Интерференция света - СВЕТОВЫЕ ВОЛНЫ - ОПТИКА

Задачи урока: продолжить формирование понятия об интерференции; выделить свойства и средства описания явления интерференции света; продолжить формирование представлений о единстве природы электромагнитных волн и света; ознакомить с биографией и научной работой Томаса Юнга; раскрыть соотношение теории и опыта при становлении волновой теории света.

План урока

Этапы урока	Время, мин	Приёмы и методы
I. Повторение изученного материала II. Изучение нового материала: явление интерференции света, его теоретическое обоснование, интерференция в тонких плёнках, объяснение картины колец Ньютона III. Решение задач IV. Домашнее задание	5—7 25—30 10—12 1	Беседа по вопросам Рассказ. Демонстрация опыта. Беседа. Записи в тетрадях. Выполнение рисунков. Работа с учебником Самостоятельная работа Сообщение учителя

I. Учитель называет тему урока. Ставит проблему: изучалось ли ранее явление интерференции? Организует краткую беседу по вопросам: что называют интерференцией волн? При каких условиях она наблюдается? Каковы основные особенности интерференционной картины? Что происходит с энергией волн при их интерференции? Какие выводы можно сделать о природе света, если бы наблюдалась интерференция света? Можно ли свет погасить светом? Почему не наблюдается интерференция света от двух электрических лампочек?

Так в начале урока обеспечивается актуализация знаний и мотивация учебной деятельности.

II. Вначале вводят представление о проявлении интерференции света, о способе получения когерентных источников, об условиях образования максимумов и минимумов.

При таком подходе формирование понятий продолжается при постановке и объяснении эксперимента, выполнении рисунков, работе с учебником, решении задач. Именно эта работа оценивается на уроке.

Учитель демонстрирует опыт с бипризмой Френеля (ДЭ-2, опыт 83). Опыт требует значительной предварительной тренировки. На доске выполнен рисунок 102. Приводим вопросы для организации беседы: как по рисункам на доске (рис. 102, см. рис. 82) объяснить наблюдаемую на экране картину? Меняется ли с течением времени интерференционная картина? О чём это говорит? Почему интерференционная картина оказывается окрашенной? В какой области происходит интерференция? (Ответ. В области АОВ.)

На последний вопрос ответ даёт учитель. Если же ранее изучалась дисперсия света, то отвечает ученик. Формулируют вывод: так как белый свет представляет собой волны разной длины волны, то условия максимумов выполняются для разных составляющих по-разному, поэтому максимумы красной и зелёной компонент света не совпадают.

Вопрос: можно ли на основе явления интерференции света объяснить радужную окраску мыльных пузырей, тонких плёнок нефти или керосина на поверхности воды? Для ответа демонстрируют опыт (ДЭ-2, опыт 85). В тетрадях выполняют рисунок 103. Вопросы для обсуждения: как в данном случае получаются два когерентных источника света? Каким образом обеспечивается постоянная разность фаз световых лучей 1 и 2 (см. рис. 103)? Наблюдается ли в данном случае интерференция в проходящем свете (лучи 1" и 2" на рисунке 103)? Почему для появления цветной картины необходима неодинаковая толщина плёнки?

Раздел “Кольца Ньютона” школьники самостоятельно изучают по учебнику. Задание для учащихся: изобразите, как получаются когерентные волны (рис. 7.51 учебника). Вопросы для обсуждения: может ли наблюдаться на данном приборе интерференция в проходящем свете?

Для каких точек в приборе выполняется условие постоянной и одинаковой разности фаз? От чего зависят радиусы колец Ньютона? Как используют кольца Ньютона для вычисления длины волны?

III. Для отработки изучаемых понятий коллективно и самостоятельно решают задачи.

1. С помощью бипризмы Френеля получены два мнимых когерентных источника света с длиной волны 560 нм (рис. 104). Определите, на каком наименьшем расстоянии от точки О на экране будет максимум освещённости, если ОС = 3,2 м, S₁S₂ = 160 мкм.

2. В некоторую точку на экране приходят два пучка когерентного излучения с оптической разностью хода 2,0 мкм. Что произойдёт: усиление или ослабление света? Длина световой волны 600 нм.

3. Почему меняется окраска крыльев насекомого при рассмотрении их под разными углами?

Ответ. При отражении лучей от прозрачной плёнки, покрывающей крылья насекомого, образуется интерференционная картина (см. рис. 103). Положение полос равного наклона меняется, если смотреть на крылья под разными углами.

Можно решить задачи: П., № 760, 763, 764.

IV. Домашнее задание: § 54; упр. на с. 210 (ЕГЭ); индивидуально — П., № 759.