Закон прямолинейного распространения света

Сценарий урока физики ( 11 класс )

Закон прямолинейного распространения света.

План урока.

Цели урока :

1. Рассмотреть закон прямолинейного распространения света и границы его применения.

2. Продемонстрировать образование тени и полутени.

3. Решить задачи на расчёт длины тени и полутени.

Задачи урока:

Общеобразовательные:

Обучающие:

а). изучить новый материал,

б). закрепить методы расчета длины тени и полутени.

Развивающие: .

а). формирование научного ми-

ровозрения

б) использовать межпредметные связи с

астрономией и информатикой.

Воспитания

а).развивать самостоятельность.

б).поощрять любознательность

Форма урока:

Объяснение нового материала с применением компьютерных технологий.

1. Формулировка закона

2. Границы применимости закона

3. Практическое значение .

4. Демонстрации

Образование тени и полутени .

Изображение пламени свечи при помощи камеры обскура

Лазерный луч в запылённом мелом воздухе.

1. Программа « Физика в картинках»

Образование тени и полутени от точечного источника света

Образование тени и полутени от протяжённого источника света

Решение задач 1 и 2 ( « Физика в картинках »

6. Решаем в классе по сборнику задач Комиссаров В.Ф. и Заболотский А.А.

№ 4.(20 ,.21 , 23 , 27 )

7. Домашнее задание № 4 ( 26 , 29 , 30 , 3 4 - 37 )

Учитель Сегодня мы приступаем к изучению раздела « Геометрическая оптика »

Геометрическая оптика — раздел оптики, изучающий законы распространения света в прозрачных средах и принципы построения изображений при прохождении света в оптических системах.

Основные законы геометрической оптики были известны задолго до установления физической природы света.

Давайте вспомним формулировку 1 закона геометрической оптики

закона прямолинейного распространения света:

Учащиеся В оптически однородной среде свет распространяется прямолинейно

Закон был известен очень давно. Благодаря этому свойству света древние архитекторы выставляли ряды колонн.

Учитель Какими наблюдениями вы можете доказать, что свет в самом деле распространяется прямолинейно? э

Учащиеся Яркий луч лазера

Резкие тени

Демонстрации:

Опыт 1 Красный луч лазера в запылённой мелом атмосфере.

Опыт 2 Изображение пламени свечи на матовом стекле камеры обскура.

Модель камеры обскура выполнена руками учащихся.

Задание. Нарисовать ход лучей в камере обскура (obscurus - тёмный )

Видеофрагмент 1 ( 1.5 мин ) ( запускается щелчком по гиперссылке).Резкие тени отбрасывают непрозрачные тела при освещении светом источника достаточно малых размеров («точечный источник»). Размер тени определяется размером тела и его расположением.

Учитель Всегда ли мы наблюдаем только резкие тени?

Учащиеся Если свет падает от окна резких теней не бывает. Мы видим только полутени.

Видеофрагмент 2 ( 2 мин ) ( запускается щелчком по гиперссылке). Предмет освещается одновременно двумя источниками света.

Перемещение источников света позволяет наблюдать тени и полутени .

После просмотра учащимся предлагается сделать вывод и повторить самостоятельно опыт с двумя лампами, свет от которых проходит через красный и синий светофильтры.

Вывод ( записать ): Если лучи света от точечного источника проходят около непрозрачного предмета, то на ярком экране, расположенном на некотором расстоянии возникает геометрически подобное объекту теневое изображение.

Если источник света протяжённый, то по краям полной тени располагается

более светлая область – полутень.

Учитель Всегда ли выполняется закон прямолинейного распространения света?

1.Следует отметить, что закон прямолинейного распространения света нарушается и понятие светового луча утрачивает смысл, если свет проходит через малые отверстия, размеры которых сравнимы с длиной волны. Таким образом, геометрическая оптика, опирающаяся на представление о световых лучах, есть предельный случай волновой оптики при λ → 0

2.В оптически неоднородной среде луч будет изгибаться.

Астрономами это явление называется атмосферной рефракцией. Искривление светового луча приводит к кажущемуся увеличению высоты светила над горизонтом.

Учитель На Земле все предметы в яркий солнечный день отбрасывают резкие очерченные тени. Длина тени зависит от высоты Солнца над горизонтом. Отмечая длину тени от шеста, наши далёкие предки создали первые солнечные часы. Но самые гигантские тени отбрасывают наша планета и её спутник. Что тогда мы наблюдаем на Земле?

Учащиеся В момент погружения Земли в тень от Луны возникают солнечные затмения, а при погружении Луны в тень Земли наблюдаются лунные затмения.

Задание. Нарисовать ход лучей в момент солнечного и лунного затмения.

В каких областях будет наблюдаться полное солнечное затмение, а в каких

только частное?

Учитель Рассказываю о солнечном затмении, очевидцем которого мы были в Кисловодске в 2006г. Демонстрируются слайды. Фото получены школьниками и студентами Казанского Государственного университета.

Астрономы с нетерпением ожидают следующее солнечное затмение 01.08.08 на территории Западной Сибири..

Демонстрации: Двойной щелчок на снимке запускает модели ближайших солнечного и лунного затмений. Видеозапись сделана при помощи программы REDSHIFT 3.

Учитель Далее несколько устных задач. Открываем сборники.

№ 4.20 Одинакова ли продолжительность солнечного и лунного затмений?

Почему? Сколько жителей Земли смогут увидеть затмение Луны? А затмение Солнца?

№ 4.21 Что увидят космонавты на Луне, в то время как на Земле будет наблюдаться полное лунное затмение? Сколько времени будет длиться на Луне полное затмение Солнца?

№ 4.23 Измерения показали, что длина тени от предмета равна его высоте. Какова угловая высота Солнца над горизонтом?

№ 4.27 (письменно) Телеграфный столб, освещённый солнцем , отбрасывает тень длиной 6.9м, а вертикально стоящий шест высотой 1м – длиной 1.1м. Какова высота телеграфного столба?

Задание. Запустить программу « Физика в картинках », а затем в разделе « Оптика » пункт « Тень и полутень». Изменяя размеры и положение диска перед источником, пронаблюдать как меняются на экране соотношения тени и полутени от точечного и от протяжённого источника.

Там же в « Физике в картинках » открываем задачу №1.

Задача №1. На расстоянии 2 м от лампы радиусом 25 см расположен непрозрачный диск радиусом 15 см. Определить размеры радиуса тени и радиуса полутени на экране расположенном на расстоянии 1 м за диском. ( рисунок должен быть крупным, чётким)

Домашнее задание: 4.( 26, 29, 30, 34-37 )