Конспект уроку (+ презентація). Розкладання білого світла на кольори. Утворення кольорів

Урок № 25

Тема. Розкладання білого світла на кольори. Утворення кольорів

Мета:

Дидактична: сформувати  знання про явище  дисперсії  світла, навчити учнів  спостерігати    явище  дисперсії;  розкрити  фізичні  закономірності  цього  явища; звернути увагу учнів на практичне застосування набутих знань; формувати вміння виявляти фізичні явища у творах мистецтва; підвищити  роль  фізики  у  формуванні  в  учнів  цілісної  картини  світу;

Розвивальна: розвивати: пізнавальний інтерес учнів та спостережливість; експериментальні вміння учнів; уміння активно працювати в групах; вміння ставити перед собою цілі й досягати їх;

Виховна: виховувати цілеспрямованість, творче ставлення до роботи на уроці.

Формування ключових компетентностей:

• компетентність в природничих науках і технологіях;
• математична компетентність;
• уміння навчатися впродовж життя
• обізнаність і самовираженість у сфері культури
• соціальна й громадянська компетентності

Тип  уроку:  комбінований.

Обладнання та наочність: портрет Ньютона, проекційний апарат, проектор, дослід із призмою, дослід із світлофільтрами, дослід з лазерними указками; ноутбук, яблуко, біла кулька, спектроскопи, тестові завдання на листочках, завдання на листочках для 4 груп

Відеофрагмент або комп’ютерне демонстрування: презентація до уроку, відео «Дисперсія», відео досліди учнів

Хід уроку

І. Організаційний момент

ІІ. Перевірка домашнього завдання

ІІІ.   Вивчення нового матеріалу

1. Дослід із призмою.

2. Порядок кольорів у спектрі.

3. Спектроскоп.

4. Дослід із монохроматичним світлом

5. Визначення дисперсії.

6. Характеристика кольорів.

7. Забарвлення не прозорих предметів.

8. Забарвлення прозорих тіл.

ІV. Закріплення вивченого матеріалу

1. Задача. Утворення веселки

2. Вправа «так-ні»

3. Розв’язування усних вправ на застосування дисперсії світла

V. Підсумок уроку.

VІ. Домашнє завдання

 

Хід уроку

 І. Організаційний момент

Перед уроком учні класу були поділені на 4 групи. На столі кожної групи лежать листочок із завданням та приладами для його виконання.

ІІ. Перевірка домашнього завдання

Доброго дня шановні гості, учні

Радістю життя називав Красу видатний педагог Василь Сухомлинський, 100 – річчя від дня народження якого ми недавно відзначали. Він вважав: Людина стала Людиною тому, що побачила красу навколо — блакить неба, мерехтіння зірок, рожевий розлив вечірньої зорі, прозорий серпанок степових просторів... А побачивши й відчувши цю красу — сама стала красу творити. Зрозумівши красу і створивши її власноруч, людина відкрила й відчула радість життя.

 І ми з вами сьогодні на уроці за допомогою фізичних методів будемо досліджувати природу, пояснимо декілька світлових явищ природи, в основі яких лежать закони оптики.

Фронтальне опитування

1. Сформулюйте закон прямолінійного поширення світла

2. Сформулюйте закон відбивання світла

3. Сформулюйте закон заломлення світла

Учні, які мають з фізики оцінки середнього рівня розв’язують тестові завдання за силкою https://vk.cc/8ELnxu, а всі інші виконують пошукову роботу «Світлове явище».

Потрібно проаналізувати текст.   «Спираючись на свідчення декількох осіб, що заслуговують довір'я, я можу повідомити про …, який бачили в місті  … в червні … р. Одного разу вранці жителі міста побачили в небі військо, і так ясно, що можна було розрізнити костюми артилеристів і навіть, наприклад, гармату зі зламаним колесом, яке ось-ось відвалиться... Це був ранок битви при Ватерлоо!»

 Завдання роботи ви бачите на екрані телевізора. Для її виконання потрібно користуватися мережею Інтернет

• Хто його автор? (Фламмаріон)
• В якій книзі воно описане? (в книзі «Атмосфера»)
•                      Де і коли відбулося це явище? (через тиждень битву при Ватерлоо (18 червня 1815 року) спостерігали жителі бельгійського містечка Верв’е (Бельгія).
• Про яке явище йде мова? (Міраж)
•    Чому воно виникає? (Відбувається це тому, що світло при проходженні через шари повітря різної густини заломлюється. Деякі об'єкти при цьому можуть виявитися піднятими або опущеними відносно їх дійсного положення, а також можуть спотворитися і придбати неправильні, фантастичні форми).
•     Хто із вас в своєму житті зустрічався із цим явищем? ( Наприклад, коли їдеш в літню спеку по засфальтованій дорозі, то далеко попереду вона виглядає як водна поверхня)
•     Які ще явища є наслідком заломлення світла в атмосфері? (ми бачимо Сонце й зорі трохи вище від їхнього справжнього положення)

Молодці, ви швидко і вдало справились із поставленим перед вами завданням.

Одним із видів домашнього завдання (по бажанню) було провести, зняти на відео цікавий дослід на вивчені теми і придумати запитання для учнів класу. Хто його підготував?

ІІІ.   Вивчення нового матеріалу.

Природа прекрасна і загадкова. Вона нам дарує різноманітні по красі та неповторності різнокольорові пейзажи.

З давніх – давен   люди хотіли зрозуміти природу кольорів. Яких тільки припущень вони не висували,  а  от роздумів про біле світло ні в кого не було. Всім воно здавалося простим, але тільки здавалося… Першим кроком до розуміння кольору було відкриття у 1665 році Ісааком Ньютоном явища дисперсії.

Що ж таке зробив видатний англійський фізик? Він зумів розділити сонячний промінчик.

Тема уроку. Розкладання білого світла на кольори. Утворення кольорів.

1. Дослід із призмою

Дослід 1. (проводить учитель) Розкладання білого світла, за допомогою призми.

На екрані бачимо різнокольорову смужку, яку називають спектром.

2. Порядок кольорів у спектрі

Біле світло не просте, а складне, бо складається із усіх кольорів спектра.

Давайте подивимось відео дослід, який також доводить цей факт.

Ми бачимо, що промені світла, які призма розложила в спектр, спрямовують на збиральну лінзу. Якщо екран розташований на певній  відстані від лінзи, то на ньому ми побачимо пляму білого кольору. І в цьому місці зібрались всі промені всіх кольорів. Цим дослідом ми довели, що світловий промінь складається ізувсіх кольорів спектру.

 І. Ньютон виділив сім спектральних кольорів: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий; між якими чіткої межі немає.

3. Спектроскоп

Дослід 2. Спостереження спектра за допомогою спектроскопу

Прилади: 3 спектроскопа

Спектроскоп (від спектр – привід й грецького σκοπέω – бачу) – оптичний прилад для розкладання світла у спектр і дослідження спектрів 

Завдання:

1. Вивчити будову та принцип дії спектроскопа

2. Через окуляр зорової труби подивитись на світло

3. Описати спостережуване явище

(Будова: коліматор, зорова труба, трикутна призма. Світло, проходячи через щілину коліматора, потрапляє на призму, заломлюється та дає спектр, який спостерігаємо через зорову трубу).

4. Дослід із монохроматичним (червоним) світлом

Дослід 3. Проходження одноколірного (червоного) світла через призму

Прилади: лазерна указка, трикутна призма, екран

Завдання: пропустити  світло через призму, описати спостережуване явище

(Червоне світло трикутною призмою заломлюється, але в спектр не розкладається).

5. Визначення дисперсії.

Дослід 4. Визначення залежності кута заломлення від кольору світла

Прилади: трикутні призми, екран зі щілиною

Завдання:

1. Пропустити світло від щілини через призму
2. Розглядуючи спектр назвати порядок розташування кольорів і визначити світло якого кольору заломилося призмою найменше, якого найбільше.

(Найменше заломлюється червоне світло, а найбільше – фіолетове)

 

Правильно, бо у кожного кольорового промінчика існує свій показник заломлення

n = с / υ

Тому біле світла й розкладається на різнокольоровий спектр.

Явище розкладання світла у спектр, зумовлене залежністю показника заломлення середовища від кольору світла, називають дисперсією світла

Слово  “Дисперсія”  походить  від  латинського  слова  dispersion,  що  в перекладі  означає  “розсіяння”,  “розвіювання”.

6. Характеристика кольорів.

Уважно подивившись на формулу, подумайте світло якого кольору має найбільшу швидкість? (Червоного)

Різнокольорові промені, що входять до складу білого світла, поширюються з різними швидкостями: з найбільшою швидкістю поширюються червоні, а з найменшою - фіолетові.

 

Ще одну важливу властивість світлових променів було відкрито у 1807 році англійським ученим Томасом Юнгом.

При накладанні світла трьох кольорів, які називаються основними: червоного, зеленого, синього одержимо білий колір. Інші кольори та їх відтінки можна отримати накладанням основних кольорів у різних пропорціях, наприклад, коричневий, бузковий. Але ніяким змішуванням неможливо отримати основні - зелений, червоний і синій.

Необхідно добре усвідомити різницю між змішуванням фарб і світлових променів. Якщо на уроках образотворчого мистецтва ви змішували зелену червону і синю фарби, то отримували чорний колір, а от при змішуванні  трьох світлових кольорів — червоного, зеленого, і синього — одержу­ють білий колір.

На цьому явищі побудоване зображення у кольорових телевізорах. Розглянувши дома екран телевізора через лупу ви побачите, що всі кольорові зображення  утворюються з маленьких частинок  червоного, зеленого й синього кольорів.

7. Забарвлення не прозорих предметів.

Тоді постає питання. Як отримують колір не прозорі предмети? Чому куля біла, дошка зелена, яблуко червоне, поверхня ноутбука чорна?

Якщо тіло не прозоре, то воно відбиває один, або декілька променів,  а інші поглинає. Наприклад, червоне яблуко відбиває червоні промені, а інші поглинає; зелена дошка відбиває зелені, а інші поглинає. Чорна поверхня ноутбука поглинає всі промені, що на нього потрапляють, а біла куля, навпаки, відбиває всі кольорові промені.

Якщо поверхня предмета відбиває, або поглинає одночасно промені декількох кольорів, то вони перемішуються і в залежності від їхнього співвідношення ми і бачимо забарвлення тіла. Завдяки такому процесу навколишній світ такий красивий та різнокольоровий.

Якщо колір предмета і світла, що на нього потрапляє відрізняються, то предмет змінить свій колір. Наприклад, зелені листя квітів, якщо їх освітити синім кольором здаватимуться нам чорними, тому що вони відбивають зелений колір, а синій поглинають. Червоне яблуко у променях синього або зеленого кольору здаватиметься нам чорним.

8. Забарвлення прозорих тіл.

Колір прозорих предметів утворюється трішки не так.

Дослід 4. Колір прозорих предметів.

Прилади: світлофільтри червоний і зелений.

Завдання:

На шляху спектра поставити спочатку червоне скельце, а потім зелене.

Зробити висновок

(Крізь червоне скельце пройшли червоні промені, через зелене - тільки зелені).

Колір прозорого тіла обумовляюється променями, які тіло пропуськає, всі інші світлові промені прозоре тіло поглинає.

Прозорі пластинки, які застосовують для отримання променів одного кольору називаються світлофільтрами. Їх широко застосовують у різних оптичних приладах. Наприклад, у фотоапаратах

ІV. Закріплення вивченого матеріалу

1. Задача. Утворення веселки

Згадайте, літній сонячний день. Після «сліпого» дощу в небі сяє різнокольорова веселка. Чому вона виникає?

(Після дощу у повітрі знаходиться багато водяних краплинок, які як призми заломлюють сонячні промені, розкладаючи їх на 7 кольорів).

2. Вправа «так-ні»

Слова «так» і «ні» дуже короткі,

але потребують великих роздумів

Піфагор

1. Пройшовши через скляну призму пучок сонячного світла стає різнокольоровим тому, що призма його забарвлює. (Ні)

2. Різнокольорову смужку спектром назвав Томас Юнг (Ні)

3. Ісаак Ньютон виділив у спектрі 7 кольорів (Так)

4. Показник заломлення скла для різних кольорів є однаковим (Ні)

5. Основними спектральними кольорами є червоний, жовтий і синій (Ні)

6. Показник заломлення світла залежить від кольору світла (Так)

7. Швидкість поширення світла в середовищі залежить від кольору світла (Так)

3. Розв’язування усних вправ на застосування дисперсії світла

(Учень відповідає, пояснює її, називає наступного відповідача).

1. На арені  цирку скрипаль в червоному. Світлом якого кольору потрібно освітити арену, щоб він зник? (Червоним).

2. Чому навесні і восени білять вапном стовбури дерев? (Навесні і восени білять вапном стовбури дерев тому, що біла поверхня відбиває значну частину сонячної енергії, що захищає стовбури дерев від сонячних опіків).

3. На листочку на пишіть слово «двійка» синім кольором. Через який світлофільтр потрібно на неї подивитись, щоб вона зникла. (Синій, можете в цьому пересвідчитись).

4. Що буде видно, якщо освітити картинку червоним світлом? (Червоне світло добре відбивається від білої поверхні і майже не відбивається від зеленої. Тому ми побачимо чорний листок на зеленому фоні).

 5. Художники свої картини малюють тільки вдень. Чому? (Колір тіла залежить від характеристики падаючого світла, в темряві поняття кольору позбавлене сенсу)

6. Всі зорі на нічному небі людина бачить білими. Чому, адже насправді є жовті, голубі, червоні. (Людина розрізняє кольори при інтенсивному світлі)

7. Чому для заборонних сигналів на транспорті (у світлофорах, семафорах, стоп-сигналах тощо) використовують саме червоний, а не який-небудь інший колір?(Червоні промені менше розсіюються в повітрі й добре видимі за будь-якої погоди.

V. Підсумок уроку.

- Що ви дізналися нового на уроці?

(ми бачимо навколишній світ різнокольоровим, бо різні тіла по-різному відбивають, заломлюють і поглинають світло)

- Ваш рівень обізнаності підвищився?

VІ. Домашнє завдання

опрацювати  §13

Розв’язати вправу 13 (1- 4, 5^*)

(По бажанню)

1. Виготовити семикольорову дзиґу. Покрутити її. Зробити висновок із побаченого, записати його у зошиті та зняти відео.

2. Експериментальне завдання на ст. 88

 

Список використаної літератури:

1. https://mozok.click/2113-rozkladannya-blogo-svtla-na-kolori-utvorennya-kolorv.html
2. https://infourok.ru/urok-z-fiziki-na-temu-dispersiya-svitla-714909.html
3. https://www.slideshare.net/svetlana1963ri/ss-56181941
4. Підручник Фізика 9 клас - В.Д. Сиротюк - Генеза 2017 рік
5. https://mors.in.ua/main/2681-zvidky-berutsya-mirazhi.html
6. http://kovelgim.at.ua/news/prekrasne_navkolo_tebe/2018-10-01-964
7. http://surl.li/dsqh