Урок                   Рівень стандарту – 11 клас.

 Чабан Віта Григорівна,

Учитель фізики та астрономії

КЗО «Українсько – Американський Ліцей» ДМР, м. Дніпро Тема:  Контрольна робота з теми «Хвильові властивості світла». Квантові властивості світла.

Поняття фотону та його властивості.

Мета: Перевірка знань учнів з теми «Хвильові властивості світла», з’ясування рівня сформованості обчислювальних навичок, навичок аналізу та алгоритмізації, виявлення прогалин в знаннях. Систематизація матеріалу з теми. Розширення уявлень про корпускулярно – хвильовий дуалізм світла, введення поняття фотону як частинок світла. Виховання навичок аналізу, алгоритмізації, культури мови. письма та самоповаги.

Обладнання та матеріали: картки з 4 варіантами контрольної роботи, калькулятор. Таблиці Брадіса.

Хід уроку:

1.            Організаційний момент.

2.            Написання контрольної роботи (40  хвилин).

3.            Новий матеріал.

     Що означає фраза « корпускулярно – хвильовий дуалізм світла»?

     В яких випадках світло проявляє свої хвильові властивості? В яких – корпускулярні?

А). Поняття світла. Поняття фотону.

 Фотон – модель найменшої частинки світла. Особливості частинки: 

a.       Фотон – частинки електромагнітного поля,

b.      Рухається зі швидкістю світла;

c.       Має еквівалентну масу, яка проявляється лише під час руху та взаємодії, маса спокою дорівнює 0.

         Характеристики: 1). Енергія;

                                       2). Імпульс;

                                       3). Еквівалентна маса.

Б).      Гіпотеза      Планка       про    квантову     природу      електромагнітного випромінювання.

Фотони світла характеризуються енергією, імпульсом. Самі фотони не мають особистої маси, але при взаємодії їм приписують деяку масу взаємодії. В залежності від відомих даних задачі можна ці величини обчислювати по одній з формул:

    енергія: Ehv,E ^hc



    імпульс  p ^hv , p ^h , pm_фc² , c 

    еквівалентна маса фотона m_ф  ^p ,m_ф  ^E₂              c c

4.            Розв’язування задач.

4.1  . Обчислити енергію, імпульс та еквівалентну масу фотона видимого світла з довжиною хвилі 500 нм.

4.2  . Порівняти енергії фотонів червоного та синього світла

5.            Підсумок уроку.

   Що нового ми узнали на уроці?

   Які властивості має фотон?

  Які характеристики має фотон?

  Від яких величин залежить енергія, імпульс та ефективна маса фотону?

  Які фактори будуть визначати використання тієї або іншої формули?

6.            Домашнє завдання: параграф 47, вправа 35 (1-3). Повторити «Корпускулярно – хвильовий дуалізм»

  Додаток 1. Текст контрольної роботи

 Контрольна робота з фізики на тему  «Хвильові властивості світла»

Варіант 1.

Тестова частина. 1. ( 1б.) Виберіть значення швидкості світла у вакуумі:

                              а) 300000 м/с;                         в) 3000000 км/с;

                             б) 3000000 м/с;                       г) 300000 км/с.

2.      ( 1б.)Вкажіть формулу для визначення абсолютного показника заломлення:

а)   n^;             в) n ^c ; c            

                              б)   n_^1 ;                     г) п = сυ.

2

3.      ( 1б.) Вкажіть межі, у яких знаходиться довжина хвилі видимого світла:

                а) від 10^─7 м до 8∙10^─7 м;                  в) від 2∙10^─7 м до 6∙10^─7 м;

б) від 3∙10^─7 м до 7∙10^─7 м;              г) від 4∙10^─7 м до 8∙10^─7 м.

4.      ( 1б.) Вкажіть, за якої умови спостерігається інтерференція:

а) амплітуди коливань хвиль повинні бути однаковими;

б) амплітуди і частоти коливань хвиль повинні бути однаковими;

в) довжини хвиль повинні бути однаковими;

г) світлові хвилі мають бути когерентними.

5.      ( 1б.) Встановіть відповідність спостережуваних фізичних явищ та причин їх виникнення:

                1)   райдужне забарвлення                    а) поглинання всіх довжин хвиль, крім даної

 мильної бульбашки                               б) інтерференція на тонкій плівці;

Основна частина

6.      ( 2б.) Монохроматичне світло  з довжиною хвилі 589 нм падає на дифракційні ґратки, що складають 300 штрихів на 1 мм довжини. На який кут від нормалі відхиляються  промені, що створюють спектр другого порядку цими дифракційними ґратками.

7.      ( 2,5 б.) Два когерентних джерела світла розташовані на відстані 4 мм одна від іншого і на відстані 3 м від екрану. Обчислити відстань між центральним максимумом та максимумом другого порядку для довжини хвилі 400 нм.

8.      ( 2,5 б.) В дно пруда вбито палю висотою 2,5 м так, що 0,5 м її знаходяться над водою. Обчислити довжину тіні на дні пруда від палі при умові, що сонячні промені падають на поверхню води під кутом 60⁰. Показник заломлення води становить 4/3.

Контрольна робота з фізики на тему «Хвильові властивості світла»

Варіант 2.

Тестова частина.

1. ( 1б.) Вкажіть вченого, який вперше визначив швидкість світла астрономічним способом:

                             а) Ісаак Ньютон;                     в) Іполит Фізо;

                             б) Олаф Ремер;                       г) Томас Юнг.

2.( 1б.)  Обчисліть швидкість світла у воді:

                              а) 200000 км/с;                        в) 400000 км/год;

                              б) 225600 км/с;                        г) 300000 км/с.

3.    ( 1б.) Довжина хвилі жовтогарячого світла в повітрі 640 нм. По рівняйте частоту цієї хвилі у воді та в повітрі:

а) більша, ніж у повітрі;

б) менша, ніж у повітрі;

в) така сама, як у повітрі;

г) може бути меншою, а може бути більшою, ніж у повітрі. 

4.    ( 1б.) Закінчіть речення: «Період дифракційної ґратки...»

а) залежить від її геометричних розмірів;

б) дорівнює величині, оберненій до фокусної відстані;

в) визначається кількістю штрихів на один міліметр;

г) залежить від довжини світлової хвилі.

5.    ( 1б.) Встановіть залежність між кольором і довжиною відповідної хвилі:

6.    ( 2б.) Дифракційні ґратки відхиляють спектр першого порядку на кут 1⁰. На який кут ці ґратки відхиляють спектр третього порядку? Скільки дифракційних максимумів можна спостерігати на екрані?

7.    ( 2,5 б.) Обчислити середнє значення довжини світла, якщо від щілин, відстань між якими 0,02 см одна від іншої, на екрані відстань між двома світлими смугами становить 0,49 см. Відстань між щілинами та екраном становить 2 м.

8.    ( 2,5 б.) промінь світла падає на плоско паралельну пластинку з показником заломлення 1,5

0      під кутом 60 . Обчислити товщину пластинки, якщо зміщення променя становить 2 см.

Контрольна робота з фізики на тему «Хвильові властивості світла»

Варіант 3.

Тестова частина.

1.( 1б.)  Вкажіть формулу для визначення абсолютного показника заломлення:

а)   n^;             в) n ^c ; c            

                              б)   n_^1 ;                     г) п = сυ.

2

2.( 1б.)  Вкажіть межі, у яких знаходиться довжина хвилі видимого світла:

                             а) від 10^─7 м до 8∙10^─7 м;                 в) від 2∙10^─7 м до 6∙10^─7 м;

б) від 3∙10^─7 м до 7∙10^─7 м;             г) від 4∙10^─7 м до 8∙10^─7 м.

3.      ( 1б.) Закінчіть речення: «Період дифракційної ґратки...»

а) залежить від її геометричних розмірів;

б) дорівнює величині, оберненій до фокусної відстані;

в) визначається кількістю штрихів на один міліметр;

г) залежить від довжини світлової хвилі.

4.      ( 1б.) Довжина хвилі жовтогарячого світла в повітрі 640 нм. По рівняйте частоту цієї хвилі у воді та в повітрі:

а) більша, ніж у повітрі;

б) менша, ніж у повітрі;

в) така сама, як у повітрі;

                  г) може бути меншою, а може бути більшою, ніж у повітрі

5.      ( 1б.) Встановіть відповідність спостережуваних фізичних явищ та причин їх виникнення:

Основна частина

6.      ( 2 б.) Дифракційні ґратки містять 100 штрихів на 1 мм довжини. Визначити довжину хвилі монохроматичного світла, що падає на ґратки, якщо  спектр четвертого порядку на ґратках видно під кутом 20⁰42’. Яка найбільша кількість дифракційних полосок буде на екрані?

7.      ( 2,5 б.) Відстань між двома точковими джерелами монохроматичного світла 1,5 см. Джерела світла розташовані на відстані 36 см від екрану. Визначити довжину світлової хвилі, якщо відстань між сусідніми інтерференційними полосами становить 1,8 мм.

8.      ( 2,5 б.) Промінь світла падає на бічну грань трикутної скляної призми з кутом заломлення 60⁰ під кутом 45⁰. Показник заломлення скла становить 1,6. Визначити. Під яки кутом промінь виходить із призми.

Контрольна робота з фізики на тему «Хвильові властивості світла»

Варіант 4.

Тестова частина.

1.( 1б.) Швидкість світла в середовищі 187000 км/с. Визначте абсолютний показник заломлення даного середовища:

                             а)   0,62;                                    в) 1,6;

                             б)   5,61;                                    г) 1,8.

2.  ( 1б.)  Вкажіть вченого, який вперше визначив швидкість світла астрономічним способом:

                             а) Ісаак Ньютон;                     в) Іполит Фізо;

                             б) Олаф Ремер;                       г) Томас Юнг.

3.  ( 1б.) Вкажіть, за якої умови спостерігається інтерференція:

а) амплітуди коливань хвиль повинні бути однаковими;

б) амплітуди і частоти коливань хвиль повинні бути однаковими;

в) довжини хвиль повинні бути однаковими;

г) світлові хвилі мають бути когерентними.

4.( 1б.)  Вкажіть межі, у яких знаходиться довжина хвилі видимого світла:

                             а) від 10^─7 м до 8∙10^─7 м;                 в) від 2∙10^─7 м до 5∙10^─7 м;

б) від 2∙10^─7 м до 7∙10^─7 м;             г) від 4∙10^─7 м до 8∙10^─7 м.

5.     ( 1б.) Встановіть залежність між кольором і довжиною відповідної хвилі:

Основна частина

6.     ( 2 б.) Визначити період дифракційних ґраток, якщо спектр першого порядку хвилі довжиною 589 нм розташований  на екрані на відстані 4 мм від центрального. Екран розташований на відстані 5 м від джерела світла.

7.     ( 2,5 б.) Відстань між двома корегентним джерелам світла монохроматичного світла 600 нм становить 1 см, екран розташований на відстані 5 м від джерел світла. Обчислити відстань між двома інтерференційними максимумами першого порядку.

8.     ( 2,5 б.) На дні пруда глибиною 2.5 м лежить дзеркало. промені світла падають на поверхню пруда під кутом 40⁰. обчислити. На якій відстані від точки входження променів у воду вони входять до повітря, якщо показник заломлення води 4/3?

      Додаток 2. Опорний конспект з теми (частина розглядається на даному уроці, частина – питання наступного уроку)

Фотоефект. Закони фотоефекту. Рівняння Ейнштейна.                ОК – 19      Поняття фотону.

    Фотоефект.

Склала Чабан В. Г.