Электромагнитная природа света - ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ - Поурочные разработки по программе А. В. Перышкина

Цели урока:

Дать учащимся представление о свете как электромагнитной волне.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания, повторение

- Какие два взгляда на природу света существует с давних пор?

- В чем заключается суть опыта Юнга, что этот опыт доказывает и когда поставлен?

- Как проводился опыт, изображенный на рис. 143 а) учебника?

- Пользуясь рисунком 143 б) учебника, объясните, почему на мыльной пленке появляются чередующиеся полосы?

- Что доказывает опыт, изображенный на рис. 143 а) учебника?

- Что можно сказать о частоте (или длине волны) световых волн различных цветов?

II. Кратковременная лабораторная работа

Оборудование:

Две чистые стеклянные пластинки небольшого размера, соломинка для выдувания мыльных пузырей, проволочное кольцо, раствор мыла.

Порядок выполнения работы:

1. Чистые стеклянные пластинки положите друг на друга, прижмите, в отраженном свете на темном фоне поищите (особенно, по краям) цветные интерференционные полосы. Выделите особенности наблюдаемого явления: постоянная картина или нет, есть ли максимумы, окрашены ли полосы. Вид картины зарисуйте, выполните рисунок с объяснением метода образования когерентных источников света. Изучите, при каких условиях интерференционная картина изменяется. Получается ли опыт в проходящем свете?

2. Получите мыльную пленку на проволочном кольце и мыльные пузыри. Как доказать, что и в этом случае наблюдается интерференционная картина? Отличается ли она от картины в опытах с пластинками? В каком свете наблюдается интерференционная картина? О чем говорит изменение вида полос на мыльной пленке?

III. Новый материал

В XVII веке почти одновременно начали свое существование совершенно различные теории о том, что такое свет, какова его природа.

Ньютон придерживался корпускулярной теории, согласно которой свет - это поток частиц, идущих от источника во все стороны. Гюйгенс же утверждал, что свет - это волны, распространяющиеся в особой, гипотетической среде - эфире, заполняющим пространство и проникающим во внутрь тела, всех тел. Обе теории длительное время существовали параллельно. Ни одна из них не могла одержать решительную победу.

Такое неопределенное положение относительно природы света длилось до начала XIX века, когда были изучены явления интерференции и дифракции (огибание светом препятствия). Эти явления присущи только волновому движению. Работами Максвелла были заложены основы электромагнитной теории света. В основе электромагнитной теории света лежит факт совпадения скорости света со скоростью распространения электромагнитных волн. Из теории Максвелла вытекало, что электромагнитные волны поперечны. К тому времени было известно, что световые волны поперечны (экспериментально доказано). После экспериментов Герца теория света получила первое экспериментальное подтверждение. Было доказано, что электромагнитные волны при своем распространении обнаруживают те же свойства, что и световые. Световые волны - это электромагнитные волны. В электромагнитной волне векторы и перпендикулярны друг другу. В естественном свете колебания электрического поля и магнитной индукции происходят по всем направлениям, перпендикулярным направлению распространения волны.

Однако в начале XX века, оказалось, что при излучении и поглощении свет ведет себя подобно потоку частиц. Были обнаружены квантовые свойства света. Свет имеет корпускулярно-волновые свойства. Квантовые и волновые свойства не исключают друг друга, а дополняют. Волновые свойства ярче проявляются при малых частотах и менее ярко при больших.

IV. Вопросы на закрепление

- В виде каких волн ученые представляли себе свет в начале XIX в.?

- Чем была вызвана необходимость выдвижения гипотезы о существовании светоносного эфира?

- Какие предположения о природе света было сделано Максвеллом? Какие общие свойства света и электромагнитных волн явились основанием для такого предположения?

- Как называется частица электромагнитного излучения?

Домашнее задание

1. Прочитать и выучить § 54;

2. Ответить на вопросы микротеста:

Заряженная частица излучает электромагнитные волны в вакууме...

а) только при движении с ускорением;

б) только при движении с постоянной скоростью;

в) только в состоянии покоя;

г) как в состоянии покоя, так и при движении с постоянной скоростью.

При распространении света в вакууме в виде электромагнитной волны считается, что в пространстве распространяется ...

а) только колебания вектора ;

б) только колебания вектора ;

в) колебания векторов и ;

г) колебания невидимой среды - эфира.