Фрагмент урока дифракционная решётка

Фрагмент урока физики в 11 классе решение задач
с использованием интерактивной компьютерной модели
«Дифракционная решетка»
Повторение материала
Рисунок M.2.13.1.
Дифракционная решетка.
Прибор
Вид спектра
Дифракционная
решетка
Дифракционный
Стеклянная призма
Дисперсионный
Отражательная дифракционная решетка
Прозрачная дифракционная решетка
Лазерный диск
Лабораторная дифракционная решетка 1/100
штрихов
Штрихи нанесены на зеркальную (металлическую)
Штрихи нанесены на прозрачную (стеклянную)
поверхность
поверхность
Наблюдение в отраженном свете
Наблюдение в проходящем свете
Дифракционная решетка – совокупность большого количества очень узких щелей (штрихов).
Постоянная d дифракционной решетки – расстояние, через которое повторяются щели (штрихи) на
решетке
1. Как изменится дифракционная картина при уменьшении расстояния между щелями d?
1. Появятся новые дифракционные окрашенные полосы между старыми.
2. Дифракционная картина станет более нечеткой и размытой.
3. Дифракционная картина станет более четкой.
4. Расстояния между линиями на экране уменьшатся.
5. Расстояния между линиями на экране увеличатся.
2. Как изменится дифракционная картина при
монохроматического света?
уменьшении длины волны падающего
1. Дифракционная картина не изменится.
2. Расстояние между линиями в спектре увеличатся.
3. Расстояния между линиями в спектре уменьшатся.
Задачи для решения на доске.
1. Дифракционная решетка имеет 50 штрихов на миллиметр. Под какими углами видны
дифракционные максимумы первого и второго порядков монохроматического излучения с
длиной волны 400 нм?
2. На дифракционную решетку с периодом решетки d = 3·10–5 м падает синий свет с длиной
волны 420 нм. Во сколько раз уменьшится порядок дифракционных максимумов m, если
первую дифракционную решетку заменить второй, с периодом решетки d = 1·10–5 м?
1. Как изменится дифракционная картина при уменьшении расстояния между щелями d?
1. Появятся новые дифракционные окрашенные полосы между старыми.
2. Дифракционная картина станет более нечеткой и размытой.
3. Дифракционная картина станет более четкой.
4. Расстояния между линиями на экране уменьшатся.
5. Расстояния между линиями на экране увеличатся.
2. Как изменится дифракционная картина при уменьшении длины волны падающего
монохроматического света?
1. Дифракционная картина не изменится.
2. Расстояние между линиями в спектре увеличатся.
3. Расстояния между линиями в спектре уменьшатся.
Задачи для решения на доске.
1. Дифракционная решетка имеет 50 штрихов на миллиметр. Под какими углами видны
дифракционные максимумы первого и второго порядков монохроматического излучения с длиной
волны 400 нм?
2. На дифракционную решетку с периодом решетки d = 3·10–5 м падает синий свет с длиной волны
420 нм. Во сколько раз уменьшится порядок дифракционных максимумов m, если первую
дифракционную
решетку
заменить
второй,
с
периодом
решетки
d = 1·10–5 м?
IV. Решение задач с использованием интерактивной компьютерной модели дифракционная
решетка
Примеры текстов задач, которые раздаются заранее и находятся у каждого учащегося на столе.
Первые две задачи составлены в тестовом виде, на их решение будет затрачено минимальное время,
решаются устно с места.
3. Как изменится дифракционная картина при уменьшении расстояния между щелями d?
a. Появятся новые дифракционные окрашенные полосы между старыми.
b. Дифракционная картина станет более нечеткой и размытой.
c. Дифракционная картина станет более четкой.
d. Расстояния между линиями на экране уменьшатся.
e. Расстояния между линиями на экране увеличатся.
Решение данной задачи подкрепить иллюстрацией из модели. Для одной длины волны,
например, для длины волны λ = 450 нм, изменяем период дифракционной решетки.
Рекомендуется показать:
Рисунок M.2.13.3.
Период дифракционной решетки d = 3·10–3 см.
Рисунок M.2.13.4.
Период дифракционной решетки d = 2·10–3 см.
Рисунок M.2.13.5.
Период дифракционной решетки d = 1·10–3 см.
Ожидаемый вывод, который должны сделать сами учащиеся: «Чем меньше период между
щелями, тем больше расстояния между линиями на экране».
4. Как изменится дифракционная картина при
монохроматического света?
уменьшении длины волны падающего
a. Дифракционная картина не изменится.
b. Расстояние между линиями в спектре увеличатся.
c. Расстояния между линиями в спектре уменьшатся.
Рекомендуется показать:
Рисунок M.2.13.6.
Длина волны λ = 750 нм.
Рисунок M.2.13.7.
Длина волны λ = 593 нм.
Рисунок M.2.13.8.
Длина волны λ = 550 нм.
Рисунок M.2.13.9.
Длина волны λ = 447 нм.
Рисунок M.2.13.10.
Длина волны λ = 405 нм.
Ожидаемый вывод, который должны сделать сами учащиеся: «Чем меньше длина волны, тем
меньше расстояния между линиями на экране».
Задачи для решения на доске.
3. Дифракционная решетка имеет 50 штрихов на миллиметр. Под какими углами видны
дифракционные максимумы первого и второго порядков монохроматического излучения с
длиной волны 400 нм?
4. На дифракционную решетку с периодом решетки d = 3·10–5 м падает синий свет с длиной
волны 420 нм. Во сколько раз уменьшится порядок дифракционных максимумов m, если
первую дифракционную решетку заменить второй, с периодом решетки d = 1·10–5 м?
Ответ. В 3 раза.
После решения данной задачи на доске, иллюстрируют решение данной задачи с помощью
интерактивной модели.
Рекомендуется показать:
Рисунок M.2.13.11.
Рисунок M.2.13.12.
5. Во сколько раз увеличится расстояние от максимума нулевого порядка (m = 0) до максимума
первого порядка, если первоначально наблюдения вели с дифракционной решеткой, период
которой d = 3·10–5 м на длине волны 380 нм, а затем – с дифракционной решеткой с периодом
решетки d = 1·10–5 м, на которую падает красный цвет с длиной волны 760 нм?
Ответ.
В
6
раз.
После решения данной задачи на доске, иллюстрируют решение данной задачи с помощью
интерактивной модели.
Рекомендуется показать:
Рисунок M.2.13.13.
Рисунок M.2.13.14.
IV. Домашнее задание. Упр. № 1064, 1068 (Рымкевич). Подготовиться к лабораторной работе
«Дифракционная решетка».