Конспект урока по физике на тему Наблюдение интерференции и дифракции света (лабораторная работа) (11 класс)

Название предмета Физика
Класс 11
УМК Физика. 11 класс. В.А. Касьянов (базовый уровень), 2014 год
Уровень обучения базовый
Тема урока Лабораторная работа № 2 «Наблюдение интерференции и дифракции света»
Общее количество часов, отведённое на изучение темы 1
Место урока в системе уроков по теме 6 урок по теме «Волновые свойства света», 7 часов
Цель урока экспериментальным путем изучить условия возникновения и наблюдения интерференции и дифракции света.
Задачи урока Обучающие: экспериментальным путем изучить условия возникновения и наблюдения интерференции и дифракции света; умение работать с лабораторным оборудованием.
Развивающие: развитие умения распределять обязанности и работать в группе.
Воспитательные: формирование коммуникативной компетенции обучающихся.
Планируемые результаты На опыте проверить условия возникновения и наблюдения интерференции и дифракции света.
Техническое обеспечение урока Набор демонстрационного оборудования «Волновая оптика»
Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока Методические рекомендации для проведения демонстрационного эксперимента для набора «Волновая оптика».
Лабораторные работы по физике 11 класс. под ред. В.А. Касьянова
Содержание урока
Организационный этап.
Приветствие обучающихся. Проверка явки и готовности обучающихся к уроку.
Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности обучающихся.
Ребята, мы заканчиваем изучение раздела «Волновые свойства света» выполнением лабораторной работы. Сегодня в процессе выполнения лабораторной работы экспериментальным путем изучим условия возникновения и наблюдения интерференции и дифракции света.
Инструктаж по ТБ. Регистрация в журнале по ТБ.
Обратите внимание на работу с лазером (источником монохроматического излучения). Исключайте попадания лазерного луча в глаза!
Теоретическое обоснование (актуализация знаний).
- Вспомним, что такое интерференция? Что необходимо для наблюдения устойчивой интерференционной картины?
Для получения устойчивой интерференционной картины нужны согласованные (когерентные) волны. Они должны иметь одинаковую частоту и постоянную разность фаз (или разность хода) в любой точке пространства.
Устойчивая интерференционная картина наблюдается для когерентных источников.
- В чем заключается явление дифракции? Что необходимо для наблюдения дифракции света?
Дифракция – огибание волнами краёв препятствий. Волны отклоняются от прямолинейного распространения на заметные углы только на препятствиях, размеры которых сравнимы с длиной волны, а длина световой волны мала (4 10-7 м – 8 10-7 м).
Выполнение лабораторной работы.
Выполнение лабораторной работы осуществляется микрогруппами. Установка для осуществления эксперимента монтируется согласно методической инструкции приложенной к набору «Волновая оптика».
Оборудование:
-стеклянные пластины – 2 шт.;
- лоскутки капроновые или батистовые;
- лампа с прямой нитью накала, свеча;
- штангенциркуль
Порядок проведения работы:
Примечание:
отчет о выполнении каждого опыта необходимо оформить по следующей схеме:
1) рисунок;
2) объяснение опыта.
Блок 1 (самостоятельная работа).
I. Наблюдение явления интерференции света.
1. Стеклянные пластины тщательно протереть, сложить вместе и сжать пальцами.
2. Рассмотреть пластины в отражённом свете, на тёмном фоне (располагать их надо так, чтобы на поверхности стекла не образовались слишком яркие блики от окон или белых стен).
3. В отдельных местах соприкосновения пластин наблюдаются яркие радужные кольцеобразные или неправильной формы полосы.
4. Зарисовать наблюдаемую интерференционную картину.
II. Наблюдение явления дифракции.
а) 1. Установить между губками штангенциркуля щель шириной 0,05 мм.
2. Приставить щель вплотную к глазу, расположив её вертикально.
3. Смотря сквозь щель на вертикально расположенную святящуюся нить
лампы, свечу, наблюдать, по обе стороны нити радужные полосы
(дифракционные спектры).
4. Увеличивая ширину щели, заметить, как это изменение влияет на дифракционную картину.
5. Зарисовать и объяснить дифракционные спектры, полученные от щели
штангенциркуля для лампы и для свечи.
б) 1. Наблюдать дифракционные спектры с помощью лоскутков капрона или
батиста.
2. Зарисовать и объяснить дифракционную картину, полученную на лоскутке
ткани.
III. После проведения опытов сделать общий вывод по итогам наблюдений.
Блок 2 (демонстрационная работа).
Рекомендуемый перечень лабораторных опытов для демонстрации (набор «Волновая оптика»):
Дисперсия белого света
Дисперсия монохроматического света
Интерференция на кольцах Ньютона
Интерференция на бипризме Френеля
Дифракция на щели
Дифракция на отверстии
Дифракция на проволоке
Контрольные вопросы:
1. Почему в обычной комнате, где много источников света не наблюдается
интерференция? Какому условию должны удовлетворять эти источники?
Сформулируйте это условие.
2. Какое явление наблюдается на поверхности мыльных пузырей?
Кто и как объяснил это явление?
3. Какие препятствия световая волна способна огибать?
4. Какое явление наряду с интерференцией и дифракцией имело место в наблюдаемых вами опытах? В чем это проявилось?
Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.
Повторить разделы «Излучение электромагнитных волн» и «Волновые свойства света».
Рефлексия (подведение итогов занятия)
При написании вывода по лабораторной работе отметьте значение дифракции и интерференции электромагнитного излучения и света в вашей повседневной жизни.