Урок з використанням оздоровчих технологій на тему "Дисперсія світла"

Характеристика теми уроку

Хвильова та квантова оптика – це один із цікавих розділів фізики, де здобувачі освіти можуть ознайомитись не тільки з хвильовими властивостями світла, але й з його оптичними властивостями.

На вивчення розділу «Хвильова та квантова оптика» виділяється 10 годин.

Основна ідея полягає у гіпотезі про те, що світло випромінюється та поглинається певними дискретними порціями — квантами, а також, що світло – це хвилі, що поширюються в гіпотетичному середовищі.

 Одним з таких оптичних прикладів світла є фізичне явище дисперсія та поляризація.

 Відкриття Ньютоном явища дисперсії світла вважається одним із найважливіших його відкриттів. На надгробному пам’ятнику, поставленому в 1731 році, зображено фігури юнаків, які держать емблеми найважливіших відкриттів Ньютона. В руках одного із юнаків – призма, а в напису на пам’ятнику є такі слова: «Тут спочиває сер Ньютон, дворянин, який майже божественним розумом перший доказав з факелом математики рух планет, шляхи комет і припливи океанів. Він дослідив різновидність світлових пучків і які проявляли при цьому різні види кольорів, чого раніше ніхто навіть й не підозрював… нехай смертні радіють, тому, що існує така прикраса людського начала».

При вивченні дисперсії буде виявлено, що всі складові білого світла мають у повітрі (вакуумі) однакову швидкість, у той час як в інших середовищах їхні швидкості різні. Внаслідок того, що під час проходження світлом межі двох середовищ змінюється його швидкість, воно відхиляється від свого початкового напрямку.

Навчально-виховне значення уроку.

На уроці учні зможуть поглибити свої знання з теми. Завдання уроку –   продовжити формувати поняття про хвильові і оптичні властивості світла.

Опанувавши цю тему учні зможуть давати відповіді на елементарні питання: «Звідки береться веселка?»  і «Чому  чорний колір поглинає світло?»

Складність вивчення теми полягає в тому, щоб донести учням, як той чи інший колір може впливати на наш настрій, стан, агресію, і тд. Загалом, теоретична частина уроку наповнена термінологією уже відомою здобувачам освіти, а також новими термінами та поняттями, що пов’язані саме з даною темою. Завдяки евристичному стилю викладення матеріалу на уроці, використання зв’язку із життям, використання мульти-медіа засвоєння матеріалу теми буде більш ґрунтовним.

Методичні рекомендації з проведення уроку.

Урок з використанням оздоровчих технологій забезпечує більшу зацікавленість здобувачів освіти матеріалом теми. Для проведення даного уроку доцільно використовувати різні прийоми викладання матеріалу: бесіда, розповідь вчителя, дискусія, робота з використанням мульти-медіа, фрагментів відеороликів, а також поєднання з іншими науками, впровадження новітніх технологій. Використання таких різноманітних прийомів забезпечують переконливість пояснення і науково обґрунтовує матеріал.

Даний урок доцільно розпочати з історії вивчення веселки, для того, щоб здобувачі освіти змогли усвідомити всю значимість даної теми. Адже це те, що їх оточує протягом всього життя.

Готуючись до урок з використанням оздоровчих технологій вчитель повинен чітко визначити мету та завдання такого уроку.

Головним завданням є донести до учнів, що фізика не просто наука, але завдяки неї можна пояснити вплив всього, включаючи й колір на біологічні фактори людини.

Застосування здоровʼязберігаючих технологій.

 Даний урок – це не просто традиційний урок, а урок з використанням оздоровчих технологій. Впровадження оздоровчих технологій в даному викладенні матеріалу повязане з впливом певного спектру кольору на організм людини. Який колір нас розслаблює, а який викликає агресію.

Одним зі стратегічних завдань реформування освіти в Україні є формування освіченої, творчої особистості, становлення її фізичного і морального здоров'я. Це вимагає розроблення і наукового обґрунтування змісту і методики організації навчально-виховного процесу. Тому сучасна педагогічна наука і практика зосередили увагу на пошуку таких технологій навчання, які б забезпечували всебічний розвиток особистості школяра, сприяли його самовираженню. Наслідком таких пошуків є нові технології навчання.

Технологія навчання — це шлях освоєння конкретного навчального матеріалу в межах предмета, теми, питання. У сучасній українській школі використовують як традиційні технології навчання (пояснювально-ілюстративна, проблемна, програмована, диференційована та ін.), так і нові технології навчання (особистісно-орієнтована, групова, розвивальна, технологія формування творчої особистості, технологія навчання як дослідження, модульно-рейтингова, нові інформаційні технології).

Ідея здоров’язбережувальних або оздоровчих технологій передбачає впровадження новітніх засад у навчальний процес.

Етапи створення здоров’язберігаючого середовища

Діяльність педагога модна розділити на два етапа:

1. інформаційно-підготовчий;

2. практично-діяльнісний.

На першому етапі відбувається поглиблення знань здобувачів освіти про важливість здоров’я, позитивні і негативні чинники впливу на самопочуття, традиційні та нетрадиційні засоби оздоровлення, а також про необхідність підтримання позитивного емоційного клімату у групі.

Другий етап передбачає активну участь здобувачів освіти у всіх традиційних і нетрадиційних заходах, спрямованих на зміцнення здоров’я, творчу реалізацію набутих знань, умінь і навичок у повсякденному житті, спільне облаштування предметного оточення та участь в естетичному оформленні кімнати.

Що таке кольоротерапія?

Це ефективний метод впливу кольору на наш організм з метою відновлення його нормальної життєдіяльності. Вченими доведено, що колір викликає певні біохімічні реакції в людських тканинах, стимулює різні залози і деякі відділи головного мозку, в тому числі і гіпофіз. Останній стимулює вироблення цілого ряду гормонів, які відповідають за обмін речовин, сон, апетит, наш емоційний стан, сексуальне збудження та ін. Інакше кажучи, те, як ми себе відчуваємо, багато в чому залежить від квітів, якими ми оточені. Тому медицина навчилася використовувати кольори на благо - для благотворного впливу на наше здоров'я.

Кольоротерапія як спосіб лікування використовувалася ще в прадавньому Єгипті, Індії, Китаї, на Русі й у багатьох країнах світу. Наприклад, китайські лікарі при лікуванні шлунка використовували жовтий колір, а хворим на скарлатину рекомендували носити червоні шарфи. Аналогічно при скарлатині надходили наші пращури-слов'яни. Також наші предки вважали, що для того, щоб пройшла жовтяниця, необхідно носити золоті намиста. В працях знаменитого перського філософа і лікаря Ібн Сіна, відомого в Європі під ім'ям Авіценна, знаходимо згадку про те, що хворому, стікаючого кров'ю, не можна дивитися на червоне, а потрібно зупиняти погляд на синьому, володіє заспокійливими властивостями. Подібних прикладів історія знає безліч. Але оформлятися в окремий напрям науки, що займається вивченням цілющих властивостей кольорів, кольоротерапія почала лише в XIX столітті, коли англійські вчені Д. Даун і Р. Блант довели, що ультрафіолетове випромінювання володіє лікувальними властивостями і може використовуватися для терапії шкірних захворювань і рахіту. З тих пір метод лікування кольором став настільки популярним, що сьогодні часто використовується в медичній практиці для боротьби з серйозними захворюваннями та якнайшвидшого одужання.

Відкриття Гхадиали

На початку 30-х рр. ХХ ст. терапевтичний ефект, який чинять на організм різні кольори, був описаний індійським вченим Д. Р. Гхадиали. На його думку, органи і системи тіла чутливі до певним кольорам, які стимулюють або гальмують їх дію. Знаючи це, можна використовувати різні кольори з лікувальною метою.

Сучасні уявлення

У середині 50-х. рр., швейцарський учений Макс Люшер склав оригінальний колірной текст. Після багатьох експериментів з 4500 тонів і відтінків були обрані кольори, найбільш яскраво впливають на фізіологію і психологію людини. Дослідження проведені Люшером показали, що колір може змінити функції окремих систем людського організму. Наприклад, оранжево-червоний змінює частоту пульсу, дихання, тиску крові і загалом надає збудливу дію. Темно-синій колір, навпаки, приносить заспокоєння. На думку психологів мову квітів універсальний, він діє незалежно від релігії і національності.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема уроку: Дисперсія світла. Поляризація світла.

Мета. Добитися розуміння учнями явища дисперсії світла і синтезу монохроматичних променів всіх кольорів неперервного спектру. Показати причину залежності швидкості поширення світла в речовині від його кольору. Пояснити, що показник заломлення залежить від швидкості світла в речовині і це явище являється причиною дисперсії. На практичних дослідах довести, що світло являє собою поперечну електромагнітну хвилю. Показати єдність матеріального світу,  роль спостережень і експерименту в пізнанні.

Розвиваюча мета. Розвивати пізнавальну активність, логічне мислення, уміння бачити прояви вивчених закономірностей в оточуючому житті, розв'язувати нестандартні задачі. Розвивати  комунікативні здібності учнів.

Виховна мета. Виховання цілеспрямованості, настирливості в досяганні поставленої мети, відповідальне відношення до праці.

Тип урок: Комбінований.

Наочність та обладнання: комп’ютер, мультимедія.

 

Епіграф уроку:

Чудесный  дар природы   вечной

Дар бесценный и святой.

В нем источник бесконечный

Наслажденья красотой.

Солнце, небо, звезд сиянье… 

Море в блеске голубом,

Всю природу и создания

Мы лишь в свете познаем.  

Структура уроку:

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних  знань учнів.

ІІІ. Оголошення теми. Формування мети й завдання уроку.

IV. Сприйняття і усвідомлення нового матеріалу.

1.Історична довідка про відкриття веселки.

    2. Досліди Ньютона з дисперсії світла.

         3.  Дисперсія світла.

4. Чому світ різнокольоровий?
5. Застосування явища дисперсії.
6. Зв'язок з іншими науками.
7. Спектроскоп.

             8.Поляризація світла.

V. Закріплення вивченого на уроці:

VI. Узагальнення знань.

VII. Підсумок уроку і домашнє завдання.

Хід уроку:

І. Організаційний момент.

 Створення психологічної атмосфери уроку;  включення учнів у діловий ритм уроку.

ІІ. Актуалізація опорних  знань учнів.

1. Як поширюється світло в однорідному прозорому середовищі?
2. Чи завжди світло поширюється прямолінійно? В яких випадках ні?
3. Сформулювати закон заломлення світла.
4. Пояснити значення виразу «Оптично густе середовище».
5. Який фізичний зміст показника заломлення середовища?
6. Який  зв'язок частоти світла з швидкістю його поширення?
7. Який зв'язок показника заломлення середовища з швидкістю світла?
8. Розв'язування задач по картках:

Картка 1.

За який час світло проходить у воді відстань 225 км? (Відповідь: 1мс)

Картка 2

 Де швидкість поширення світла більша: в алмазі чи в воді? (Відповідь: у воді, так як показник заломлення води менший)

Картка 3

В скільки разів швидкість поширення світла в воді, ніж  у вакуумі?  (Відповідь: 1,333рази)

ІІІ. Оголошення теми. Формування мети й завдання уроку.

Сьогодні на уроці ми розглянемо цікаве і незвичайне явище, дякуючи якому можна бачити наш оточуючий світ кольоровим. Як сказав І.Гьоте, «Все живе тягнеться до світла». А чому ми з вами можемо бачити красиві кольори, дивовижні картинки? Чому світ дарує нам цілу гамму різних по красоті і не повторюваних пейзажів? Щоб відповісти на ці питання згадаємо історію, історію відкриття таємниці кольору. І розпочнемо  з вивчення такого неповторюваного і прекрасного явища, як веселка. І  перед нами постає питання: "Що таке веселка і як вона утворюється?"

IV. Сприйняття і усвідомлення нового матеріалу.

1. Історична довідка про відкриття веселки.

Учитель. Перші спроби пояснення веселки як природниче явище природи було зроблено в 1611 році, архієпископом Антоніо Домінісом. Його пояснення веселки протистояли біблейському, тому він був відлучений від церкви і приговорений до смертної страти, але його  тіло і рукописи було спалено.

 

Наукове роз'яснення веселки вперше дав Рене Декарт в 1637р. Декарт пояснив веселку на основі законів заломлення і відбивання світла в каплях падаючого дощу. Ось як він описував свої спостереження: "Веселка – це неймовірне чудо природи, і над її утворенням, досі мало відомо, у всі часи дуже задумувались, що мені важко знайти питання, на якому я б краще міг показати, як за допомогою застосованого мною метода пройти до знання яким не володіли ті, чиїми творами ми володіємо. По-перше, коли я брав до уваги, що веселка може з’являтись не тільки на небі, но й в повітріпоблизу нас кожний раз, коли в ньому знаходяться краплі води освітеленні променями сонця, як це іноді можна побачити на досліді з фонтаном, мені було легко зрозуміти, що це залежить від того яким чином промені світла дібть на краплі води, а відних досягають наше око. Зна.чи, що краплі кулеподібні, і бачучи, що при великих і малих краплях веселка появляється завжди одним чином, і я поставив перед собою ціль - створити дуже велику краплю води,щоб мати можливість краще її роздивитись».  Декарт створив велику каплю і пояснив веселку. Але веселка Декарта була білою.

Через 30 років І.Ньютон доповнив теорію Декарта, пояснив, як заломлюються кольорові промені в каплі дощу.

Американський вчений А.Фразер, який вивчав веселку в наш час, сказав про дослідження Декарта і Ньютона так: "Декарт розмістив веселку в потрібному місці на небі, а Ньютон її розфарбував різними кольорами спектра."

 

 

2. Досліди Ньютона з дисперсії світла.

Що ж зробив Ньютон? В 1666 році Ньютон провів ряд дослідів і зробив велике припущення. В своїй праці "Оптика" він описав свої дослідження так : " Я помістив в дуже темній кімнаті біля круглої щілини біля трьох дюймів шириною в стіні вікна скляну призму, завдяки чому пучки сонячних променів, які потрапляли в цю щілину, могли заломлюватись вгору до протилежної сторони кімнати і утворювали там кольорові зображення сонця…явище прекрасних і ярких кольорів, утворене внаслідок цього, доставляло мені дуже багато задоволення». 

Ньютон різнокольорову смужку, яка утворилася після проходження світла через призму назвав спектром (від лат. - spectrum, що означає "світло"), а явище розкладання світла призмою - дисперсією (від лат. - dispersion, що означає "розсіяння"). (Визначення записують в зошити.) Спектр видимого світла - це розкладання білого світла на 7 променів різного кольору (Ч,О,Ж,З,Г,С,Ф).

Щоб запам’ятати кольори існують приказки:

• Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан.
• Чекав обіду журналіст,

З’їв бутерброд –

Став футболіст.

Как Однажды Жак – Звонарь Городской Сломал Фонарь.

Кожний колір спектра являється монохроматичним.  Монохроматичне світло – однокольорове світло, кожному кольору відповідає своя довжина і частота хвилі.

З газеті «Нью-Йорк Таймс» була опублікована стаття співробітника філософського факультету Нью-Йорка Роберта криза і історика Брукхевенської Національної Лабораторії  Стоні Брук, які провели опитування серед американських фізиків, щоб визначити 10 найкрасивіших експериментів за всю історію цієї науки. І даний дослід І. Ньютона ввійшов в цю десятку найкрасивіших дослідів.»

Відкриття Ньютоном явища дисперсії світла вважається одним із найважливіших його відкриттів. На надгробному пам’ятнику, поставленому в 1731 році, зображено фігури юнаків, які держать емблеми найважливіших відкриттів Ньютона. В руках одного із юнаків – призма, а в напису на пам’ятнику є такі слова: «Тут спочиває сер Ньютон, дворянин, який майже божественним розумом перший доказав з факелом математики рух планет, шляхи комет і припливи океанів. Він дослідив різновидність світлових пучків і які проявляли при цьому різні види кольорів, чого раніше ніхто навіть й не підозрював… нехай смертні радіють, тому, що існує така прикраса людського начала».

З досліду видно, що червоний колір заломлюється слабо, а фіолетовий заломлюється сильніше ніж інші.

Це означає, що кольорові промені відрізняються між собою за ступінню заломлюваності, що для кожного кольору існує своя довжина і частота хвилі.

Ми прийшли до висновку, що показник заломлення залежить від довжини хвилі, точніше від частоти хвилі.

Явище залежності показника заломлення від довжини хвилі називається дисперсією, або явище розкладання білого світла у спектр.

 При вивченні дисперсії було виявлено, що всі складові білого світла мають у повітрі (вакуумі) однакову швидкість, у той час як в інших середовищах їхні швидкості різні. Внаслідок того, що під час проходження світлом межі двох середовищ змінюється його швидкість, воно відхиляється від свого початкового напрямку.

 Отже, явище дисперсії світла виникає внаслідок того, що швидкість поширення світла різних кольорів у даному середовищі є різною.

 На основі вище викладеного матеріалу можна пояснити походження веселки.

Природа веселки

Уранці після сходу сонця, коли східні вітри підганяють дощові хмари на захід, або у вечері, коли західні вітри женуть на схід, після або під час дощу на небі з боку, протилежного сонцю, можна спостерігати різнокольорову дугу – веселку. Вона забарвлена так, що концентричними смугами кольори переходять від іншого до іншого: червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий. Суміжні кольори утворюють багату палітру. У давнину вважали, що веселка – це вияв волі божої. Колись на Україні говорили, що «веселка – труба, якою порок Ілля бере воду з річок і озер». У стародавній Греції веселку вважали посмішкою богині Іриди, яка провіщала мир між небом і землею. За уявленнями давніх людей, веселка єднала небо і землю. Виконувала це посередниця між людьми і богами Ірида, дочка Тавманта (чоловіка океаніди Електри); Іриду зображали звичайно поряд з Герою (дружиною Зевса, царицею богів) у вигляді крилатої дівчини, яка тримає в руках кухоль. Ним Ірида нібито лила воду на хмари.

Був час, коли тих, хто намагався тлумачити веселку, переслідували. Так, у ХVІІ ст. Антоніо Домініка засудили до страти за пошуки природичо - наукового пояснення цього явища.

Наукою встановлено, що білий сонячний промінь можна розкласти за допомогою призми на сніп різнокольорових променів, розташованих віялом один до одного. У веселці на небі відбувається явище, подібне тому, яке спостерігається під час проходження променів через призму. Появу веселки пояснюють так: сонячний промінь входить у кожну краплину, заломлюючись у ній; а на протилежному внутрішньому боці краплини промінь відбивається від межі краплина-повітря всередину неї. Дійшовши до нової точки на внутрішній поверхні краплі, промінь виходить на зовні, знову заломлюючись. На цьому шляху «колишній білий»  виходить із кожної краплини вже як сніп різнокольорових променів, бо промені різних кольорів заломлюються під різними кутами. Тому від кожної краплини, що зависла в повітрі, в око спостерігача потрапляє тільки один кольоровий промінь: кожна краплина здається забарвленою в якийсь один колір веселки. Решта променів від тієї самої краплини пройде нижче або вище ока спостерігача. Зате інші краплини, що висять нижче або вище від попередньої, посилатимуть до ока спостерігача промені інших кольорів. Звичайно, краплі змінюють одна одну, перебуваючи у безперервному русі. Величина краплин приблизно однакова, отже, кути падіння та відбивання  (в краплинах) променів різних кольорів однакові, тому веселка здається нерухомою. А коли для її виникнення потрібні «призми» - краплі, то й веселка є ознакою дощу, що припиняється, якщо вона спостерігається на сході після полудня при західних вітрах або на заході до полудня при східних вітрах (хоча це справджується інколи і при інших вітрах).

Про те не забувайте, що купчасто-дощова хмара може зміщуватися в напрямі, який збігається з напрямом вітру біля землі. Та все-таки ознака правильна: веселка вранці – на дощ, увечері – на гарну погоду. Щойно дощ припинився розтанула хмара, веселка зникає, і тому кажуть, що «веселка відро води випила». Найчастіше веселка буває влітку, проте і в перехідні сезони (осінь, весна) вона можлива, особливо коли випадає сніг із дощем.

За яких умов спостерігається веселка? Веселка спостерігається на фоні дощових хмар або дощу, проти Сонця. Чим ближче буде Сонце до горизонту, тим повніша веселка. Коли Сонце буде ближче до зеніту,  веселка не спостерігається. В око спостерігача потрапляють лише ті розкладені промені, які утворюють із напрямком «Сонце-спостерігач» цілком певний кут 42°.

Розрізняють внутрішню і зовнішню веселки. Виникає ж веселка внаслідок  дисперсії світла на великих краплях води. Найчастіше спостерігається лише одна веселка, внутрішня частина якої для спостерігача, що перебуває на землі, має фіолетовий колір, а зовнішня частина – червоний. Іноді зовні цієї веселки буває ще одна, виникнення якої пов’язане з подвійним відбиттям світла всередині краплі. Розміщення кольорів у такій веселці обернене – внутрішня її частина червона, а зовнішня фіолетова.

На сьогодні пояснюють причини виникнення веселки так: промінь, який потрапив у дощову краплину (вважається, що вона має форму кулі) зазнає на її задній стінці повного внутрішнього відбивання, а потім виходить через передню. Однак можна показати, що якщо промінь зазнає повного відбивання один раз, то він узагалі не зможе вийти із краплини в повітря, а буде багаторазово відбиватися в середину краплини. Як же тоді пояснити виникнення веселки? Розбіжність пов’язана з тим, що ми вважаємо дощові краплини кулястими. Таку форму мала б краплина при падінні в безповітряному просторі. Однак опір повітря зумовлює деформацію кулі. Краплина набуває характерної «краплеподібної» форми. Умови відбивання в різних точках стають неоднаковими: якщо в одному місці відбудеться відбивання, то в іншому можливий вихід назовні. Потрібно зазначити, що повне відбиття фактично в краплині ніколи не спостерігається. Частина світлової енергії все таки «проникає» із краплини в повітря.

 

3. Чому світ різнокольоровий?

Біле світло є складним. Світло здатне частково відбиватися, поглинатися і заломлюватися залежно від оптичних властивостей матеріалу. Забарвлення предметів дістають з двох причин:

1. Вилучення якого - небудь кольору (або кольорів) зі складу білого світла під час поглинання речовиною світлових хвиль із певною довжиною хвилі. У результаті відбите від речовини або заломлене нею світло дістає забарвлення. Наприклад, зелений колір листків рослин зумовлений тим, що хлорофіл, який входить до їхнього складу, поглинає в основному червоні промені.Усі інші кольори  спектра листок відбиває, але біле світло після вилучення з його складу червоного кольору сприймається оком,  як зелене.
2. Розділення кольорів у пучку білого світла через те, що хвилі з різною довжиною хвилі заломлюються або розсіюються речовиною по-різному ,а також у результаті інтерференції або дифракції . Наприклад, унаслідок того, що хвилі з різною довжиною хвилі заломлюються по-різному, пучок білого світла після заломлення в призмі розкладається у кольоровий спектр; під час інтерференції променів, відбитих двома поверхнями тонкої плівки, виникає райдужне забарвлення ( мильні бульбашки, крила комах ); через те, що хвилі з різною довжиною хвилі по-різному розсіюються скупченнями молекул у повітрі, виникає блакитний колір неба. Райдуга також зумовлюється  розділенням кольорів під час заломлення світла крапельками води .

5.Застосування явища дисперсії.

Відкриття явища розкладання білого світла на кольори під час заломлення дозволило пояснити появу райдуги  й інших подібних метеорологічних явищ. Заломлення світла у водяних краплинах або крижаних кристаликах, які плавають в атмосфері, супроводжується завдяки дисперсії у воді або кризі розкладанням сонячного світла. Розраховуючи напрям заломлення променів у випадку сферичних водяних крапель, ми дістаємо картину розподілу кольорових дуг, точно відповідну тим, які спостерігаються в райдузі. Аналогічний розгляд заломлення світла в кристаликах криги дозволяє пояснити явища кіл навколо Сонця та Місяця в морозну пору року –утворення так званих несправжніх сонць тощо.

Знаючи, що біле світло має складну структуру, можна пояснити дивовижне різномаїття барв у природі . Вкриваючи папір шаром , наприклад червоної фарби, ми не створюємо при цьому світла нового кольору, але затримуємо на аркуші деяку частину наявного. Відбиватися тепер будуть тільки червоні промені, інші ж поглинатимуть шаром фарби. Трава й листки дерев здаються нам зеленими тому, що з усіх сонячних променів, які падають на них, вони відбивають лише зелене, поглинаючи інші. Якщо подивитися на траву крізь червоне скло, що пропускає лише червоні промені, то вона здаватиметься майже чорною.     

4. Зв'язок з іншими науками.

Сьогодні на уроці ми розглянемо зв'язок фізики з кольоротерапією. Розглянемо,як колір впливає на людину.

Це ефективний метод впливу кольору на наш організм з метою відновлення його нормальної життєдіяльності. Вченими доведено, що колір викликає певні біохімічні реакції в людських тканинах, стимулює різні залози і деякі відділи головного мозку, в тому числі і гіпофіз. Останній стимулює вироблення цілого ряду гормонів, які відповідають за обмін речовин, сон, апетит, наш емоційний стан, сексуальне збудження та ін. Інакше кажучи, те, як ми себе відчуваємо, багато в чому залежить від квітів, якими ми оточені. Тому медицина навчилася використовувати кольори на благо - для благотворного впливу на наше здоров'я.

Вивчення психологічного сприйняття кольору покладено  в основу науки кольорології. Сьогодні доведено, що кожний колір випускає властиву тільки йому відповідну вібрацію. Вібрація чистих кольорів оказує відновлювальну дію на ті чи інші функції організму, нормалізуючи їх діяльність. Сьогодні кольорологія переживає друге народження -  спеціальна апаратура позволяє в багато разів підсилити терапевтичний ефект методу. Кольрологія успішно використовується в офтальмології. Наприклад, якщо 2-3 рази в рік проводити лікування дією кольору на око, то вікова далекозорість відсуне  час свого наступу. Успішно лікується косоокість. Знімається  астенопатія – зорова втома, яка виникає у тих, хто довго працює за комп’ютером.

 Але, щоб вірно приймати ліки, тобто колір, необхідно знати його характеристики. Відомо, що кольори діляться на теплі і холодні. До теплих відносяться – червоний, оранжевий і жовтий, до холодних – голубий, синій, фіолетовий. Зелений займає проміжне положення.

 Собі на заміточку. Інструкція – знай, який вибрати…

         Червоний надає збуджену, стимулюючу дію на нервову систему. При цьому в організмі прискорюються обмінні процеси. Активність червоного кольору приводить до того, що покращується кровообіг, серцева діяльність, усуваються застійні явища у внутрішніх органах.  Його місце в спальні, але там він повинен бути темно – червоним, ближче до коричневого. Небагато червоного добре на кухні – у вигляді окремих деталей інтер’єра. Збиток цього кольору може викликати збудження нервової системи, головну біль, утомлюваність очей.

Оранжевий колір відновлює нервові і м’язові тканини. Допомагає при хворобах, пов’язаних з моче половою системою, при захворюваннях підшлункової залози, покращує харчоваріння. Але  оранжевий колір дуже сильно втомлює, тому використовувати його у квартирі не бажано, якщо він не поглинається другими кольорами в якомусь орнаменті.

Жовтий не втомлює, але при цьому стимулює зір і нервову систему. Він здійснює очищуючу дію на весь організм, лікує деякі шкіряні захворювання. Жовтий допомагає при нервових виснаженнях. Збуджує апетит і лікує безсоння. Його добре використовувати в дитячих кімнатах, на кухні. Наприклад, в дитячу кімнату підійдуть жовті штори або меблі жовтого відтінку, але не шпалери – вони будуть сильно втомлювати очі.

Зелений колір – найбільш заспокійливий. Вважається, що він нормалізує діяльність серцево-судинної системи, понижує сильне серцебиття, лікує аритмію. Стабілізує артеріальний тиск, ефективно діє при головних болях і втомі очей. Натуральний зелений колір заспокоює нашу душу і разом з тим дає відчуття впевненості. Він прекрасно підходить до робочого кабінету.

Блакитний охолоджує і заспокоює свідомість. В лікувальних цілях його використовують при охриплості горла і запаленні зв’язок, а також при лікуванні опіків, флюсів і абсцесів. Блакитний  регулює роботу серця, знімає м’язову напругу. В побуті блакитний і синій кольори повинні складати основну гаму в тих місцях, де ви відпочиваєте і розслабляєтеся.

Темно - синій – сильний антисептик, допомагає в боротьбі з інфекціями і лихорадками. Він допомагає при таких важких психологічних станах, як меланхолія, епілепсія, істерія, Темно – синій прекрасно підходить для гостинної. 

Фіолетовий заспокоює нервову систему. Особливо корисний він для тих людей, хто займається творчою працею. У цих людей він підвищує працездатність і надає  вплив на духовний розвиток людини. Фіолетовий благородно впливає на судинну систему, полегшує протікання простудних захворювань і забезпечує легкий і спокійний сон. Невелика картина у фіолетових тонах на стіні в кімнаті дитини буде стимулювати його навчання. Але довгий вплив фіолетового може викликати смуток  і депресію. Тому немає потреби постійно носити одяг фіолетового кольору – це пригнічено діятиме на оточуючих, та і на саму людину.

Сірий – абсолютно позбавлений стимулюючої психологічної тенденції, а також лікувальної дії. Різні його відтінки зараз прийнято використовувати в оформленні офісів. Він не допомагає активній роботі і викликає неспокій, тривогу і не впевненість.

Білий – дає силу і енергію, очищає організм від шлаків і знімає напругу.

Чорний створює різні негативні стани, неспокій, нервозність.

6. Спектроскоп.

Спектроско́п (від спектр й грец.  σκοπέω— «бачу») — оптичний пристрій для візуального спостереження спектра випромінювання.

Використовується переважно для швидкого і якісного спектрального аналізу в хімії, металургії та інших галузях.

За допомогою флуоресцентного окуляра візуально можна спостерігати ультрафіолетовий спектр, а за допомогою електронно-оптичного перетворювача — ближню інфрачервону ділянку спектра.

Спектро́граф (від спектр та грец. γραφω — пишу) — спектральний прилад, у якому приймач випромінювання одночасно реєструє весь можливий електромагнітний спектр. Приймачами випромінювання можуть бути фотоматеріали, багатоелементні фотоприймачі (ПЗЗ-матриці або лінійки), електронно-оптичні перетворювачі. Диспергувальна система (система, що поділяє потік випромінювання залежно від довжини хвилі) може бути призмою, дифракційною ґраткою тощо.

Спектрограф застосовують для промислових і наукових досліджень спектрівречовин, в астрономічних дослідженнях. Загальновідоме застосування спектрографа в астрономії.

7.Поляризація світла.

Поляризоване світло — світло в стані, коли одні напрямки коливань його електричного вектора переважають над іншими в площині, нормальній до напрямку розповсюдження світлової хвилі. У такому світлі є певні фазові співвідношення між взаємоперпендикулярними компонентами вектора напруженості електричного (чи магнітного) поля і ці компоненти когерентні. Останнє означає, що в даному світловому потоці всі хвилі поляризовані однаково — така поляризація світла називається повною. Природне світло не є поляризованим, хоч у кристалах воно може бути таким. У найпростішому випадку плоских однорідних електромагнітних хвиль (пр., світлових хвиль у прозорому ізотропному середовищі) коливання векторів напруженості електричного й магнітного полів відбуваються в одній площині, нормальній до напрямку розповсюдження хвилі (хвилі є строго поперечними).

Використання поляризованого світла

Явище поляризації має широке практичне застосування:

1. Обговорюється питання про встановлення поляроїдів на фари і вітрові скла автомобілів з тим, щоб усунути засліплюючу дію фар зустрічних автомобілів. для цього поляроїд на фарах і вітровому склі має пропускати коливання під кутом 45ْ  до горизонту. Але встановлювати поляроїди доцільно, коли це зробити на всіх автомобілях.
2. Метод дослідження в поляризованому світлі напруг в деталях машин і будівель. Механічні деформації прозорих ізотропних тіл створюють оптичну анізотропію, внаслідок чого тіла набувають властивостей подвійного променезаломлення і на екрані утворюється інтерференційна картина.
3. Для визначення оптичних характеристик кристалів і проведення мінералогічного аналізу використовується поляризаційний мікроскоп.
4. Для визначення концентрації цукру використовують цукрометр. Розчин цукру має здатність повертати площину поляризації, кут повороту залежить від концентрації.

 

Рідкокристалічні дисплеї

Наприклад, піксель рідкокристалічного дисплея складається щонайменше з трьох шарів: твердого (скляного) шару, який пропускає лише горизонтально-поляризоване світло, рідкокристалічного шару, який обертає поляризацію світла на 90°, і шару, який пропускає лише вертикально поляризоване світло. Загалом така структура прозора для горизонтально-поляризованої складової світла, яке падає на цей піксель. Однак, прикладання невеликого електричного поля до рідкого кристалу призводить до того, що кут обертання поляризації змінюється, і світло проходить крізь фільтр вже не повністю. У такому випадку піксель темніє, що дозволяє формувати зображення на дисплеї.

Стереоскопічне кіно

Поляризація світла використовується для того, щоб створити ефект об'ємності зображення в стереоскопічному кіно. Відомо, що об'ємність нашого зору зумовлена бінокулярністю, тобто тим, що ми маємо два ока, якими бачимо дещо різні зображення. Різниця в зображеннях, сприйнятих очима дозволяє нашому мозку відтворити об'ємний ефект. У стереоскопічному кіно на екран проектують два зображення з різною поляризацією, а глядачі одягають окуляри, одне скельце яких пропускає лише вертикально-поляризоване світло, а інше — лише горизонтально-поляризоване світло. У результаті кожне око бачить лише одне зображення з двох, а глядач бачить стереозображення.

Поляризація світла та зір

Людське око майже не чутливе до поляризації світла. Деякі люди здатні бачити так звану фігуру Гайдінгера, що зумовлена поляризованим світлом.

Багато тварин здатні сприймати деякі компоненти поляризованого світла. Чутливість до поляризації поширена здебільше серед безхребетних. Бджоли використовують інформацію про поляризацію світла, що надходить із неба, для орієнтації в просторі та передають цю інформацію іншим бджолам у своїх «танцях». Каракатиці здатні сприймати поляризацію світла та змінювати колір і поляризацію свого забарвлення, що застосовується для комунікації з іншими каракатицями.

На сьогодні вважається, що найбільш розвинене та досконале сприйняття поляризованого світла спостерігається у деяких видів ракоподібних ряду Stomatopoda. Ці ракоподібні також мають тканини, що вибірково відбивають поляризоване світло.

Аналізатор в оптиці — це поляризатор, що призначений для визначення стану поляризації світла (ступеню поляризації, ступеню еліптичност і т. д), або для реєстрації його зміни. Як аналізатор використовують лінійні, кругові, чи еліптичні поляризатори. Інтенсивність світлового потоку, що проходить через аналізатор, в загальному випадку не дозволяє повністю ідентифікувати стан поляризації світлового пучка. Тому для ідентифікації використовуються результати кількох вимірювань, проведені з різними аналізаторами (лінійними і круговими). Проте в багатьох випадках невідомим, або змінним в часі є всього один параметр поляризації, наприклад еліптичність, при відомих азимутах півосей еліпса, чи азимут площини поляризації лінійно-поляризованого світла. Тоді аналізатор, встановлений у фіксованому положенні дозволяє отримати всю необхідну інформацію про стан поляризації пучка.

В оптичних схемах з фотоелектричною або візуальною реєстрацією аналізатор зазвичай використовується для перетворень часових або просторових змін стану поляризації пучка в зміну інтенсивності.

Поляризатор (поляризаційний фільтр) - це оптичний фільтр, що пропускає певну поляризацію електромагнітних хвиль, в т.ч. - світла. За способом поляризації і будовою поляризаційної решітки розрізняють лінійні («linear») та циркулярні («circular») поляризатори.

Окрім поляризаторів в оптичному діапазоні також існують поляризатори для інших діапазонів електромагнітного випромінювання: НВЧ, радіохвиль, рентгенівського випромінювання. У фотографії поляризаційні фільтри використовуються для досягнення різних художніх ефектів (усунення відблисків, затемнення неба).

V. Закріплення вивченого на уроці.

1. Хто першим пояснив веселку?
2. Що називається дисперсією світла?
3. Що таке спектр?
4. В якій науці часто використовуються різні кольори?
5. Чим відрізняється поляризоване світло від природного?
6. У чому полягає принцип дії поляризаційних приладів?
7. З якою особливістю електромагнітної хвилі пов’язане явище поляризації?
8. Де на практиці застосовують явище поляризації електромагнітних хвиль?

 

VI. Узагальнення знань.

• Спектр – різнокольорова смуга, в якій спостерігається поступовий перехід від червоного до фіолетового кольору.
• Дисперсія світла – явище розкладання білого світла на кольори.
• Явище дисперсії світла виникає внаслідок того, що швидкість поширення світла різних кольорів у даному середовищі є різною.
• Світло  - поперечна хвиля.
• Кристал турмаліну має властивість пропускати світлові хвилі з коливаннями, що лежать в одній площині. Таке світло називається поляризованим.

VII. Підсумок уроку і домашнє завдання.

 Сьогодні ми дали відповіді на запитання: «Чому ми  можемо бачити красиві кольори, дивовижні картини? Чому світ дарує нам цілу гаму різних по красоті і не повторюваності пейзажі? »

1. Придумати вислови для запам’ятовування кольорів веселки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновок

 

Використання оздоровчих технологій під час проведення уроку з фізики, дає можливість показати зв'язок здобувачам освіти з повсякденним життям. В даному випадку це урок з використанням кольоротерапія.

Вивчення психологічного сприйняття кольору покладено  в основу науки кольорології. Сьогодні доведено, що кожний колір випускає властиву тільки йому відповідну вібрацію. Вібрація чистих кольорів оказує відновлювальну дію на ті чи інші функції організму, нормалізуючи їх діяльність. Сьогодні кольорологія переживає друге народження -  спеціальна апаратура позволяє в багато разів підсилити терапевтичний ефект методу. Кольрологія успішно використовується в офтальмології.