ГАПОУ СО
«НОВОКУЙБЫШЕВСКИЙ НЕФТЕХИМИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»
Методическая разработка
«Системно-деятельный подход в преподавании физики.
Дифракция света. Дифракционная решетка»
Автор
Преподаватель физики ГАПОУ СО «ННХТ»
Комиссарова Н.П.
2020
Результат образования - это не только знания по конкретным дисциплинам, но и умение применять их в повседневной жизни, использовать в дальнейшем обучении. Мой предмет – физика. Затруднения в обучении физике по тем или иным причинам испытывают до 70% обучающихся.
Поэтому моя ведущая педагогическая идея – организация разнообразной деятельности обучающихся по стимулированию познавательных интересов при обучении физики.
Обучающиеся, которые приходят в группы по подготовке квалифицированных рабочих, служащих (ПКРС) имеют различную степень подготовленности по предмету, поэтому структуру урока приходится выстраивать таким образом, в которых обучающиеся сами добывают знания, учатся осознавать их, осмысливать, отрабатывать, т.е. использовать системно-деятельностный подход в обучении.
При деятельностном подходе преподаватель не выбирает метод обучения, а разрабатывает сам в соответствии с поставленными целями программу деятельности своей и обучающихся.
Рассмотрим пример такого подхода на уроке «Дифракция света. Дифракционная решетка»
Тема урока: Дифракция света. Дифракционная решетка.
Цели урока:
образовательная – изучение волнового явления «дифракция», убеждение в том, что она свойственна свету; ознакомление обучающихся с одним из способов измерения длины световой волны при помощи дифракционной решетки;
развивающая - развитие умений по качественному и количественному описанию дифракционной картины;
воспитательная – развитие мотивации изучения физики; развитие коммуникативных навыков.
Задание | Материал для урока | Примечание |
Сделайте опорный конспект | Дифракция света- отклонение световых волн от прямолинейного распространения, огибание встречающихся препятствий. Качественно явление дифракции объясняется на основе принципа Гюйгенса-Френеля. Волновая поверхность в любой момент времени представляет собой не просто огибающую вторичных волн, а результат интерференции. На рис. изображена плоская световая волна, падающая на непрозрачный экран с отверстием. За экраном фронт результирующей волны (огибающая всех вторичных волн) искривляется, в результате чего свет отклоняется от первоначального направления и попадает в область геометрической тени. Законы геометрической оптики выполняются достаточно точно лишь в том случае, если размеры препятствий на пути распространения света много больше длины световой волны: Дифракция происходит в том случае, когда размеры препятствий соизмеримы с длиной волны: L ~ λ. Дифракционная картина, полученная на экране, расположенном за различными преградами, представляет собой результат интерференции: чередование светлых и темных полос (для монохроматического света) и разноцветных полос (для белого света). Дифракционная решетка - оптический прибор, представляющий собой совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками. Число штрихов у хороших дифракционных решеток доходит до нескольких тысяч на . Если ширина прозрачной щели (или отражающих полос) а, а ширина непрозрачных промежутков (или рассеивающих свет полос) b, то величина d = а + b называется периодом решетки. Пусть на решетку падает плоская монохроматическая волна длиной λ. Вторичные волны за дифракционной решеткой распространяются по всем направлениям. Найдем условие, при котором вторичные волны усиливают друг друга. Рассмотрим волны, идущие под углом φ. Разность хода между волнами от краев соседних щелей равна длине отрезка АС. В треугольнике АСВ катет | АС | = | АВ | sin ф = d sin ф. Максимум будет наблюдаться, если | АС | = kλ, то есть (1) При выполнении этого условия усилят друг друга волны, идущие от всех других точек щелей. | |
Подпишите обозначения физических величин в формуле (1) | d -……………………………………………………… φ - ……………………………………………………. k=0, 1, 2… - ………………………………………. λ - ……………………………………………………. | |
Ответьте на вопросы? | 1. Почему дифракцию звука можно наблюдать более отчетливо, чем дифракцию света? 2.Как изменится картина дифракционного спектра при удалении экрана от решетки? 3. Почему частицы размером менее 0,3 мкм в оптическом микроскопе не видны? | |
Рассмотрите пример решения задач | 1. Дифракционная решетка содержит 120 штрихов на . Найти длину волны монохроматического света в спектре первого порядка, падающего на дифракционную решетку под углом 4°. Дано: CИ Решение: d=<Object: word/embeddings/oleObject1.bin> <Object: word/embeddings/oleObject2.bin> d·sinφ=k·λ k= 1 λ=<Object: word/embeddings/oleObject3.bin> φ=4° λ=<Object: word/embeddings/oleObject4.bin> λ-? 2. Определите угол отклонения лучей зеленого света (λ=0,55 мкм) в спектре первого порядка, полученном с помощью дифракционной решетки, период которой равен . Дано: СИ Решение: λ=0,55 мкм 0,55·10- d·sinφ=k·λ k=1 sinφ=<Object: word/embeddings/oleObject5.bin> d=0,02мм 0,02·10- sinφ=<Object: word/embeddings/oleObject6.bin> φ=1,5° (по таблице) φ-? | |
Решите задачи самостоя- тельно | 1. Определите постоянную дифракционной решетки, если при ее освещении светом с длиной волны 656 нм второй спектр виден под углом 15°. 2. Дифракционная решетка имеет 50 штрихов на миллиметр. Под какими углами видны максимумы первого и второго порядков монохроматического излучения с длиной волны 400 нм? |
При проведении такого урока организую взаимодействие «обучающийся-преподаватель», на всех этапах урока выполняю функции консультанта, партнера.
Рефлексию и подведение итогов урока проводим вместе с обучающимися.
Ещё в XVIII веке Лессинг писал: “Спорьте, заблуждайтесь, ошибайтесь, но, ради бога, размышляйте, и хотя и криво, да сами”. Считаю что эти слова актуальны и в наше время.
