Урок з фізики 11 клас Розвиток уявлень про

Урок з фізики (11 клас): Розвиток уявлень про природу світла. Джерела й приймачі світла. Поширення світла у різних середовищах. • Мета уроку: познайомити учнів із історією розвитку поглядів на природу світла, джерелами світла та поширення його в різних середовищах. Розвивати образне та критичне мислення, творчу уяву. Виховувати почуття відповідальності, праце¬любність, самостійність, уважність. • Обладнання: презентація, підручник • Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу

1. Ідеї стародавніх філософів • Питання «Що таке світло? » цікавило щестародавніх філософів. Більшість із них дотримувалися тієї точки зору, що світло створюється усередині самої людини й випромінюється з її ока. Деякі філософи розглядали світло як матеріальні промені, що сполучають тіло, яке світиться, та людське око. Вони вважали, що відкрите око ви¬промінює «флюїди» та «обмацує» ними, ніби найтоншими щупальцями, предмети, які бачить. Інші вважали, що з кожного предмета зриваються оболонки, подібні до самих предметів. Ці «образи» , потрапляючи до ока, викликають відчуття форми й кольору предметів

2. Корпускулярна теорія світла Ньютона • Першою науковою теорією, яка намагалася пояснити фізичну природу світла, стала теорія світлових частинок, розроблена І. Ньютоном і викладена ним у книзі «Оптика» . Відповідно до її положень світло являє собою потік частинок, які випускаються світним тілом у всіх напрямах (перенесення речовини). Виходячи з корпускулярних уявлень Ньютон пояснив більшість відомих тоді оптичних явищ: прямолінійне поширення світла в однорідному середовищі, відбивання та заломлення світла

3. Хвильова теорія Гюйгенса Відповідно до теорії X. Гюйгенса (світло — це хвилі, що поширюються в особливому, гіпотетичному середовищі — ефірі, який заповнює весь простір і проникає усередину всіх тіл. Гюйгенс не розглядав справжнього хвильового процесу, його міркування стосувалися лише поширення хвильового фронту. Він суто математично описав явище відбивання й заломлення хвиль і показав, що швидкість світла в більш густому середовищі має бути меншою, ніж у повітрі. У 1801 році Т. Юнг на підставі хвильових уявлень дуже просто й наочно роз'яснив інтерференцію світла та розвинув, таким чином, хвильову теорію. У 1818 році О. Френель незалежно від Юнга вивів докладну теорію дифракції й інтерференції світла, показавши, що інтерференція є прямим наслідком хвильової природи світла. Остаточний удар по корпускулярній теорії був нанесений дослідами Ж. Фуко. Він виміряв швидкість світла у воді й показав, що її значення збігається з теоретично здобутим у хвильовій теорії. Хвильова теорія з єдиної точки зору пояснила усі відомі тоді явища й передбачила низку нових. Понад сто років корпускулярна й хвильова гіпотези про природу світла існували паралельно. Жодна з них не могла здобути вирішальної перемоги. Лише авторитет І. Ньютона змушував більшість учених віддати пере¬вагу корпускулярній теорії.

4. Електромагнітна теорія світла • У другій половині XIX століття Дж. Максвелл довів, що світло являє собою окремий вид електромагніт¬них хвиль. Його роботи заклали підґрунтя електромагнітної теорії світла. Після експериментального виявлення електромагнітних хвиль Г. Герцем не залишилося ніяких сумнівів у тому, що під час поширення світло «поводиться» як хвиля. У 1899 році П. М. Лебедєв навів новий доказ тотожності світлових і електромагнітних хвиль. Він виявив дослідним шляхом, що світло тисне на тіла, на які падає, й виміряв цей тиск. За теорією Максвелла електро¬магнітні хвилі також чинять подібний тиск. Таким чином, у другій половині XIX століття була заснована електро¬магнітна теорія світла.

5. Квантова теорія світла На початку XX століття уявлення про природу світла почали докорінно змінюватися. Раптом з'ясувалося, що відкинута корпускулярна теорія все-таки має відношення до реальності. У 1900 році німецький фізик М. Планк припустив, що атоми тіл поглинають і випромінюють енергію скінченними порціями — квантами. У 1905 році А. Ейнштейн припустив, що світло поширюється в просторі у вигляді дискретних об'єктів — квантів світла. Таким чином, були виявлені властивості переривисті або, як кажуть, квантові властивості світла

6. Корпускулярно-хвильовий дуалізм. • Виникла надзвичайна ситуація: явища інтерференції та дифракції, як і раніше, можна було пояснити, вважаючи світло хвилею, а явища випромінювання й поглинання — вважаючи світло потоком частинок. У результаті численних обговорень, пошуків і досліджень виникла сучасна теорія світла, що є синтезом корпускулярної та хвильової теорій. В основі цієї теорії лежить думка, що світло одночасно має і хвильові, й корпускулярні властивості.

7. Джерела світла- це фізичні тіла, атоми та молекули яких випромінюють світло • Джерела світла бувають штучні та природні, теплові та люмінесцентні, точкові та протяжні. Наприклад, полярне сяйво — природне, протяжне для спостерігача на Землі, люмінесцентне джерело світла. • Джерелами світла є Сонце, спалах блискавки, лампа розжарювання, екран телевізора, монітори тощо. Світло можуть випромінювати також організми (деякі морські тварини, світлячки та ін. ) • Пристрої, за допомогою яких можна виявити світлове випромінювання називають приймачами світла. Серед природних приймачів світла — органи живих істот

8. Поширення світла у різних середовищах • • • як і будь-які інші електромагнітні хвилі світло характеризується частотою, довжиною хвилі, поляризацією У вакуумі світло розповсюджується зі сталою швидкістю, яка не залежить від системи відліку — швидкістю світла. Швидкість поширення світла в речовині залежить від властивостей речовини і загалом менша від швидкості світла у вакуумі. Довжина хвилі зв'язана з частотою законом дисперсії, який також визначає швидкість поширення світла в середовищі Взаємодіючи з речовиною, світло розсіюється і поглинається. При переході з одного середовища в інше змінюється швидкість розповсюдження світла, що призводить до заломлення. Поряд із заломленням на границі двох середовищ світло частково відбивається. Заломлення та відбиття світла використовується в різноманітних оптичних приладах: призмах, лінзах, дзеркалах, що дозволяють формувати зображення. Випромінювання і поглинання світла відбувається квантами: фотонами, енергія яких залежить від частоти: Е=h* ᵧ де E — енергія кванта, ᵧ — частота, h — стала Планка.

Домашнє завдання Вивчити п. 38 • Джерела: • http: //uk. wikipedia. org/ http: //www. refmaniya. org. ua/konspekti