Урок "Дифракционная решетка"
план-конспект урока по физике (11 класс) на тему

№

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность ученика

1.

Организационный

Приветствие учащихся. Доклад дежурных об отсутствующих учащихся. Введение учащихся в урок.

Проверка наличия средств обучения на рабочем месте.

2.

Повторение пройденного материала

(связанного с изучением нового материала)

Слайд 2

Опрос домашнего материала (фронтально). На прошлых занятиях мы с вами изучали волновые свойства света, перечислите их. Остановимся по подробнее на последнем свойстве- дифракции света.

1. Что такое дифракция света?
2. Условия возникновения дифракции света?
3. Какой ученый обосновал явление дифракции?
4. Как выглядят дифракционные картинки от различных препятствий?
5. Меняются ли дифракционные картинки при изменении длины падающего света? Как?
6. Дифракция, является подтверждением какой теории света?
7. Где наблюдается изучаемое явление?

Фронтальная работа с классом.  Учащиеся

3.

Новый материал

Слайд 3

Лабораторная работа

Теоретическое исследование

Слайд 4, 5,6

В течении долгого времени перед учеными стояла проблема – определение длины световой волны. Разрешить этот вопрос удалось после того как было открыто явление дифракции. Был создан прибор -  дифракционная решетка.  

Тема урока «Дифракционная решетка».  Объяснение устройства и принципа работы дифракционной решетки.

Решетка изготавливается с помощью специальной делительной машины. Число штрихов может доходить до нескольких тысяч.

Работа прибора основана на  явлении дифракции.

Решетка имеет паспорт, в котором указывается ее характеристика – период решетки.

Посмотрим, как работает дифракционная решетка. На парту учащимся раздаются дифракционные решетки.

Задачи:

1.  рассмотреть сквозь дифракционную решетку источник света, что вы наблюдаете?                          
2. Сравнить полученные картинки от дифракционных картинок с различным количеством штрихов, сделать выводы (по партам пропускается решетка с различным количеством штрихов).

Наша следующая задача: как работает дифракционная решетка, есть ли рабочая формула дифракционной решетки. Применение дифракционной решетки.

Работа со слайдами

Рассмотрим рисунок и запишем, что такое период решетки.

Ширину непрозрачных промежутков обозначают  а,

ширину прозрачных щелей - через Ь,

тогда а + Ь = d - период решетки.

  Дифракционная решетка - это прибор, представляющий совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками.

Пусть на решетку нормально падает плоская монохроматическая волна длиной λ. Вторичные источники в щелях создают световые волны, распространяющиеся по всем направлениям.

  За решеткой помещается собирающая линза, в фокальной плоскости которой расположен экран. На нем наблюдается система максимумов и минимумов, полученных в результате интерференции света от различных щелей решетки.

  Найдем условие, при котором идущие от щелей волны усиливают друг друга. Для этого рассмотрим волны, распространяющиеся под углом φ. Разность хода между волнами от краев соседних щелей равна длине отрезка Δ. Если на этом отрезке укладывается целое число длин волн, то волны от всех щелей будут усиливать друг друга:

Δ = d sin φ 

Δ = m λ — условие максимума.

Формула дифракционной решетки: d sin φ = m λ.

  Число m определяет номер дифракционного спектра. При использовании белого света все максимумы (кроме центрального) имеют радужную окраску.

Дифракционную решетку используют для определения длины световой волны (первым это сделал Юнг).

ЭТО нужно помнить!!!

При решении задач можно допустить, что из-за малых углов

d sin φ = m λ.   Sin φ = tg φ = , тогда;

Работа с учебником, С.215.

Работа в тетради. Ведение конспекта по новому материалу. Учащиеся соотносят «новую информацию» со «старой», используя знания, полученные на стадии осмысления. Производят отбор информации, наиболее значимой для понимания сути изучаемой темы, а также наиболее значимой для реализации ранее поставленных задач.

Учащиеся рассматривают сквозь дифракционную решетку источник света и обсуждают результаты своего наблюдения, делают выводы.

Учащиеся рассматривают сквозь дифракционную решетку с различным количеством штрихов источник света и обсуждают результаты своего наблюдения, делают выводы.

Учащиеся слушают новый материал, ступают по мере необходимости в диалог, ведут конспект  тетради, работают с материалом на слайдах.

4.

Практическая часть: решение задач (применение новых знаний)

В.Я. Ряболов №398, 400.

Работа с цветными клейками учебника. Привязка данных задачи к информации распределения длин световых волн в спектре.

Учащиеся совместно с учителем, решают задачи на формулу дифракционной решетки, разбирают возможные случаи решения задач, делают необходимые записи  в тетради.

Учащиеся работают с материалом учебника.

Обсуждение с учащимися возможные применения дифракционной решетки в природе, производственной деятельности человека.

Обсуждение информации на слайде

5.

Выполнение лабораторной работы №6.«Определение длин световой волны»

Знакомство с инструкцией по выполнению лабораторной работы.

Заполнение таблицы

Сравнить полученные результаты с табличными.

Учащиеся выполняют необходимые измерения, записывают в тетрадь.

6.

Подведение итогов. Рефлексия.

Подведение итогов вместе с учащимися. Мотивация на дальнейшее изучение темы.

Учащиеся дают оценку продуктивности урока.

7.

Домашнее задание

На основе данных рассчитать длины световых волн и сравнить полученные результаты с табличными. Учебник п.72. Задачи №1097-1100.

Учащиеся фиксируют домашнее задание в дневниках.

Окончание урока