Обобщающий урок «Волновые и квантовые свойства света».
методическая разработка по физике (11 класс) по теме
Показ исторического развития представлений о свете, борьбу убеждений сторонников волновой и квантовой теории.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 85 КБ |
Предварительный просмотр:
Обобщающий урок «Волновые и квантовые свойства света».
Цель урока: Показ исторического развития представлений о свете, борьбу убеждений сторонников волновой и квантовой теории.
План урока:
1.Вступительное слово учителя
2.Судебное разбирательство: доказательство волновых и квантовых свойств света
3. Вынесение решения
4. Заключительное слово.
ДЕЙСТВУЮЩИЕ ЛИЦА
- Госпожа Волновая Теория Светиловна
- Госпожа Квантовая Теория Световна
- Господин Х. Гюйгенс – отец Теории Светиловны Волновой
- М. Планк – отец Теории Световны Квантовой
- Свидетели: Евклид, Френель, Бипризмович, Генрих Герц, Порог Фотоэффектович,
Петр Лебедев, Альберт Эйнштейн, судьи, два адвоката.
Роли распределяются заранее, каждый готовит своё выступление.
Литература: учебник физики и биографический справочник « Физики»,
« Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе ч.1,2» (опыты: волны на поверхности воды, законы отражения и преломления света, кольца Ньютона, дифракция, поляризация света и др.)
Вступительное слово учителя.
ГЛАВНЫЙ СУДЬЯ: Сегодня слушается дело №1, состоящее из двух частей. Госпожа Волновая Теория Светиловна обвиняет госпожу Квантовую Теорию Световну в том, что она притесняет её и не признаёт. Госпожа Квантовая Теория Световна жалуется на то, что Волновая Теория Светиловна не хочет признать её место в науке. Мы призываем суд обстоятельственно разобраться в этом споре. Со справедливостью и беспристрастностью выслушать показания свидетелей и вынести справедливый приговор.
(Входит Волновая Теория Светиловна)
СУДЬЯ: Установим вашу личность. Ваша фамилия, имя, отчество?
ВОШЕДШАЯ: Волновая Теория Светиловна
СУДЬЯ: За дачу ложных показаний суд вас сурово накажет. Клянитесь говорить правду и только правду.
( Произносит, положа, руку на красную книгу Справедливости, клятву: « Клянусь говорить правду и только правду».)
СУДЬЯ: Ваше место жительства?
ВОЛНОВАЯ: Физическое царство, г. Оптика, ул. Природа Света,д.28, кв.1
СУДЬЯ: Ваши родители?
ВОЛНОВАЯ: Отец- ученый Христиан Гюйгенс.
СУДЬЯ: Ваши год рождения и биография.
ВОЛНОВАЯ: Я родилась в 1678г., когда Христиан Гюйгенс разработал волновую теорию света, объявил же он обо мне в 1690г., в « Трактате о свете». Меня растили французский физик О. Френель и английский Т. Юнг.
СУДЬЯ: Прошу садиться.
(входит вторая дама). Ваше Фамилия, имя, отчество.
ВОШЕДШАЯ: Квантовая Теория Световна
( Произносит, положа, руку на красную книгу Справедливости, клятву: « Клянусь говорить правду и только правду».)
СУДЬЯ: Ваше место жительства?
ВОШЕДШАЯ: царство, г. Оптика, ул. Природа Света,д.28, кв.3
СУДЬЯ: Ваши родители?
ВОШЕДШАЯ: Отец- немецкий физик Маркс Планк
СУДЬЯ: Ваши год рождения и биография.
ВОШЕДШАЯ: Я родилась 14 декабря 1900г., когда М. Планк доложил в Немецком физическом обществе о теоретическом выводе закона излучения, для которого пришлось предположить, что свет излучается не в виде непрерывных волн, а в виде определённых порций энергии- квантов.
СУДЬЯ: Прошу садиться. Переходим к заслушиванию свидетелей- защитников , в роли выступают почтеннейшие и уважаемые в Физическом царстве учёные знаменитости, неопровержимые доказательства.
Первое слово предоставляется господину Гюйгенсу.
ГОСПОДИН ГЮЙГЕНС: Я пришёл на ва9ш суд для того, чтобы помочь разрешить разногласие между моей дочерью Волновой Теорией Светиловной и её сопернице Квантовой Теорией Световной. В « Трактате о свете»( 1690 ) я высказал мысль о том, что свет представляет собой волновое движение в эфире « Нельзя сомневаться в том, что свет состоит в движении какого –то вещества.» Поскольку … свет употребляет для своего прохождения некоторое время… из этого слудует, что движение, сообщённое веществу постепенно и, следовательно, распространяется так же… сферическими поверхностями и волнами, которые можно наблюдать на воде, в которую брошен камень и которые изображают собой указанное постепенное распространение кругами. Хотя оно и происходит от другой причины и в плоской поверхности.
( Демонстрирует опыт « Волны на поверхности воды»).
СУДЬЯ: Господа, слово просит Евклид.
ЕВКЛИД: Я, древнегреческий учёный Евклид, прибыл на Машине Времени в xxı Век из ııı до Вашей Эры на этот суд, чтобы помочь своей прапрапрапрапрапраправнучке Волновой Теории Светиловне отстоять своё положение в Физическом царстве.
Признавая теорию зрительных лучей, я нашел законы отражения света.
- Луч падающий и луч отражённый лежат в одной плоскости с перпендикуляром к отражающей поверхности, восстановленным в точке падения луча.
- Угол падения равен углу его отражения.
- Падающий и отражённый лучи обратимы.
В ваших условиях эти законы проверяются в опытах с оптической шайбой Гортля( демонстрирует опыты).
ГЮЙГЕНС: ( с места) Эти законы, открытые опытным путём, можно вывести, если рассматривать свет как упругие волны в эфире, заполняющем всё мировом пространство. И я это сделал!
СУДЬЯ: Слово имеет Френель Бипризмович.
ФРИНЕЛЬ БИПРИЗМОВИЧ: Хочу привести неопровержимые доказательства в пользу госпожи Теории Светиловны Волновой. ( Демонстрирует опыт с кольцами Ньютона). Это интерференция – устойчивая картина чередующихся светлых и тёмных полос. Объяснить её можно, если предположить, что световые лучи – волны проходят разные пути , отражаясь от стеклянной пластинки и положенной на неё плоско- выпуклой линзы большого радиуса кривизны; отражённые волны складываются и дают наблюдаемый эффект. Это впервые доказал английский учёный Т. Юнг, живший в конце xvıı – начале xıx в. Как он это сделал можно прочитать в учебнике физики для xı кл. Прошу учесть мои доводы при вынесении решения.
СУДЬЯ: Теперь переходим к заслушиванию свидетелей- защитников Квантовой Теории Световны. Слово господину Максу Планку.
ГОСПОДИН М. ПЛАНК: я пришёл на ваш суд, чтобы доказать вам справедливость требований моей дочери Квантовой Теории Световны.
Выступая в 1900г. На заседании Немецкого физического общества , я доложил, что атомы испускают электромагнитную энергию определёнными порциями – квантами. Энергия каждой порции прямо пропорциональна частоте излучения. . Построенная мною теория теплового излучения превосходно согласуется с экспериментом.
СУДЬЯ: Господа, слово просит Пётр Лебедев.
ПЁТР ЛЕБЕДЕВ: Уважаемые господа! Вы знаете, что из теории Максвелла следует, что свет оказывает давление на препятствие. Давление это очень мало. В яркий солнечный день на площади в 1 давление света равно 4 Па. В течение 30 лет занимались решением этой проблемы разные учёные, в частности Френель, Крукс. И лишь в 1899 г. Мне удалось определить давление на твёрдые тела, а в 1909 г. – на газы. Мои опыты легко объясняются с точки зрения квантовой теории. Фотоны подобно частицам вещества, обладают импульсом. При поглощении их телом они передают ему свой импульс. Таким образом, нет массы без энергии и нет энергии без материального носителя, обладающего массой. ( Демонстрация опыта « давление света»).
СУДЬЯ: Слово имеет господин Генрих Герц.
ГЕНРИХ ГЕРЦ: в 1887 г. Мне удалось, изучая искровой заряд, обнаружить, что разряд наступает при меньшем напряжении, если освещать отрицательный электрод светом электрической дуги, излучающей ультрафиолетовые лучи. Это явление получило название фотоэффекта.
СУДЬЯ: Господа, слово просит Порог Фотоэффектович.
ПОРОГ ФОТОЭФФЕКТОВИЧ: Вы знаете, что работы Генриха Герца в 1888г. Продолжил знаменитый, русский учёный А. Т. Столетов. При изучении явления фотоэффекта им были установлены два закона:
- Закон гласит, что количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны
- Закон. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от интенсивности света.
СУДЬЯ: Слово Эйнштейну
ЭЙНТШЕЙН: Господа присяжные, все попытки объяснить явление фотоэффекта на основе законов электродинамики, оказались безрезультатными. Нельзя было понять, почему энергия фотоэлектронов определяется только частотой света и почему лишь при малой длине волны свет вырывает электроны. Объяснить это явление удалось лишь в 1905г., развивая идеи Планка о прерывистом испускании света. Свет имеет прерывистую структуру: излучённая порция световой энергии сохраняет свою индивидуальность и в дальнейшем. Поглотиться может только вся порция целиком. Для каждого вещества фотоэффект наблюдается лишь в том случае, если частота света больше минимального значения частоты.
СУДЬЯ: Господа присяжные, я думаю, мы достаточно выслушали обе стороны и сможем удалиться на совещание по решению этого вопроса.
Встать, суд идёт!
СУДЬЯ: Уважаемые господа! Выслушав внимательно обе стороны, суд выносит беспристрастное и справедливое решение.
При излучении и поглощении свет обнаруживает корпускулярные свойства. Световая частица называется квантом света или фотоном. Энергия Фотона определяется по формуле Фотон обладает импульсом.
Но в процессе своего распространения свет обнаруживает волновые свойства ( явление интерференции, дифракции поляризации ).
Таким образом, свет обладает дуализмом( двойственностью) свойств. То есть природа света объяснима с двух разных сторон. Эти теории только дополняют друг друга, позволяют лучше изучить природу света. Впоследствии было установлено существование корпускулярно – волнового дуализма у всех элементарных частиц.
Решение принято. Суд окончен.
Заключительное слово учителя.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Обобщающий урок по географии "Америка - часть света"
Цели: Обобщить и закрепить знания по теме «Америка». Проверить знание географической номенклатуры....
Волновые и квантовые свойства света
Повторительно-обобщающий урок.Урок проводится в форме суда над Волновой и Квантовой теориями света...
презентация к уроку "Волновая и корпускулярная теория света"
Презентация к уроку по программе А,А,Пинского "Физика и астрономия", 9 класс...
![](/sites/default/files/pictures/2015/02/23/picture-598817-1424694128.jpg)
Контрольная работа для 11 класса "Квантовые свойства света"
Контрольная работа для 11 класса с углубленным изучением физики "Квантовые свойства света"...
![](/sites/default/files/pictures/2024/01/08/picture-1105035-1704729763.jpg)
План-конспект обобщающего урока по истории "Семь чудес света"
Данный урок проводился в рамках Дня открытых дверей в 5 классе. Урок соответствует требованиям ФГОС. Использованы все виды работы: парная, групповая, индивидуальная и фронтальная.Использованы ...
![](/sites/default/files/pictures/2018/07/09/picture-1046408-1531134237.jpg)
Методическая разработка урока по физике.11 класс. Тема урока: "Волновые свойства света"
О природе света люди задумывались давно. И только в 17 веке практически одновременно возникли две противоположных теории объясняющих природу световых явлений: корпускулярная и волновая. Основоположник...
![](/sites/default/files/pictures/2020/01/09/picture-599439-1578572338.jpg)
Обобщающий урок по алгебре. Тема "Свойство степени с натуральным показателем". в 7 классе
7 класс. Обобщающий урок по алгебре. Тема "Свойство степени с натуральным показателем". Урок-игра-путешествие в новогоднюю столицу Росиии 2020 года Рязань....