Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 0.52 Mb.
|
Демонстрации. 1. Полосы интерференции от бипризмы Френеля [1, опыт 122]. 2. Демонстрация колец Ньютона [1, опыт 124]. 3. Интерференция света в тонких пленках [1, опыт 126]. Ш На дом. §70. Урок 4/71. Дифракция света ■ Основной материал. Нарушение волнового фронта в среде. Дифракция. Дифракция света на щели. Принцип Гюйгенса—Френеля. Зона Френеля. Усло вия дифракционных минимумов и максимумов.
Урок 5/72. Лабораторная работа № 5 «Наблюдение интерференции и дифракции света» [2, с. 340, 346] Цель работы: наблюдать интерференцию света на воздушной пленке и дифракционную картину от двух точечных источников света при рассмотрении их через отверстия разных диаметров. Оборудование: 1) пластинки стеклянные размером 40 х 60 мм — 2 шт.; 2) лист алюминиевой фольги размером 20 х 40 мм с двумя отверстиями диаметром 1 мм, расположенными друг от друга на расстоянии 1 мм; 3) лист алюминиевой фольги размером 20 х 80 мм с несколькими отверстиями разного диаметра (от 0,5 до 2 мм); 4) лабораторный источник питания; 5) лампочка на подставке; 6) ключ замыкания тока; 7) провода соединительные; 8) штатив лабораторный. Указания к работе 1. Стеклянные пластинки протирают чистой тканью, складывают вместе и сжимают пальцами. Поверхности пластинок не могут быть совершенно ровными, поэтому соприкасаются они только в нескольких местах. Вокруг этих мест образуются тончайшие воздушные клинья различной формы, дающие картину интерференции. Если рассматривать пластинки в отраженном свете на темном фоне и поворачивать их так, чтобы на поверхности стекла образовывались не слишком яркие блики от окон или белых стен, то в некоторых местах наблюдаются яркие радужные кольцеобразные или замкнутые неправильной формы полосы. Расположение и форма полос меняются, если изменять нажим. На это следует обратить внимание учащихся и попытаться пронаблюдать картину интерференции в проходящем свете. Наблюдение в этой работе носит индивидуальный характер, поэтому каждый учащийся должен получить пару пластинок. Вместо второго стекла можно взять кусочек фотопленки черного цвета.  Рис. 7 2. Электрическую лампочку устанавливают на основание штатива и присоединяют к источнику питания последовательно с ключом (рис. 7). Свет от лампочки закрывают от наблюдателя полоской из алюминиевой фольги, укрепленной в лапке штатива. В полоске проколоты иголкой два очень маленьких одинаковых отверстия, расположенных друг от друга на расстоянии 1 мм. Эти отверстия служат точечными источниками света, которые рассматривают через малые отверстия разного размера, проколотые иголкой в другой полоске алюминиевой фольги. 00   Вначале полоску из фольги помещают от глаз на расстоянии примерно 50 см и смотрят на источники света через отверстие среднего размера. При этом глаз должен быть расположен так, чтобы оба источника имели одинаковую и наибольшую яркость, т. е. чтобы нить лампочки была видна одновременно через оба отверстия. Тогда около каждого источника света наблюдатель увидит яркую дифракционную картину, представляющую собой концентрически расположенные темные и светлые кольца (рис. 8, а). Не изменяя положения глаза, смотрят далее на источники света поочередно через отверстия разного диаметра. Замечают, что с уменьшением диаметра отверстия радиус дифракционных колец увеличивается и дифракционные изображения источников частично перекрывают друг друга (рис. 8, б). При очень малом отверстии глаз перестает различать оба источника отдельно: они сливаются для глаза в одну светящуюся точку (рис. 8, в). В этом случае говорят, что источники света не разрешаются. Наоборот, при увеличении диаметра отверстия дифракция света ослабевает и разрешающая способность отверстия повышается. Затем снова смотрят на источники света через отверстие среднего размера, когда видны оба источника, и постепенно увеличивают расстояние до источников (уменьшают угол зрения). Разрешающая способность отверстия при этом уменьшается, и при некотором расстоянии (угле зрения) источники снова сливаются в одну светящуюся точку. Если с этого расстояния посмотреть на источники через отверстия большого диаметра, то снова можно увидеть каждый источник раздельно. Опираясь на эти наблюдения, учащиеся приходят к выводу: разрешающая способность отверстия зависит от диаметра отверстия и угла зрения, под которым видны источники света. В заключительной беседе учащимся сообщают, что явление дифракции света ограничивает разрешающую способность любого оптического прибора. Разрешающая способность тем больше, чем больше диаметр объектива прибора. Урок 6/73. Дифракционная решетка ■ Основной материал. Особенности дифракционной картины. Дифракционная решетка. Период решетки. Условия главных максимумов и побочных минимумов. Разрешающая способность дифракционной решетки. Решение задач типа: № 1, 2 к § 72. В На дом. § 72; задачи № 3—5 к § 72. Урок 7/74. Лабораторная работа № 6 «Измерение длины световой волны с помощью дифракционной решетки» [2, с. 348] Цель работы: познакомиться с дифракционной решеткой как оптическим прибором и с ее помощью измерить длину световой волны. Оборудование: 1) прибор для измерения длины световой волны; 2) дифракционная решетка; 3) штатив лабораторный; 4) аппарат проекционный демонстрационный (общий для класса); 5) пластинка непрозрачная с щелью размером 5 х 50 мм, заклеенная калькой.  Указания к работеДля измерения длины световой волны используют условие возникновения максимумов света в дифракционном спектре дифракционной решетки: dsinam = тХ, (1) где d — период решетки (d = a + b, а — ширина прозрачной щели, Ь — ширина непрозрачного промежутка); am — угол, под которым наблюдается максимум; т = 0, 1, 2, 3, ... — порядок спектра (номер спектра по отношению к главному дифракционному максимуму); "к — длина волны монохроматического света. Решив уравнение (1) относительно X, получим расчетную формулу: JL- ^^ . (2) т Для выполнения работы проекционный аппарат без объектива учитель размещает на демонстрационном столе конденсором к учащимся. Перед конденсором устанавливает диапозитивную рамку с непрозрачной пластинкой, в которой вырезана вертикальная щель шириной 5 мм и высотой 50 мм. Щель заклеена калькой. Собирают прибор для измерения длины световой волны: прибор закрепляют в муфте штатива, дифракционную решетку помещают в рамку, ползунок со шкалой устанавливают на брусок на расстоянии 400— 500 мм от решетки (рис. 9). Прибор направляют на проекционный аппарат и, наблюдая через дифракционную решетку, добиваются, чтобы освещенная щель была видна через прицельную прорезь шкалы экрана. При этом по обе стороны от окна на черной части шкалы экрана появляются дифракционные спектры. Поворотом дифракционной решетки добиваются устранения возможного наклона спектров относительно шкалы. В этом положении прибор закрепляют. По шкале экрана измеряют расстояние от щели до границ красных и фиолетовых лучей спектров перво- Рис.9 го и второго порядков, расположенных по обе стороны от щели. По шкале бруска измеряют расстояние от дифракционной решетки до экрана. По полученным данным вычисляют тангенсы углов и по формуле (2) длину волны красного и фиолетового лучей (ввиду малости угла вместо его синуса можно взять тангенс). Изменив расстояние между дифракционной решеткой и экраном, повторяют измерения и вычисления. Затем по результатам опытов вычисляют среднее числовое значение длин волн для красного и фиолетового лучей. Урок 8/75. Контрольная работа № 9 «Волновая оптика» Квантовая теория электромагнитного излучения вещества (10 ч) Урок 1/76. Тепловое излучение ■ Основной материал. Тепловое излучение. Абсолютно черное тело. Спектральная плотность энерге- тической светимости — спектральная характеристика теплового излучения тела. Ультрафиолетовая катастрофа. Квантовая гипотеза Планка. Законы теплового излучения*. Фотон. Основные физические характеристики фотона. ■ Демонстрации. 1. Распределение энергии в спект ре [1, опыт 160]. 2. Обнаружение квантов света [1, опыт 166]. ■ На дом. §73. Урок 2/77. Фотоэффект ■ Основной материал. Фотоэффект. Опыты Столето ва. Законы фотоэффекта. Работа выхода. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Зависимость кинетиче ской энергии фотоэлектронов от частоты. Решение задач типа: № 1, 2 к § 74. ■ Демонстрации. 1. Внешний фотоэффект [1, опыт 167].
■ На дом. § 74; задачи № 3—5 к § 74. Урок 3/78. Корпускулярно-волновой дуализм
Урок 4/79. Волновые свойства частиц
Урок 5/80. Строение атома
Урок 6/81. Теория атома водорода
Урок 7/82. Поглощение и излучение света атомов ■ Основной материал. Энергия ионизации. Второй постулат Бора. Серии излучения атома водорода. Ви ды излучений. Линейчатый спектр. Спектральный анализ и его применение. Решение задач типа: № 1, 2 к § 79. ■ Демонстрации. 1. Получение на экране линейча того спектра [1, опыт 157]. 2. Демонстрация спектров поглощения [1, опыт 158]. Я На дом. § 79; задачи № 3, 5 к § 79. Урок 8/83. Лабораторная работа № 7 «Наблюдение сплошного и линейчатого спектров испускания» [2, с. 356] Цель работы: наблюдать сплошной и линейчатый спектры испускания. Оборудование: пластинка стеклянная (призма) с косыми гранями; приборы, общие для всего класса: 1) аппарат проекционный; 2) трубки спектральные с водородом, гелием или неоном; 3) преобразователь напряжения высоковольтный; 4) лабораторный источник питания; 5) штатив лабораторный; 6) провода соединительные. Указания к работе С помощью проекционного аппарата проецируют на классный экран изображение раздвижной щели в виде светлой вертикальной полоски. Эта полоска служит общим источником света, спектр которого учащиеся индивидуально наблюдают через скошенные грани стеклянной пластинки как через призму. Следует напомнить учащимся, что изображение в призме сдвинуто в сторону преломляющего угла (рис. 10).  Для наблюдения сплош- S, S ного спектра пластинку рас полагают перед глазом го ризонтально и смотрят че рез скошенные боковые гра ни вначале по направлению источника света — светлой полоске на экране. Затем вместе с пластинкой пово рачиваются в сторону пре ломляющего угла до тех пор, пока не увидят изобра- Рис. 10 жение спектра в призме. При этом пластинку слегка поворачивают вокруг вертикальной оси, добиваясь более чистого изображения спектра. Наблюдение производят два раза: через грани, образующие угол 60° и угол 45°. Ширина спектра в первом случае получается больше, чем во втором. Обращают внимание на большое количество оттенков цвета в сплошном спектре. Учащиеся должны выделить основные цвета спектра и записать в той последовательности, в которой видят их. Из наблюдений делают выводы: 1) твердые тела (нить лампы) дают непрерывный (сплошной) спектр испускания; 2) ширина спектра зависит от преломляющего угла призмы: при увеличении угла ширина спектра увеличивается. Для наблюдения линейчатых спектров на демонстрационном столе зажигают поочередно спектральные трубки с водородом, гелием или неоном. Трубки укрепляют в штативе вертикально и питают от высоковольтного преобразователя напряжения. Рассматривают средний узкий канал трубки, светящийся наиболее ярко. Спектр каждого газа виден как ряд отдельных узких полос, расположенных на некоторых расстояниях друг от друга и окрашенных в различные цвета. В спектре водорода легко выделить три яркие линии: красную, зеленую и синюю, у других газов число цветных линий и их расположение будет иное. Обращают внимание учащихся на то, что каждый химический элемент дает свой, характерный для него линейчатый спектр, что лежит в основе спектрального анализа. Следует иметь в виду, что качество сплошного спектра зависит от ширины светлой полосы на экране. Если полоса широкая, то цветные изображения ее будут яркими, но, располагаясь рядом в спектре, они частично налагаются друг на друга и ухудшают изображение спектра. При очень широкой полосе взаимное перекрывание цветных полос может быть настолько велико, что средняя часть спектра будет почти бесцветной и только края окажутся окрашенными один в красный, другой в фиолетовый цвет. Наоборот, при узкой полосе яркость уменьшается, но перекрывание цветных полос получается незначительным и не нарушает основных цветов спектра. Все наблюдения спектров проводят при полном затемнении класса. При наблюдении сплошного спектра в качестве источника света можно взять электрическую лампу с прямой нитью накала (одну на класс). Если лампу питать от автотрансформатора, то, изменяя напряжение на нити лампы, можно наблюдать зависимость  вида спектра от температуры источника света. По мере повышения температуры нити лампы в спектре сначала появляется оранжевая, затем желтая, голубая, синяя и, наконец, фиолетовая его часть.■ На дом. § 79; задача № 4 к § 79. Урок 9/84. Лазер
Урок 10/85. Контрольная работа № 10 «Квантовая теория электромагнитного^ излучения вещества» ФИЗИКА ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ (16 ч) Физика атомного ядра (10 ч) Урок 1/86. Состав атомного ядра ■ Основной материал. Протон и нейтрон. Протон- но-нейтронная модель ядра. Изотопы. Сильное взаи модействие нуклонов. Комптоновская длина волны частицы. Состав и размер ядра. Решение задач типа: № 1, 4 к § 81. ■ На дом. § 81; задачи № 2, 3, 5 к § 81. Урок 2/87. Энергия связи нуклонов в ядре ■ Основной материал. Удельная энергия связи. За висимость удельной энергии связи от массового чис ла. Синтез и деление ядер. Решение задач типа: № 1, 3 к § 82. ■ На дом. § 82; задачи № 2, 4, 5 к § 82. Урок 3/88. Естественная радиоактивность |
