Презентация «Электромагнитная природа света» к уроку физики в 9 классе

Электромагнитная природа света. Урок физики в 9 классе

Мальцева Елена Геннадьевна

учитель физики МКОУ «Залининская средняя общеобразовательная школа»

Октябрьского района Курской области

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