Открытый урок Излучение и спектры 11 класс
методическая разработка по физике (11 класс)

     Буренкова Валентина Михайловна – учитель физики МОУ средней школы  №3 г. Вязьма Смоленской области.

     Хочу рассказать, как я использую на уроках групповую и индивидуальную формы работы на примере двух уроков.

     11 класс - Совершенствование знаний по теме: «Излучение и спектры»;

Урок на тему: Совершенствование знаний по теме «Излучение и спектры».

Цель урока: Проанализировать различные виды электромагнитных излучений и показать, как с изменением длины волн изменяются свойства излучений. Повторить важнейшие явления, изученные в данной теме, систематизировать знания обучающихся. Продолжить формирование у обучающихся  интеллектуальных умений по описанию физических явлений. Активизировать мыслительную деятельность обучающихся. Прививать навыки самостоятельной работы.

Ход работы.

I. Постановка учебной проблемы с обсуждением вопросов.

   1. Что понимают под электромагнитными волнами?

   2. Какие виды электромагнитных волн вы изучили?

      (Ответ: низкочастотные, радиоволны, инфракрасное излучение, ультрафиолетовое излучение, видимый свет, рентгеновское излучение).

  3. Каковы основные характеристики электромагнитных волн?

      (Ответ: длина волны, частота).

  При излучении излучений мы каждый раз сравнивали один вид излучения с другими видами излучения. Сегодня на уроке мы с вами попробуем выяснить, что же общего у всех видов излучения и в чем состоит их различие.

 II. Групповая работа.

     1 группа. Чем отличаются электромагнитные волны друг от друга?

     (Ответ:

      1. длиной волны и частотой.

      2.по способу излучения (низкочастотные генераторы; радиоволны- вибраторы, антенны; инфракрасное излучение – нагретые тела, ультрафиолетовое излучение – дуговая лампа; световые волны – лампа накаливания, рентгеновские лучи – торможение заряженных частиц.

     3.различные источники: (до инфракрасного излучения источником электромагнитных волн являются переменные токи, все остальные электромагнитные волны излучаются при возбуждении атомов и молекул, при взаимодействии заряженных частиц при распаде атомов).

    4. по способу регистрации.

    5.по физическим свойствам: (таким как поглощению их веществом, проникающей способностью, химическому, биологическому, тепловому).

    Несмотря на рассмотренные различия излучений они имеют много общего.

       2 группа. Что общего у всех электромагнитных волн.

      (Ответ:

1. все они имеют электромагнитную природу.
2. все они распространяются в вакууме с одинаковой скоростью, прямолинейно.
3. обнаруживают общие волновые свойства: отражаются, преломляются, дифрагируют.
4. обнаруживаются по действию на заряженные частицы.

Объяснение. Есть еще один вид излучения  γ-излучение – самое коротковолновое излучение, испускаемое атомными ядрами радиоактивных элементов. Оно обладает большей проникающей способностью, чем рентгеновские лучи.

     По мере уменьшения длины волны количественные различия в длинах волн приводит к существенным качественным изменениям.

     Коротковолновое излучение обнаруживает свойство частиц.

     В настоящее время все известные электромагнитные волны объединены в шкалу электромагнитных волн по принципу возрастания частоты.

     Вся шкала делится на диапазоны по способу излучения электромагнитных волн, методом регистрации. Но деление шкалы электромагнитных волн на диапазоны условно. Коротковолновая часть одного диапазона перекрывает длинноволновую часть соседнего.

     Рассмотреть шкалу электромагнитных волн.

 III. Индивидуальные задания.

     Заполнить таблицу, пользуясь шкалой электромагнитных волн и знаниями, полученными на прошлых уроках.

(Каждый получает задание охарактеризовать один из видов излучения).

Пример:

      На этом мы с вами закончили тему «Спектры и излучения» и для проверки знаний по данной теме предлагаю следующие задания.

     Работа с карточками с выбором ответа.

Задание 9-1.

      Излучению света атомами предшествует сообщение им некоторой энергии, иначе говоря, атомы предварительно возбуждаются, что связано с изменениями в строении их электронной оболочки. Каков процесс возбуждения при следующих видах излучения?

I. При тепловом излучении…

II. При электролюминесценции…

III. При хемилюминесценции…

IV. При фотолюминесценции…

1. атомы вещества возбуждаются, поглощая энергию падающего на них света.
2. атомы вещества возбуждаются, поглощая часть энергии, выделяющейся при реакции.
3. быстрые заряженные частицы (например, электроны) при столкновении с атомами отдают им свою кинетическую энергию.
4. за счет теплообмена увеличивается средняя кинетическая энергия частиц, и при столкновении атомы возбуждаются.

Задание 9-2.

I.Энергия, излучаемая источниками немонохроматического света, распределяется между волнами различной длины…

    1. у любых источников равномерно.

    2. неравномерно. Вместе с тем все источники характеризуются одинаковым распределением энергии по длинам волн.

    3. неравномерно.  Распределение энергии по длинам волн неодинаково для различных источников.

II. Составьте текст из фраз А, Б, В и Г.

А. 1. В жидкостях и твердых телах…

     2. В атомном  газе…

     3. В молекулярном газе…

Б. Энергия излучается…

    1. системой сильно взаимодействующих атомов (молекул).

    2. группой  невзаимодействующих атомов.

    3. группой  невзаимодействующих молекул.

В. 1. в спектре излучения содержится вполне определенный набор длин волн (счетное множество).

     2. в нем представлены все длины волн.

    3.спектральные линии объединены в группы, разделенные темными промежутками.

Г. Такой спектр называется…

    1. линейчатым.

    2. сплошным.

    3. полосатым.

Задание 9-3.

I.Атом каждого элемента…

     1. излучает и поглощает произвольный набор длин волн.

     2. излучает и поглощает энергию волн только вполне определенной длины.

     3. излучает произвольный, а поглощает вполне определенный набор длин волн.

  II. Характер линейчатого спектра вещества определяется…

1. только строением атомов, движением электронов в них.
2. строением атомов и способом возбуждения их свечения.
3. только способом возбуждения свечения атомов.
4. только характером взаимодействия атомов друг с другом.

 III. Укажите неверный ответ.

1. газ наиболее интенсивно поглощает свет тех частот, которые он излучает.
2. при излучении происходит обращение линий спектра поглощения: на месте темных вспыхивают яркие линии.
3. газ наиболее интенсивно излучает  свет именно тех частот, которые он не поглощает.

 IV. По наличию в спектре определенных спектральных линий устанавливают…

 V. Изменяя интенсивность спектральных линий элемента, определяют…

    1. присутствие элемента в изучаемой пробе.

    2. количество данного элемента в изучаемой пробе.

 Задание 9-4.

 Составьте тексты из фраз А, Б, В.

А. 1.Инфракрасное излучение…

     2. Ультрафиолетовое излучение…

     3. Рентгеновское излучение…

Б. 1. имеет длину λ<4*10-7м.

    2. имеет λ>7,6*10-7м.

    3. λ < 10-8м.

В. 1. Оно испускается любым нагретым телом.

    2. Оно возникает при резком торможении быстрых электронов.

    3. Оно интенсивно испускается твердыми телами, нагретыми до очень высоких температур.

 Задание 9-5.  

I. Сопоставьте общие черты так называемого «парникового эффекта» на Венере и явлений в простом застекленном сверху парнике.

А. 1.Облачный слой Венеры…

     2.Стеклянное перекрытие парника… пропускает видимый солнечный свет, который нагревает почву,…

Б.  1. инфракрасное излучение которой…

     2. ультрафиолетовое излучение которой…

В. 1. не пропускается стеклом наружу.

    2. не пропускается облачным стеклом наружу.

II. Составьте тексты из фраз Г, Д, Ж.

    С помощью спектральных приборов устанавливают…

Г. 1. химический (качественный) состав вещества…

    2. количественный состав вещества…

Д. 1. по частоте спектральных линий.

     2. по яркости спектральных линий.

Ж. 1. Это возможно, так как данный параметр излучения зависит только от свойств атомов вещества и не зависит от способа возбуждения атомов.

    2. Это затруднительно, так как данный параметр зависит не только от массы, но и от способа возбуждения свечения.

     Тем, кто выполнил работу с карточками предлагается ответить на вопросы.

Задания на «3»:

1. Виды люминесцентного излучения (примеры).
2. Условия, необходимые для того, чтобы атом стал излучать?
3. Что понимают под спектром?
4. Что представляет собой сплошной спектр?
5. Какие бывают спектры? Дать характеристику каждого.

Задания на «4»:

1. В лампах дневного света далеко не все ультрафиолетовое излучение превращается в видимое. Не опасны ли в таком случае эти лампы для здоровья?
2. Лица альпинистов на большой высоте сильно загорают. Почему?
3. Для чего перед рентгеновским просвечиванием больной ест бариевую кашу?
4. Почему солнечный свет, прошедший через оконное стекло не вызывает загара?
5. На чем основан спектральный анализ?

Задания на «5»:

1. Какой из двух металлических листов одинаковой толщины – алюминиевый или железный – сможет лучше защитить рентгенологов от облучения?
2. Рентгеновские лучи проходят даже через слои металла. Почему же из рентгеновских трубок обязательно откачивают воздух?
3. Рядом с горящей электрической лампой поместите два стекла – красное и синие – с прикрепленными к ним кусочками воска. От которого из стекол скорее отпадет воск? Почему от синего он отпадет позже, чем от красного?
4. Одинаков ли спектр Солнца, Луны; планет, звезд?
5. Почему в ясный летний день наиболее жарко не в полдень, а несколько позже?