Ашы? саба?: Жары?ты? дисперсиясы. Жары?ты? поляризациясы. (11 сынып)

11 сынып
СабаKтыS таKырыбы:ЖарыKтыS дисперсиясы. ЖарыKтыS поляризациясы.
СабаKтыS маKсаты:
Білімділік маKсаты: ОKушы білімін, іскерлігін, даCды деSгейін баKылау, баCалау. ЖарыKтыS дисперсиясы мен поляризациясы Kaбылыстарын т_сіндіріп солар жайлы т_сінік Kалыптастыру.
ДамытушылыK маKсаты: ОKушылардыS білім деSгейін ж‰не білім мазмaныныS тaраKтылыCы мен оны игерудегі іскерлік пен даCдыны баKылау.
Т‰рбиелік маKсаты: Адамгершілікке, aKыптылыKKа, алCырлыKKа, отанс_йгіштікке, табиCатты аялауCа, сыйластыK пен ‰дептілікке баулу.
СабаKтыS т_рі:жаSа білімді Kалыптастыру, жалпылау
СабаKтыS ‰діс-т‰сілдері: €Sгіме, лекция, дискуссия, кітаппен жaмыс.
СабаKтыS к™рнекіліктері: плакат
СабаKтыS барысы:
І. `йымдастыру кезеSі: С‰лемдесу; ОKушыларды т_гендеу; ОKушылардыS назарын сабаKKа аудару.
ІІ. ^й тапсырмасын тексеру, Kайталау.
а) теориялыK білімдерін тексеру. 2) практикалыK тапсырмаларын тексеру. б) есептерін тексеру.
ІІІ. Білімді жан-жаKты тексеру.
ІV. ЖаSа материалды KабылдауCа ‰зірлік, маKсат Kою.
Б_гінгі негізгі маKсатымыз оKулыK бойынша жарыKтыS дисперсиясы мен поляризациясы Kaбылыстарымен танысамыз.
Jандай KозCалыс толKындыK KозCалыс деп аталады?
ТолKын цугі ж™нінде не білесіSдер? ОныS шамасы Kандай?
ЖарыK интерференциясыныS механикалыK интерференциядан ерекшелігі неде?
Голография дегеніміз не?
ОптикадаCы дифракцияныS ерекшеліктері Kандай?
Френель аумаKтары деген не?
Адам шашыныS жуандыCын ™лшейтін оптикалыK ‰дісті aсыныSдар?
ДифракциялыK тор дегеніміз не?
V. ЖаSа материалды меSгерту: Турмалинмен жасалCан т‰жірибе
Толып жатKан эксперименттердіS ішінен ™те Kарапайым турмалин кристалымен (жасыл т_сті м™лдір кристалмен) жасалCан т‰жірибені KарастырайыK.
Турмалин кристалыныS симметрия ™сі бар ж‰не ол бір ™сті кристалл деп аталатындар
санатына жатады. Турмалинмен тікбaрьппты пластинаны, бір KабырCасы кристалл осімен
параллель болатындай етіп Kиып алайыK. Егер осыSдай пластинаCа тік баCытпен электр шамыныS жарыCын не К_нніS жарыK шоCын жіберсек, онда пластинаныS ™зінен ™тетін шоKтыS айналасындаCы KозCаудан жарыKтыS интенсивтігі ™згермейді (1-сурет).
ЖарыK аздап Kана жaтылды да, жасылдау т_ске боялды деп ойлауCа
болады. БасKа ештеSе болCан жоK. БіраK бaл олай емес. ЖарыK толKындары жаSа Kасиеттерге ие болды. Егер шоKты д‰л осындай екінші турмалин кристалы арKылы, біріншіге парааллель
етіп ™ткізсек, онда осы жаSа Kасиеттер байKалады (2,а-сурет). КристалдардыS осьтері бірдей баCытталCанда да кызыCарлык ештеSе болмайды: екінші кристалда жaтылCандыKтан жарыK шоCы таCы б‰сеSдей т_седі. Ал егер біріншіні козCамай, екінші кристалды айналдырсаK (2,б- сурет),
таS KаларлыK Kaбылыс - жарыKтыS с™нгені байKалады. Остер арасындаCы бaрыш _лкейген сайьш, жарыKтыS интенсикгігі азаяды. Остер бір- біріне перпеSцикуляр болCанда, жарыK м_лде ™тпейді (2,в-сурет). Оны екінші кристалл тaтасымен жaтып алады. Турмалин кристалы жарыKты поляризациялайды, яCни табиCи жарыKты жазыK поляризацияланCан жарыKKа т_рлендіреді.
Поляроидтар. ЖарыKты поляризациялайтын тек турмалин кристалы Cана емес. Мысалы, поляроидтар деп аталатындарда да сондай Kасиет бар. Поляроид герапатит кристалдарыныS целлулоид не шыны пластинаCа жаCылCан жaKа (0,1 мм) KабыKшасы болады. Турмалин кристалымен ж_ргізілген т‰жірибелерді поляроидпен де жасауCа болады. ПоляроидтардыS артыKшылыCы - жарыKты поляризациялайтын _лкен беттерді жасай алатындыCында. ПоляроидтыS кемшілігі олардыS аK жарыKKа к_лгін т_с беретіндігі.
Т™те жасалCан т‰жірибелер, жарыK толKыны к™лденеS толKын екенін д‰лелдейді. ПоляризацияланCан жарыK толKынында тербелістер KатаS т_рде белгілі бір баCытта ж_реді.
ЖАРЫJТЫR ДИСПЕРСИЯСЫ
 Сыну к™рсеткіші жарыK шоCыныS т_су бaрышына т‰уелді емес, алайда, шоKтыS т_сіне т‰уелді. Мaны ашKан Ньютон болатын.
Ньютон телескоптарды жетілдіру жaмысымен шaCылдана отырып, объективтен шыKKан кескінніS шеттері боялCанына к™Sіл аударады. "Ол бaл Kaбылысты тамашалады да, тaSCыш рет жарыK с‰улелерініS алуан т_рлі екендігін ж‰не бaCан дейін ешкім ойламаCан, жарыK т_стерініS ерекшелігін зерттеді" (Ньютон KабірініS басына жазылCан с™з). Линзадан шыKKан кескінніS кемпірKосаK т_сіне боялатыны ‰рине, НьютонCа дейін де байKалCан. Призма арKылы KараCан н‰рселердіS шеттері де кемпірKосаK т_сті болатыны байKалCан. Призма арKылы ™ткен жарыK с‰улелері шоCыныS шеттері боялCан болады.
НьютонныS негізгі т‰жірибесі даналыKпен жасалCан Kарапайым т‰жірибе еді. Ньютон призмаCа к™лденеS Kимасы кішкене жарыK шоCын т_сіруді ойлап тапты. К_нніS жарыK с‰улесі терезе KаKпаCындаCы кішкене тесік арKылы, KараSCылаCан _й ішіне жіберілді. ЖарыK шоCы шыны призмаCа т_сіп сынды да, Kарсы KабырCаCа кемпірKосаK т_стерімен кезек боялCан aзарCан кескін т_сті.
Ньютон т‰жірибесініS айKындалCан кескіні берілген 3-суретте к™рсетілген. КемпірKосаK негізгі жеті т_стен Kaралады деген CасырларCа созылCан д‰ст_р бойынша, Ньютон мынадай жеті т_сті б™ліп алды: к_лгін, к™к, к™гілдір, жасыл, сары, KызCылт сары ж‰не Kызыл. Т_сті жолаKтыS ™зін Ньютон спектр деп атады.
Тесікті Kызыл шынымен жауып Kойып, Ньютон KабырCадан тек - Kызыл даK, к™к шынымен жауып - к™к даK т.с.с. байKады. Бaдан бaрын жорамалдаCандай, аK с‰улені призма боямайтындыCы аныKталды. Призма жарыKты ™згертпейді, оны тек Kaрамды б™ліктеріне жіктейді (2-сурет). Ал жарыKтыS кaрылымы к_рделі, одан ‰р т_сті шоKтар б™ліп алуCа болады. ОлардыS тек бірлескен ‰рекеті Cана бізге аK т_с ‰серін туCызады. Шынында да, егер біріншіге KараCанда 180°-Kа бaрылCан, екінші призманыS к™мегімен спектрдіS б_кіл шоKтарын жинасаK, онда таCы аK жарыK шыCарып аламыз (1- сурет). СпектрдіS кез келген бір б™лігін, мысалы, жасылын б™ліп алып, жарыKты таCы бір призмадан ™туге м‰жб_р етсек, енді боялуда ™згеріс болмайды. Ньютон жасаCан таCы бір Kорытынды оныS "Оптика" трактатында былай айтылCан: "Т_стеріSде айырмашылыK бар с‰улелер шоKтарыныS сыну д‰режелерінде де айырмашылыK бар болады" (олар _шін шыныныS сыну к™рсеткіші ‰р т_рлі болады). ЕS к™п сынатын к_лгін с‰улелер, барлыCынан аз сынатын Kызыл с‰улелер. ЖарыKтыS сыну к™рсеткішініS жарыK т_сіне т‰уелділігін Ньютон дисперсия (латынныS dispersio шашамын деген с™з) деп атады. Сыну к™рсеткіші жарыKтыS зат ішіндегі жылдамдыCына т‰уелді.
СынудыS абсолют к™рсеткіші: . Jызыл жарыKты Kызыл т_сті с‰уле зат ішіндегі жылдамдыCы _лкен болCандыKтан, аз сынады, ал к_лгін жарыKтыкі еS кіші болCандыKтан, к_лгін т_сті с‰уле к™п сынады. Міне сондыктан да призма жарыKты жіктейді. БостыKта ‰р т_сті жарыKтыS жылдамдыKтары бірдей. Егер олай болмаса, онда мысалы, Рёмер баKылаCан Юпитер серігі Ио к™леSкеден шыKKан кезде - Kызыл болып к™рінер еді. БіраK ол байKалмады. Бертін келе т_стіS жарыK толKындарыныS физикалыK сипаттамаларына (тербеліс жиілігіне немесе толKын aзындыCына) т‰уелділігі айKындалCан болатын. СондыKтан бaрын Ньютон айтып кеткен аныKтамадан г™рі, дисперсияCа тереSірек аныKтама беруге болады. Дисперсия деп жарыKтыS сыну к™рсеткішініS тербеліс жиілігіне (не толыK aзындыCына) т‰уілділігін айтады. АK жарыK KaрылымыныS к_рделі екендігін біле отырып, табиCаттаCы неше т_рлі тамаша бояуларды т_сіндіруге болады. Егер н‰рсе, мысалы, параK KаCаз, ™зіне т_сетін ‰р т_сті с™улелердіS барлыCын шаCылдырса, онда ол аK сияKты болады. JаCазды Kызыл бояумен боясаK, біз басKа бір т_сті жарыK шыCармаймыз, біраK бар т_стіS біразын KаCазбен aстап Kаламыз. Енді тек Kызыл с‰улелер Cана шаCылады, KалCандарын KаCаздаCы бояу жaтып алады. Ш™п ж‰не аCаштардыS жапыраKтары жасыл болып к™рінетін себебі, ™здеріне т_скен К_н с‰улелерініS ішінен олар тек жасылдарын Cана шаCындырады, KалCандарын жaтып алады. Егер ш™пке, Kызыл с‰улелерді Cана ™ткізіп, Kызыл шыны арKылы KарасаK, онда ш™п Kарауытып к™рінеді. Ньютон ашKан дисперсия Kaбылысы т_стердіS табиCатын т_сінуге жасалCан алCашKы Kадам. Т_стіS жарыK толKындарыныS жиілігіне (немесе aзындыCына) т‰уелділігі айKындалCаннан кейін дисперсияны т_сіну тереSдеді.
  VІ. ОKытылып отырCан оKу материалын KабылдаудаCы оKушы т_сінігін тексеру.
§4.6, 4.7 дайындыK сaраKтарын талдау.
Jандай Kaбылысты дисперсия дейміз?
ТолыKтауыш т_стер деп Kандай т_стерді айтады?
Jандай т_стерді алCашKы т_стер дейд?
ЗаттыS т_сін Kалай т_сіндіресіSдер?
Jандай Kaбылысты поляризация дейміз?
Jандай заттар поляроидтар деп аталады?
VІІ. ОKытылып отырCан оKу материалын бекіту немесе даCдыландыру жaмыстарын ж_ргізу.
Есептер шыCарту.
VIІI. БаCалау. ^й тапсырмасын беру: §4.6, 4.7 Есептер шыCарту.