания, проводить наблюдения волновых свойств света, подтверждающих его электромагнитную природу; объяснять полученные результаты и делать выводы; понимать физический смысл показателя преломления света; кратко и четко отвечать на вопросы после параграфа и решению качественных задач.

Частные предметные: объяснять физический смысл показателя преломления; наблюдать разложение белого света в спектр при его прохождении сквозь призму и получение белого света путем сложения спектральных цветов с помощью линзы; объяснять суть и давать определение дисперсии света; применять полученные знания в повседневной жизни.

Методические замечания

Изложение нового материала следует начать с демонстрации опыта по преломлению света (по рис. 141 учебника). Вспомнить вместе с учащимися из курса физики 8 класса явление преломления света и ответить на вопросы: “В чем заключается явление преломления света?”, “Сформулируйте закон преломления света”, “Запишите обозначение показателя преломления”. Затем напомнить учащимся, что закон преломления света был открыт опытным путем голландским ученым Виллебордом Снеллиусом в 1621 г. После открытия Снеллиуса ученые выдвинули гипотезу о том, что преломление света обусловлено изменением его скорости при переходе через границу раздела двух сред. Справедливость этой гипотезы была подтверждена теоретическими доказательствами французского математика Пьера Ферма и голландского физика Христиана Гюйгенса. Разными путями ученые пришли к выводу: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, равная отношению скоростей света в этих средах. Записать с учащимися определения относительного и абсолютного показателя преломления и соответствующие формулы. Следует обратить внимание учащихся, что физический смысл показателя преломления заключается в том, что относительный показатель преломления показывает, во сколько раз меняется скорость света при переходе из одной среды в другую, а абсолютный — при переходе из вакуума в среду. Значение абсолютного показателя преломления любого вещества больше единицы, так как скорость света в любом веществе меньше скорости света в вакууме. Далее рассмотреть рисунок 142 учебника и объяснить, почему на границе раздела двух сред с изменением скорости меняются и направление световой волны, и длина световой волны.

Объяснение явления дисперсии света следует начать с вопросов: “От каких свойств среды зависит абсолютный показатель преломления?” и “Существуют ли другие причины, от которых он зависит?”. После обсуждения ответов на поставленные вопросы провести опыты по наблюдению дисперсии света при преломлении в призме световых лучей разной частоты (по рис. 145 учебника). Дать определение явления дисперсии света. Затем продемонстрировать опыт по разложению пучка белого света в спектр (по рис. 146 учебника). Раздать учащимся стеклянные плоскопараллельные пластины со скошенными гранями и предложить самостоятельно пронаблюдать разложение белого света в спектр. Повторить названия цветов спектра по порядку, вспомнив известное мнемоническое правило: Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан. Предложить учащимся творческое домашнее задание: придумать свое мнемоническое правило, которое поможет запомнить цвета спектра по порядку.

Чтобы удостовериться, что стеклянная призма не окрашивает, а именно разлагает белый свет, продемонстрировать опыт по сложению спектральных цветов с помощью собирающей линзы (по рис. 147 учебника). Опыт по сложению спектральных цветов можно провести с помощью детской игрушки волчок (юла) или по рисунку 148 учебника. Поскольку данный урок очень насыщен новым материалом, большим количеством опытов, то изучение спектральных оптических приборов (спектроскопа и спектрографа) можно вынести в домашнее задание для самостоятельного изучения.