687
61
Электромагнитная природа света. Урок физики в 9 классе
Цель урока : Создать условия для формирования у обучающихся представлений об идеях корпускулярно-волнового дуализма, продолжить формирование и развитие учебно-познавательной и информационной компетенций .
Задачи:
- образовательные ( предметные): ознакомить обучающихся с историей развития взглядов на природу света, учить современным представлениям об электромагнитной природе света и его корпускулярно-волновых свойствах, продолжить работу над текстовыми и расчетными задачами;
- развивающие (метапредметные): развивать у обучающихся логическое и образное мышление (умение анализировать, выделять главное, сравнивать, строить аналогии, ставить и решать проблему), развивать речь и познавательный интерес школьников к предмету;
- воспитательные (личностные): воспитывать у обучающихся уважение к истории, к личности и ее достоинствам, умение вести диалог, чувства вежливости и дисциплинированности.
Структура урока:
- Организационный этап.
- Постановка задач урока и мотивация.
- Актуализация знаний.
- Изложение материала. Первичное усвоение новых знаний.
- Первичная проверка понимания и закрепление.
- Рефлексия
- Итоги урока и домашнее задание.
В жилище наше свет проник. Как он родился и возник? В его природе есть секрет, И велся спор немало лет… Н.Д. Саблина Как вы думаете, о чем мы будем говорить на сегодняшнем уроке?
Тема урока : «Электромагнитная природа света»
- Что мы знаем о свете?
Развитие взглядов на природу света
- Древние ученые представляли, что из глаз выходят особые тонкие щупальца и возникают зрительные впечатления.
- Свет отождествляли со зрением, т.е. глазу приписывались свойства источника света («всевидящее око»)
Период накопления фактов
Евклид
III в. до н.э.
- Сочинения Евклида «Оптика» и «Катоптрика» (учение об отражении);
- Работы Архимеда «Катоптрика» (законы отражения и прямолинейного распространения света, отражения от зеркал);
- Работы Декарта «Диоптрика» (количественная оценка явлений распространения света);
Архимед
ок.287-212 до н.э.
Рене Декарт
1596-1650
Оле Кристенсен
Рёмер
1644-1710
Период накопления фактов
Галилео Галилей
1564-1642
- Г. Галилей в 1609 г. конструирует зрительную трубу опираясь на законы геометрической оптики;
- Г. Галилей в 1693 г. выводит формулу тонкой линзы;
- Ф. Гримальди открывает явление дифракция света;
- О. Рёмер определяет скорость света 300870 км/с;
- Р. Гук открывает явление интерференции света;
- И. Ньютон открывает дисперсию света, конструирует телескоп-рефлектор
Франческо Гримальди
1618-1663
Роберт Гук
1635-1703
Два взгляда на природу света
Исаак Ньютон
1643 – 1727
Разработал корпускулярную теорию, а в 1704 г. свои компромиссные оптические исследования изложил в
«Оптике»
Христиан Гюйгенс
1629 – 1695
Разработал волновую теорию и опубликовал в 1690 г.
«Трактат о свете»
Волновая теория света Христиана Гюйгенса
- Свет может распространяться в безвоздушной среде, переносчиком света является не обычное вещество.
- Каждая точка волнового фронта является источником вторичных волн (принцип Гюйгенса).
- На основе его принципа можно было объяснить все известные тога явления геометрической оптики.
Корпускулярная теория света Исаака Ньютона
- Корпускулярная природа света в атомистическом строении вещества.
- «Единственно несомненны свойства света, устанавливаемые опытом. Некоторые из этих свойств можно толковать на основе гипотезы эфира, другие свойства с эфиром не согласуются, их можно объяснить движением частиц, между которыми действуют силы притяжения и силы отталкивания. Правильнее же всего описывать явления на основании опытов и наблюдений по методу индукции» – И. Ньютон
Развитие волновой оптики в первой половине XIX столетия
Жан Огюстен Френель
1788 – 1827
Дополнил принцип Гюйгенса, в 1818 г. разработал теорию дифракции света, и других световых явлений, является создателем волновой оптики.
Этьен Луи Малюс
1775 – 1812
В 1808 г. открыл явление поляризации света при отражении и установил закон для поляризованного света
Томас Юнг
1773 – 1829
В трактате «Опыты и проблемы по звуку и свету» в 1800г. защищал волновую теорию.
Томас Юнг
- 1801 г. - объяснил явление интерференции света;
- 1801 г. – объяснил интерференционные кольца Ньютона;
- 1802 г. – выполнил демонстрационный эксперимент по наблюдению интерференции света, получив два когерентных источника;
- 1803 г. – предпринял попытку объяснить дифракцию света.
Этьен Луи Малюс
- 1808 г. – открыл поляризацию света при отражении.
- 1810 г. – установил закон изменения интенсивности поляризованного света.
- 1810 г. Разработал теорию двойного лучепреломления света в кристаллах
- 1811 г. обнаружил поляризацию света при преломлении и сконструировал ряд поляризационных приборов .
Жан Огюстен Френель
- 1815 г. – дополнил принцип Гюйгнса, введя понятие о когерентности и их интерференции в 1816 г..
- 1818 г. разработал теорию дифракции света.
- 1816 и 1819 гг. выполнил опыты с бизеркалами и бипризмами по интерференции света.
- 1821 г. доказал поперечность световых волн.
- 1823 г. открыл эллиптическую и круговую поляризацию света.
- Изобрел ряд интерференционных приборов.
Арман Ипполит Луи Физо (1819-1896)
В 1849 г. разработал метод определения скорости света при помощи вращающегося зубчатого колеса и первый измерил скорость света в земных условиях (313000км/с).
Гипотеза о существовании светоносного эфира
О. Френель
И. Ньютон
?!?!?!?
Г. Герц
Р. Декарт
Теоретики и экспериментаторы
Джеймс Клерк
Максвелл
(1831 – 1879)
В 1860-1865 гг. создал теорию электромагнитного поля и предсказал существование в свободном пространстве электромагнитного излучения
Альберт Абрахам Майкельсон
(1852 – 1931)
В 1881 г. вместе с Э. Морли проводили опыт по обнаружению «светоносного эфира», результат получили отрицательный.
Джеймс Клерк Максвелл
- Создал теорию электромагнитного поля, которую сформулировал в виде системы нескольких уравнений.
- Предсказал существование в свободном пространстве электромагнитного излучения (волн) и его распространение со скоростью света.
- Раскрыл связь между оптическими и электромагнитными явлениями.
- Считал, что природа света является электромагнитной.
Альберт Абрахам Майкельсон
- Изобрел интерферометр
- Осуществил серию экспериментов по точному определению скорости света (299796 ± 4 км/с)
- Получил отрицательный результат по обнаружению эфирного ветра
- Для измерения угловых размеров звезд сконструировал звездный интерферометр
Электромагнитная природа света
Возникновение теории квантов
П.Н. Лебедев
М. Планк
А.Г. Столетов
(1858-1947)
(1866-1912)
(1839-1896)
Создает экспериментальную установку и определяет световое давление на твердые тела
Выдвигает гипотезу, что атомы испускают электромагнитную энергию отдельными порциями – квантами Е = hν
Принесли мировую славу исследования фотоэффекта
Корпускулярная
Волновая
Какая теория о природе света будет справедлива?
Альберт Эйнштейн (1879 – 1955)
- Создатель специальной и общей теории относительности.
- Ввел в 1905 году представление о дискретной, квантовой структуре самого светового излучения, рассматривая свет как поток квантов, или фотонов.
- Он теоретически открыл фотон, экспериментально это сделал в 1922 году А. Комптон .
Корпускулярно-волновой дуализм – это проявление взаимосвязи двух основных форм материи, изучаемых физикой, - вещества и поля .
В слове «свет» заключена вся физика и тем самым все науки» У. Брэгг
- Чем объяснить мерцание звезд?
- Если комета видна на небе с вечера,
то в какую сторону направлен ее хвост?
- Почему после дождя в солнечную погоду
иногда наблюдается радуга.
Почему именно после дождя?
Почему именно в солнечную погоду?
- Как объяснить радужные полосы,
наблюдаемые в тонком слое
керосина на поверхности воды?
«Причина цветов находится не в телах, а в свете, поэтому у нас имеются прочные основания считать свет субстанцией» И. Ньютон
- Определить энергию фотонов, соответствующих наиболее длинным (λ красный = 760 нм) и наиболее коротким (λ фиолетовый = 380 нм) волнам видимой части спектра.
Диапазон длин
волн, нм
440
—
380
485
—
440
500
485
—
—
500
565
—
565
590
625
—
590
—
760
625
У вас на столах разложены цвета светофора, оцените, на сколько вам было внутренне комфортно на уроке:
- Я на уроке всё понимал, успевал во всех происходящих событиях, мне было интересно – зеленый цвет.
- Над данной темой мне предстоит еще поработать, я не всегда понимал, о чем идет речь, но мне было интересно – желтый цвет.
- Для меня урок был очень трудный и не интересный, я ничего не понимаю – красный цвет.
Домашнее задание.
- Базовое: § 58, вопросы для самоконтроля после параграфа (учебник А.В. Перышкин, Е.М Гутник. Физика, 9 класс - М.: Дрофа, 2013).
- Дополнительное: осмысленно повторить определения рассматриваемых на уроке природных световых явлений с целью применения к решению качественных задач.
Спасибо за урок!
Завершить показ
Информационные ресурсы
- Список используемой литературы.
- Список Интернет ресурсов фотографий ученых физиков.
- Список Интернет ресурсов фотографий природных явлений, установок и схем.
Завершить показ
Список используемой литературы
- А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. Физика, 9 кл. – М.: Дрофа, 2013.
- Ю.А. Храмов. Физики: Биографический справочник. – М.: Наука, 1983.
- В.Н. Мощанский, Е.В. Савелова. История физики в средней школе. – М.: Просвещение,1981.
- Ф.М. Дягилев. Из истории физики и жизни ее творцов. – М.: Просвещение, 1986.
- Н.Д. Саблина. О стихах «про физику» // Ж.: Физика в школе. - №2. – 1996.
- А.Е. Марон, С.В. Позойский, Е.А. Марон. Сборник вопросов и задач по физике, 7-9 кл. – М.: Просвещение, 2005.
- М.Е. Тульчинский. Сборник качественных задач по физике. – УЧПЕДГИЗ, 1961.
- А.П. Рымкевич. Задачник. Физика 10-11 классы. – М.: Дрофа,2008.
Список Интернет ресурсов фотографий ученых физиков
- http:// kurs.znate.ru/pars_docs/refs/196/195912/195912_html_71a71aac.png
- http:// img209.imageshack.us/img209/1122/archimedesarimet2.jpg
- http://storage0.dms.mpinteractiv.ro/media/401/321/5109/4216101/2/newton.jpg
- http :// www.tutoronline.ru/media/178522/1.png
- http://www.esacademic.com/pictures/eswiki/89/Young_Thomas_Lawrence.jpg
- http:// micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/antiqueimages/fresnel.jpg
- http://referatsonline.ru/uploads/posts/2012-07/albert-maykelson1.jpg
- http:// math4school.ru/img/math4school_ru/portrety01/maxwell.jpg
- http://ludrossci.ru/images/ludrossci.ru/photo/medium/35.jpg
- http:// vladimir.myatom.ru/mediafiles/u/images/Vladimir/o-centre/stoletov.jpg
- http:// im4-tub-ru.yandex.net/i?id=110209528-55-72&n=21
- http://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=370796306-12-72&n=21
- http:// im5-tub-ru.yandex.net/i?id=672560308-21-72&n=21
- http:// im0-tub-ru.yandex.net/i?id=216485020-67-72&n=21
- http://im7-tub-ru.yandex.net/i?id=40010008-15-72&n=21
- http:// im0-tub-ru.yandex.net/i?id=262727781-42-72&n=21
- http:// im5-tub-ru.yandex.net/i?id=193486561-15-72&n=21
- http:// im6-tub-ru.yandex.net/i?id=252032904-31-72&n=21
- http://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=178164160-15-72&n=21
Список Интернет ресурсов фотографий природных явлений, установок и схем
- http:// im1-tub-ru.yandex.net/i?id=365293307-08-72&n=21
- http:// im2-tub-ru.yandex.net/i?id=328683030-53-72&n=21
- http:// im0-tub-ru.yandex.net/i?id=174029803-40-72&n=21
- http:// im7-tub-ru.yandex.net/i?id=140718496-65-72&n=21
- http:// im2-tub-ru.yandex.net/i?id=125855547-08-72&n=21
- http:// im0-tub-ru.yandex.net/i?id=192191859-70-72&n=21
- http:// im0-tub-ru.yandex.net/i?id=119338726-21-72&n=21
- http:// im2-tub-ru.yandex.net/i?id=613517159-31-72&n=21
- http:// temples.ru/private/f000398/398_0076776g.jpg
- http:// img.i.tyt.by/avatars/479963/600x6001221813153.jpeg
- http:// 900igr.net/datai/fizika/Glaz-cheloveka/0009-010-Vesma-naivnymi-byli-pervye-predstavlenija-drevnikh-uchenykh-o-svete.png
- http:// im0-tub-ru.yandex.net/i?id=470429657-64-72&n=21
- http://im6-tub-ru.yandex.net/i?id=206421604-52-72&n=21
- http:// im0-tub-ru.yandex.net/i?id=256440660-27-72&n=21
- http://im3-tub-ru.yandex.net/i?id=196023945-25-72&n=21
- http://im3-tub-ru.yandex.net/i?id=290499616-46-72&n=21
- http://im2-tub-ru.yandex.net/i?id=56006409-42-72&n=21
- http://im7-tub-ru.yandex.net/i?id=140835073-02-72&n=21
- http://im2-tub-ru.yandex.net/i?id=128084333-33-72&n=21
- http:// im1-tub-ru.yandex.net/i?id=195802239-14-72&n=21
- http://im3-tub-ru.yandex.net/i?id=116521014-65-72&n=21
- http:// im6-tub-ru.yandex.net/i?id=109966305-47-72&n=21
- http://im6-tub-ru.yandex.net/i?id=113272071-05-72&n=21
- http:// im2-tub-ru.yandex.net/i?id=85353976-58-72&n=21
- http://im4-tub-ru.yandex.net/i?id=303475148-71-72&n=21
- http://im1-tub-ru.yandex.net/i?id=99733507-16-72&n=21
- http://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=84955624-49-72&n=21
- http://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=318128922-69-72&n=21
- http://im7-tub-ru.yandex.net/i?id=164040413-05-72&n=21
- http:// im3-tub-ru.yandex.net/i?id=136578479-66-72&n=21
- http:// im3-tub-ru.yandex.net/i?id=114277257-05-72&n=21
- http:// im3-tub-ru.yandex.net/i?id=548909331-48-72&n=21
- http://im7-tub-ru.yandex.net/i?id=132650211-67-72&n=21
- http://im1-tub-ru.yandex.net/i?id=177365846-13-72&n=21
- http:// im5-tub-ru.yandex.net/i?id=138943124-33-72&n=21
- http:// im3-tub-ru.yandex.net/i?id=140286820-30-72&n=21
- http://im6-tub-ru.yandex.net/i?id=508283573-05-72&n=21
- http://im7-tub-ru.yandex.net/i?id=230111917-18-72&n=21
- http://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=169845209-12-72&n=21
- http://im6-tub-ru.yandex.net/i?id=429588008-63-72&n=21
- http:// lifeandlight.ru/wp-content/uploads/2013/08/chemu-ravna-skorost-sveta-02_08_2013-13_24_55.jpeg
- http://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=267503701-67-72&n=21
- http:// im5-tub-ru.yandex.net/i?id=114244073-13-72&n=21
- http://im2-tub-ru.yandex.net/i?id=84872329-50-72&n=21
- http ://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=539151038-15-72&n=21
- http://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=235643782-00-72&n=21
- http://im5-tub-ru.yandex.net/i?id=22389094-71-72&n=21
- http://im6-tub-ru.yandex.net/i?id=240918309-18-72&n=21
- http:// im0-tub-ru.yandex.net/i?id=397711175-01-72&n=21
- http:// im5-tub-ru.yandex.net/i?id=28188100-07-72&n=21
- http://im0-tub-ru.yandex.net/i?id=234359206-40-72&n=21
- http://www.en.edu.ru/shared/files/old/3956_p0186.gif
- http://im7-tub-ru.yandex.net/i?id=336882892-56-72&n=21
Презентация к уроку физики в 9 классе на тему "Электромагнитная природа света" 