Гавьюк И.Б. - Тайны световых лучей

Гавьюк Ирина Борисовна,
учитель физики МБОУ СОШ № 2
городского округа ЗАТО Большой Камень Приморского края
Тема урока: Тайны световых лучей.
В слове «свет» заключена вся физика и тем
самым все науки
Уильям Брегг
Тип урока: урок – обобщение по теме «Оптика»
Цель: Обобщить и закрепить знания и умения учащихся по теме «Оптика». Развить умения
применения своих знаний в различных ситуациях, активизация познавательной деятельности
учащихся.
Класс делится на три команды (по желанию). Каждая команда придумывает название из
области оптики и эмблему.
Вступительное слово учителя: Нас окружают редкие и повседневные оптические явления,
которые загадочны, потому что мы не можем объяснить их причины или просто не
задумываемся над ними. Основной орган, с помощью которого мы осязаем окружающий мир
это наши глаза. Давайте сегодня вместе разберемся, раскроем «темную» тайну света и
проследим связь между светом, глазами, окружающим миром.
1тур: Объясни увиденное
1)ОБОРУДОВАНИЕ: закопченный шарик на нити, прозрачный стакан с водой.
ВОПРОС: Почему закопченный черный шарик в воде кажется серебристым?
(ответ: Вода плохо взаимодействует с сажей, покрывающей шарик, поэтому вокруг
шарика, погруженного в воду, остается тонкий слой воздуха. Лучи света испытывают
полное отражение от границы раздела»вода-слой воздуха» около шарика, поэтому он
кажется серебристым в воде, а вынимая его из воды эффект исчезает)
2)ОБОРУДОВАНИЕ: плоское зеркало, экран, осветитель для теневой проекции, фигурка
(маленькая игрушка)
ВОПРОС: На плоское горизонтально лежащее зеркало ставим игрушку, освещаем ее и
зеркало пучком света. При этом на экране видны две тени-изображения игрушки: прямое и
перевернутое. Как образуются эти изображения?
(ответ: Прямое изображение получаем потому, что игрушка стоит на пути лучей,
отразившихся от зеркала. Обратное - так как игрушка стоит на пути падающих на зеркало
лучей.)
3)ОБОРУДОВАНИЕ: прозрачная стеклянная пластина, сосуд с водой, сосуд с толченным
стеклом, экран, кодоскоп.
ВОПРОС: Стеклянная пластинка прозрачна. Почему же толченное стекло непрозрачно?
(ответ: Поверхность частиц толченного стекла неровная, поэтому большинство падающих
на их поверхность лучей рассеивается, а ,те, что прошли в стекло, испытывают
многократные отражения от краев, и лишь часть может выйти из него.
2 тур: Физика в литературе
1)И.Гете: «Утверждение Ньютона - чудовищное предположение. Да и как это может быть
чтобы самый прозрачный, самый чистый цвет - белый – оказался смесью цветных лучей?»
ВОПРОС: О каком явлении идет речь? Верно ли утверждение что красок в природе нет?
Докажите.
(ответ: дисперсия)
2)Ф.И.Тютчев: «День вечереет, ночь близка,
Длинней с горы ложится тень.
На небе гаснут облака…
ВОПРОС: Почему вечером тени удлиняются?
(ответ: за счет увеличения угла падения лучей)
3)С.Я Маршак: «Горит, как хвост павлиний,
Каких цветов в нем нет!
Лиловый, красный, синий,
Зеленый, желтый цвет.
Огнями на просторе
Играет легкий шар
То в нем синее море,
То в нем горит пожар.
В нем столько блеску было.
Была такая спесь
А он- воды и мыла
Раздувшаяся смесь
ВОПРОС: Почему мыльный пузырь - шар?
( ответ: согласно закона Паскаля ….)
4)В.Катаев повесть «Белеет парус одинокий»
«Ладони у Гаврика приятно горели. Весло, опущенное в прозрачную воду, казалось
сломанным»
ВОПРОС: Почему весло казалось сломанным?
(ответ: из-за преломления лучей водой)
5) Г.Хаггард «Копи царя Соломона»
«С каждой минутой тьма неумолимо и величественно наплывал на лунные кратеры…
Луна приобрела медный оттенок, а часть ее поверхности, которая не была еще охвачена
мраком, стала пепельно – серой. Кольцо тени все больше закрывало Луну – оно теперь
заволокло более половины ее кроваво – красного диска, а багровая мгла сгущалась все
больше и больше…»
ВОПРОС: Какое явление описывается в отрывке романа? Какова его причина? Почему
Луна приобрела медный оттенок, а потом стала кроваво – красной?
(ответ: Описано лунное затмение. Лучи красного света менее всего подвергаются
рассеиванию земной атмосферой, они проходят сквозь нее и попадают на Луну,
оказавшейся в тени Земли)
6)Отрывок из французской сказки: « Матросы взобрались на реи, а капитан взял подзорную
трубу и увидел замок, висящий на золотых цепях между небом и землей».
ВОПРОС: Какое явление природы описано в этом отрывке?
(ответ: миражи. Этот мираж мог возникнуть ,так как показатель преломления воздуха
выше у поверхности воды и уменьшается с высотой. Световые лучи изгибаются так, что их
траектория как в данном случае будет обращена выпуклостью вверх, поэтому матросы
увидели замок вверху, как бы висящим над линией горизонта.)
3 тур: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан…»
Более 300 лет назад английский физик Исаак Ньютон исследуя преломление светового луча,
направил его на трехгранную стеклянную призму и получил разложение света в спектр.
1)Где должно находиться Солнце, когда вы смотрите на радугу? Можно ли на небе увидеть
две радуги – одну перед собой, а вторую позади себя?
(ответ: Две радуги увидеть в противоположных сторонах неба нельзя, так как радуга
должна быть только в противоположной стороне от Солнца)
2)Почему радуга имеет форму дуги?
(ответ: Радуга появляется в следствии полного отражения и дисперсии лучей в дождевых
каплях. Цветные лучи рассеиваются больше в направлении, образующем угол около 42 с
направлением солнечных лучей. Геометрическое место точек дающих лучи под 42 есть дуга
окружности.)
3)Почему днем не видно звезд?
(ответ: Днем солнечный свет очень интенсивен и его рассеиваемая атмосферой часть,
которую мы видим, значительно ярче света звезд)
4)Почему мы видим не только яркий серп Луны, но и частично ту ее область, на которую не
попадают прямые солнечные лучи?
(ответ: Мы видим часть темной области Луны, потому что она освещается солнечным
светом, отраженным от земной атмосферы.)
5)Длина волны красного света в вода равна длине волны зеленого света в воздухе. Какой
цвет увидит человек под водой, если вода освещена красным светом?
(ответ: Красный, так как при переходе света из одной среды в другую частота света не
меняется и она не определяет цвет лучей)
6)Почему Солнце у горизонта кажется большим, красным и сжатым сверху и снизу?
(ответ: Причина сплющенности в преломлении лучей в атмосфере. Чем ниже Солнце над
горизонтом, тем сильнее оно сплющено, так как толщина атмосферы по направлению
к горизонту увеличивается.)
4 тур: Черный ящик.
Выносится черный ящик с неизвестным содержимым.
ВОПРОС: Этот прибор описывается в одном из произведений Жюль Верна. Он очень прост
в применении. Для того, чтобы изготовить его нужно взять: 2 стекла от часов, соломинку и
кусочек смолы, а также стакан воды. Что это за прибор? Где он применяется? В каком
произведении описывается?
(ответ: Лупа. «Капитан Немо»)
5 тур: Кто как смотрит и кто что видит
Мы с вами живем в прекрасном мире света, который доставляет нам много радости.
Внешний мир мы видим благодаря зрению. « Наши глаза способны различать тончайшие
оттенки цветов - они воспринимают голубизну морской волны и зарево заката, золото
осеннего листа и палитру Левитана» (И. Лигинецкий)
В этом туре ребятам предлагается показать свои знания, эрудицию по особенностям
зрения у человека, у животных, у рыб, о применении законов оптики в криминалистике,
искусстве, фотографии и т.д (задание готовится заранее, дома).
Подведение итогов урока Присвоение командам званий: « Самая лучезарная»,
«Самая светлая» , « Самая загадочная» , Вручение дипломов.
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ СЛОВО: Чудный дар природы вечной,
Дар бесценный и святой,
В нем источник бесконечный
Наслажденья красотой.
Солнце, небо,,звезд сиянье,
Море в блеске голубомВсю природу и созданья
Мы лишь в свете познаем.
( опера « Иоланта.». М.И.Чайковский)
Список использованной литературы:
1. Тихомирова С.А, Яворский Б.М. Физика-11.: Учебник для учащихся
общеобразовательных учреждений.-М. Школьная Пресса, 2000.
2. Перельман Я.И. Занимательная физика.Книга 1и2.-М.,2007.
3. ТарасовЛ.В. Физика в природе.-М.: Вербум-М, 2002
4. Зверева С.В. В мире солнечного света.- М.Гидрометеоиздат,2008