Матеріал до уроку "Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля"

Тема. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.

Цель занятия: ввести понятия дифракции света, показать причинно-следственную связь между интерференцией и дифракцией, где наблюдается данное явление в природе, условие наблюдения дифракции; объяснить закон прямолинейного распространения света с помощью принципа Гюйгенса-Френеля; рассмотрение дифракции света на различных препятствиях, определить границы применимости геометрической оптики; познакомить учащихся с устройством дифракционной решетки и способом измерения с ее помощью длины световой волны;

в целях развития научного мировоззрения сформировать у учащихся представление о дифракции, как о явлении подтверждающем волновую теорию света, показать универсальность понятий интерференции, дифракции, дисперсии для любых волновых процессов, развивать навыки работы с различными компьютерными программами;

знакомство с научной работой Томаса Юнга; соотношения теории и опыта при становлении волновой теории света. Продолжить формировать навыки самостоятельной работы, выдвигать гипотезы, принимать решения.

Тип занятия: комбинированный

Рекомендации.

1. Ознакомиться с целью занятия.
2. Проработайте теоретический материал задания.
3. Ознакомиться с презентацией занятия.
4. Проверти свои знания с помощью теста № 4 для самопроверки (задания с выбором одного правильного ответа), который дан в двух видах: в конце занятия и отдельной презентации «Задание для самопроверки».
5. Если у вас возникли сложности с тестами, вернитесь к теоретическому материалу и презентации.

Ведомости о практическом применении теоретического материала

В конце занятия учащиеся научатся анализировать причинно-следственную связь между интерференцией и дифракцией, научатся наблюдать и объяснять дифракцию в природе и быту; смогут выяснять условия наблюдения дифракции.

Теоретический материал.

Дифракцией называется явление отклонения волны от прямолинейного распространения при прохождении через малые отверстия и огибания волной малых препятствий.

Размеры препятствий (отверстий) должны быть меньше или соизмеримы с длиной волны.

d < λ – условие проявления дифракции.

Принцип Гюйгенса: каждая точка фронта волны является источником вторичных волн, а поверхность, касательная ко всем вторичным волнам, представляет новое положение фронта волны в следующий момент времени.

Принцип Гюйгенса-Френеля: все вторичные источники, расположенные на поверхности фронта волны, когерентны между собой. Амплитуда и фаза волны в любой точке пространства – это результат интерференции волн, излучаемых вторичными источниками.

Тесты № 4.

1. Какое из приведенных ниже выражений определяет понятие дифракция?

1) наложение когерентных волн

2) разложение света в спектр при преломлении

3) огибание волной препятствия

2. Какое из наблюдаемых явлений объясняется дифракцией?

1) излучение света лампой накаливания

2) радужная окраска компакт-дисков

3) получение изображения на киноэкране

3. Какое из наблюдаемых явлений объясняется дифракцией?

1) радужная окраска тонких мыльных пленок

2) появление светлого пятна в центре тени от малого непрозрачного диска

3) отклонение световых лучей в область геометрической тени

4. Какое условие является необходимым для наблюдения дифракционной картины?

1) размеры препятствия много больше длины волны

2) размеры препятствия сравнимы с длиной волны

3) размеры препятствия много больше амплитуды волны

5. Свет какого цвета располагается дальше всего от центра дифракционной картины?

1) красного

2) зеленого

3) фиолетового

6. Определение явления дифракции света:

1) каждая точка среды становится источником вторичных волн

2) проникновение волн в тень от препятствий

3) разложение света на составляющие

7. Условия наблюдения явления дифракции:

1) размеры препятствия должны быть много больше λ

2) волны должны быть полихромными

3) размеры препятствий соизмеримы с длиной волн

Каждое задание оценивается в 1,7 балла.