Урок "Свет. Закон отражения света"

Тип урока: урок усвоения знаний на основе имеющихся

Вид урока: проблемный урок

Словесные: постановка проблемного вопроса и его разрешение в ходе диалога, рассказ;

Наглядные: работа с опорным конспектом, демонстрации;

Практические: решение качественных задач.

Оборудование: оптический круг, источник света, фонарик, зеркала, карточки, опорные конспекты, программный продукт, компьютер, проектор.

Корпускулярно-волновой дуализм.

Скорость света.

Световой луч.

Закон прямолинейного распространения света.

Закон отражения света

4. Закрепление (беседа по опорному конспекту)

5. Подведение итогов урока.

Выключите свет, закройте глаза. Учитель зачитывает стих.

Чудный дар природы вечной

Дар бесценный и святой

В нем источник бесконечный

Наслажденья красотой:

Небо, солнце, звезд сиянье,

Море в блеске голубом –

Всю картину мирозданья

Мы лишь в свете познаем.

ДА БУДЕТ СВЕТ! (Включают свет)

- В каких тонах вы видели окружающие вас предметы при выключенном свете? (в черно-серых)

- Когда включили свет, предметы приобрели окраску. Мы с вами очень часто используем понятие «свет».

Мы говорим:

- Зажечь свет.

- Свет ты мой ясный.

- Ученье свет, а неученье тьма.

- Путешествие вокруг света.

- На чем свет стоит.

- Выпустить в свет.

- Световой год.

- Световые волны.

- Какие источники света вы знаете?

Солнце – источник жизни на Земле. Почти весь свет мы получаем от Солнца. Свет Солнца создает нам смены дня и ночи, т.к. Земля вращается вокруг Солнца то на одной стороне Земли день, а на другой – ночь.

Лампочка, свеча, молния, экран телевизора и т.д.

- А кто-нибудь из вас задумывался: что же такое «свет»?

Так вот сегодня мы с вами рассмотрим: что из себя представляет свет и каким законам он подчиняется. Мы будем работать с опорным конспектом, который вы видите на доске. В ходе урока вы себе в тетрадь его записываете. Откройте тетради, и запишите число, тему урока.

Природа очень долго хранила секрет света.

Древние Греки считали: свет – нечто такое, что истекает из глаза, ощупывает предмет и доставляет наблюдателю информацию.

Пифагор считал: тела становятся видимыми благодаря испускаемым ими частицам.

В конце 17 в. почти одновременно возникли три теории:

- В 1672 г. англ. уч. И.Ньютон предложил корпускулярную теорию света, согласно которой свет представляет собой поток «лучистых частиц» - корпускул.

- В 1678 г. гол. уч. Гюйгенс разработал волновую теорию, которая рассматривала свет как упругую волну, распространяющуюся в среде.

- В 1864 г. англ. уч. Максвелл создал электромагнитную теорию света, которая рассматривала свет как электромагнитную волну.

ВЫВОД: свет-поток частиц обладающих волновыми свойствами. Двойственность свойств света называется корпускулярно-волновым дуализмом.

Это проявление взаимосвязи основных форм материи вещества и поля.

Раздел физики, рассматривающий явления связанные со светом, а также взаимодействие света с веществом называется ОПТИКА. (от греческого слова «зрительный»)

Так как свет – поток частиц и волна, то у него должна быть скорость. Аристотель считал, что свет от точки к точке распространяется мгновенно. Кеплер и Декарт считали скорость света бесконечной. Ньютон и Гук – конечной, но очень большой.

И только в 1676 году датский ученый Ремер определил астрономическим методом, наблюдая за спутником Юпитера – Ио что С=215000 км/с.

В дальнейшем скорость света. лабораторным способом, определил французский физик в 1849 году Физо: С=299792458 м/с.

Современные расчеты дают приблизительно такой же результат, поэтому при решении задач мы будем принимать: С=300000 км/с или с=3*10⁸ м/с.

Свет распространяется так быстро, что за 1 секунду может обежать вокруг Земли 8 раз. (Майкельсон – с применением вращения зеркал)

А в 1850 году французский физик Фуко измерил скорость света в воде, она оказалась в 1,33 раза меньше чем в вакууме.

Я включаю фонарик. Что вы видите, как это называется? (луч света)

Однако с точки зрения физики, это совсем не луч, а более или менее узкий пучок света.

Если взять узкий пучок света и представить себе его ось, то эта ось и будет световым лучом.

Включаю фонарик, ставлю на его пути зеркало.

- Что произошло со световым пучком? (Он отклонится)

- А отклонится ли его ось? (Да)

Если пучок света изменит направление своего распространения точно также и изменит направление соответствующий световой луч.

- Что же такое световой луч? (Это линия, указывающая направление вдоль которого распространяется световая линия)

А.Ахматова в одном из своих стихов описывает световой луч:

Молюсь оконному лучу

Он бледен, тонок, прям.

Луч – геометрическое понятие, в действительности в природе существуют световые пучки.

Сам термин «луч» пришел в геометрию на основе физических представлений.

Раздел физики, который изучает законы распространения света на основе представлений  о световых лучах, называется геометрической оптикой.

- Скажите, что можно наблюдать, когда идете по улице в солнечную погоду или вечером, когда уже светят фонари?

- На что нельзя наступить?

- Попутчица за мною ходит вслед

Мне от нее не зла не пользы нет.

(Тень)

- А почему образовывается тень?

На пути светового пучка ставлю преграду. наблюдаем тень. Примеры тени и полутени.

ВЫВОД: свет распространяется прямолинейно.

В некоторых африканских племенах избегают переход через открытую местность в полдень, потому что боятся потерять свою тень. Считают, что наступить на тень человека – нанести ему серьезное оскорбление.

Солнечные и лунные затмения так же происходят вследствие прямолинейного распространения света.

Затмение Солнца загадочное в прошлом явление, по преданиям предвещавшее горести, болезни и всяческие несчастия.

На картине Рериха «Поход князя Игоря» 1910 г.  изображено затмение Солнца.  В основе картины лежит историческое событие – сражение русского князя с половцами. Яркие, «звучные краски, скупо очерченные, но выразительные силуэты воинов в их неудержимом движении вперёд» - всё это прочитывается как зачин сказочной былины. Красные, «червленые», щиты, по которым в XII веке узнавали русичей, озарены солнечным сиянием. И в это время на войско с небес падает тревожная тень, цвета ультрамарина. – это сама природа через солнечное затмение предвещает войску неудачу.

«… Тогда Игорь воззрел на светлое солнце,

Увидел он воинов своих, тьмой от него прикрытых,

И рёк Игорь дружине своей:

Братия и дружина!

Лучше нам быть порубленными, чем даться в полон.

Сядем же, други, на борзых коней

Да посмотрим синего Дона!

Вступил князь Игорь в златое стремя,

и поехал по чистому полю,

Солнце дорогу ему тьмой заступило…»

- От чего зависит размер тени? (показ: от размера объекта и от удаленности от источника света)
- Будет ли образовываться тень от стекла? (показ: нет, не будет)

Максим Горький в своих воспоминаниях рассказывал: «Я видел, как Антон Павлович Чехов, сидя в саду у себя, ловил шляпой солнечный луч и пытался, совершенно безуспешно, надеть его на голову вместе со шляпой»

- Почему Чехову не удалось это сделать? (свет распространяется прямолинейно, шляпой невозможно изменить его направление)

- А как вы думаете, можно ли вообще изменить направление светового луча? (можно, если на его пути поставить зеркало)

- Когда световой луч падает на границу двух сред (воздух – зеркало), он меняет свое направление распространения.

Показываю: свет от фонарика, зеркало. (на оптическом круге)

Свет отскакивает от поверхности словно мячик.

ВЫВОД: падающий луч, отраженный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости; угол отражения равен углу падения.  (рис.1)
                                                                                       Рис. 1

 

- Важнейшее свойство световых лучей, которое вытекает из закона отражения света: обратимость световых лучей. (на оптическом круге)

- Отражение от зеркала называется зеркальным отражением. Параллельные лучи света отражаются от зеркала параллельными лучами.

- Скажите, где в природе можно наблюдать зеркальное отражение? (на воде)

- Помните мультфильм про Карлсона. (тот момент, когда грабители ходили по крышам) – отражение света от фонаря в зеркале.

В своем стихотворении Федор Иванович Тютчев сравнивает реку с зеркалом:

В небе тают облака

И лучистая на зное

В искрах светится река

Словно зеркало стальное

- Посмотрите в зеркало. Скажите, где находится изображение: перед зеркалом или как бы за ним?

- Посмотрим, как строится изображение в зеркале (рис.2):

Рис. 2

- Изображение построено, на продолжении лучей, а не на самих лучах. Изображения в зеркалах мнимые.

- У вас есть на партах карточки, возьмите зеркала и поставьте их вдоль линий. Прочитайте, что у вас получилось.

- Как вы думаете, как будут направлены отраженные лучи от параллельных падающих, если поверхности шероховатая. (Они будут направлены в разные стороны)

Такое отражение называется диффузным.

Включаю фонарик.

- Вы видите луч света? (Нет)

Сыплю муку.

- А теперь? (Да видим)

- Какой вывод можно сделать? (Мука отражает свет и поэтому луч становится видимым)

- Почему нам виден луч проектора в кинотеатре? (Свет отражается от пыли находящейся в воздухе)

- Почему мы видим лучи Солнца? (Свет отражается от частичек пыли, капелек воды, находящихся в воздухе)

- Почему космическое пространство темное? (Там нет ничего: ни пыли, ни капелек воды, которые отражали бы свет)

- Луна сама не излучает свет. Так почему мы ее видим? (Она отражает солнечный свет)

ВЫВОД: весь свет, который мы видим отраженный (Диффузное отражение)

- Что представляет собой свет?

- Скорость света. Что такое луч света?

- Какие законы распространения света вы теперь знаете?

- Закон отражения света.

- Какое получается изображение?

ВЫВОД: Свет – удивительное

самое замечательное

природное явление.

И.Ньютон.

Для диалектика свет – это понятие

Для эстетика – образ,

Для мечтателя – сон,

Для исследователя – истина

Л.Бохнер.

Существует достаточно света для тех, кто хочет видеть, и достаточно мрака для тех, кто не хочет.

Б.Паскаль.

Свет смотрит не видя, судит не зная, осуждает, не давая пощады.

Э.Сувестр.