Конспект урока по физике на тему "Электромагнитная природа света"

Цель урока:

Дать учащимся представление о свете как электромагнитной волне.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания, повторение

─ Какие два взгляда на природу света существуют с давних пор?

─ В чём заключается суть опыта Юнга, что этот опыт доказывает и когда поставлен?

─ Как проводится опыт, изображение на рис. 143 а) учебника?

─ Пользуясь рисунком 143 б) учебника, объясните, почему на мыльной плёнке появляются чередующиеся полосы?

─ Что доказывает опыт, изображённый на рис. 143 а)учебника?

─ Что можно сказать о частоте (или длине воны) световых волн

различных цветов?

II. Кратковременная лабораторная работа

Оборудование:

Две чистые стеклянные пластинки небольшого размера, соломинка для выдувания мыльных пузырей, проволочное кольцо, раствор мыла.

Порядок выполнения работы:

1. Чистые стеклянные пластинки положите друг на друга, прижмите, в отражённом свете на тёмном фоне поищите (особенно, по краям) цветные интерференционные полосы. Выделите особенности наблюдаемого явления: картины зарисуйте, выполните рисунок с объяснением метода образования когерентных источников света. Изучите, при каких условиях интерференционная картина изменяется. Получается опыт проходящем свете?

2. Получите мыльную плёнку на проволочном кольце и мыльные пузыри. Как доказать, что и в этом случае наблюдается интерференционная картина? Отличается ли она от картины в опытах с пластинками? О чём говорит изменение вида полос мыльной плёнке?

III. Новый материал

В XVII веке почти одновременно начали своё существование совершенно различные теории о том, что такое свет, какова его природа. Ньютон придерживался корпускулярной теории, согласно которой свет – это поток частиц, идущих от источника во все стороны. Гюйгенс же утверждал, что свет – это волны, распространяющиеся в особой, гипотетической среде – эфире, заполняющим пространство и проникающим во внутрь тела, всех тел. Обе теории длительное время существовали параллельно. Ни одна из них не могла одержать решительную победу.

Такое не определённое положение относительно природы света длилось до начала XIX века, когда были изучены явления интерференции и дифракции (огибание светом препятствий). Это явление присуще только волновому движению. Работами Максвелла были заложены основы электромагнитной теории света. В основе электромагнитной теории света лежит факт совпадение скорости света со скоростью распространения электромагнитных волн. Из теории Максвелла вытекало что электромагнитные волны поперечны. К тому времени было известно, что все световые волны поперечны (экспериментально доказано). При экспериментах Герца теория света поучило первое экспериментальное подтверждение. Было доказано, что электромагнитные волны при своём распространении обнаруживают те же свойства, что и световые. Световые волны – это электромагнитные волны. В электромагнитной волне векторы  и  перпендикулярны друг другу. В естественном свете колебания электромагнитного поля  и магнитной индукции  проходят по всем направлениям, перпендикулярным направлению распространения волны.

Однако в начале XX века, оказалось, что при излучении и поглощении свет ведёт себя подобно потоку частиц. Были обнаружены квантовые свойства света. Свет имеет корпускулярно-волновые свойства. Квантовые и волновые свойства не исключают друг друга, а дополняют. Волновые свойства ярче проявляются при малых частотах и менее ярко при больших.

IV. Вопросы на закрепление

─ В виде каких волн учённые представляли себе свет в начале XIX в.?

─ Чем была вызвана необходимость выдвижения гипотезы о существование светового эфира?

─ Какое предположение о природе света было сделано Максвеллом? Какие общие свойства света и электромагнитных волн явились основанием для такого предположения?

Домашние задание

1.  Прочитать и выучить §54;

2.  Ответить на вопросы микротекста:

Заряженная частица излучает электромагнитные волны в вакууме….

а) только при движении ускорением;

б) только при движении с постоянной скоростью;

в) только в состоянии покоя;

г) как в состоянии покоя, так и при движении с постоянной скоростью.

При распространении света в вакууме в виде электромагнитной волны считается, что в пространстве распространяется…. .

г) колебание невидимой среды – эфира. 

Электромагнитная природа света

Цель урока:

Дать учащимся представление о свете как электромагнитной волне.

Ход урока

1. Проверка домашнего задания, повторение

─ Какие два взгляда на природу света существуют с давних пор?

─ В чём заключается суть опыта Юнга, что этот опыт доказывает и когда поставлен?

─ Как проводится опыт, изображение на рис. 143 а) учебника?

─ Пользуясь рисунком 143 б) учебника, объясните, почему на мыльной плёнке появляются чередующиеся полосы?

─ Что доказывает опыт, изображённый на рис. 143 а ) учебника?

─ Что можно сказать о частоте (или длине воны) световых волн

различных цветов?

1. Кратковременная лабораторная работа

Оборудование:

Две чистые стеклянные пластинки небольшого размера, соломинка для выдувания мыльных пузырей, проволочное кольцо, раствор мыла.

Порядок выполнения работы:

1. Чистые стеклянные пластинки положите друг на друга, прижмите, в отражённом свете на тёмном фоне поищите (особенно, по краям) цветные интерференционные полосы. Выделите особенности наблюдаемого явления: картины зарисуйте, выполните рисунок с объяснением метода образования когерентных источников света. Изучите, при каких условиях интерференционная картина изменяется. Получается опыт проходящем свете?

2. Получите мыльную плёнку на проволочном кольце и мыльные пузыри. Как доказать, что и в этом случае наблюдается интерференционная картина? Отличается ли она от картины в опытах с пластинками? О чём говорит изменение вида полос мыльной плёнке?

1. Новый материал

В XVII веке почти одновременно начали своё существование совершенно различные теории о том, что такое свет, какова его природа. Ньютон придерживался корпускулярной теории, согласно которой свет – это поток частиц, идущих от источника во все стороны. Гюйгенс же утверждал, что свет – это волны, распространяющиеся в особой, гипотетической среде – эфире, заполняющим пространство и проникающим во внутрь тела, всех тел. Обе теории длительное время существовали параллельно. Ни одна из них не могла одержать решительную победу.

Такое не определённое положение относительно природы света длилось до начала XIX века, когда были изучены явления интерференции и дифракции (огибание светом препятствий). Это явление присуще только волновому движению. Работами Максвелла были заложены основы электромагнитной теории света. В основе электромагнитной теории света лежит факт совпадение скорости света со скоростью распространения электромагнитных волн. Из теории Максвелла вытекало что электромагнитные волны поперечны. К тому времени было известно, что все световые волны поперечны (экспериментально доказано). При экспериментах Герца теория света поучило первое экспериментальное подтверждение. Было доказано, что электромагнитные волны при своём распространении обнаруживают те же свойства, что и световые. Световые волны – это электромагнитные волны. В электромагнитной волне векторы и перпендикулярны друг другу. В естественном свете колебания электромагнитного поля и магнитной индукции проходят по всем направлениям, перпендикулярным направлению распространения волны.

Однако в начале XX века, оказалось, что при излучении и поглощении свет ведёт себя подобно потоку частиц. Были обнаружены квантовые свойства света. Свет имеет корпускулярно-волновые свойства. Квантовые и волновые свойства не исключают друг друга, а дополняют. Волновые свойства ярче проявляются при малых частотах и менее ярко при больших.

1. Вопросы на закрепление

─ В виде каких волн учённые представляли себе свет в начале XIX в.?

─ Чем была вызвана необходимость выдвижения гипотезы о существование светового эфира?

─ Какое предположение о природе света было сделано Максвеллом? Какие общие свойства света и электромагнитных волн явились основанием для такого предположения?

Домашние задание

1. Прочитать и выучить §54;

2. Ответить на вопросы микротекста:

Заряженная частица излучает электромагнитные волны в вакууме….

а) только при движении ускорением;

б) только при движении с постоянной скоростью;

в) только в состоянии покоя;

г) как в состоянии покоя, так и при движении с постоянной скоростью.

При распространении света в вакууме в виде электромагнитной волны считается, что в пространстве распространяется…..

а) только колебания вектора ;

б) только колебания вектора ;

в) колебания векторов и ;

г) колебание невидимой среды – эфира.