Організація навчального процесу при поєднанні традиційних та НІТН

Сторінка 7

Геометрична оптика – граничний випадки хвильової оптики. Підставою для такого твердження є те, що в процесі розвитку класичної електродинаміки було показано, що формули геометричної оптики можуть бути отримані з рівнянь Максвелла, як граничний випадок, що відповідає переходу до зникаюче малої довжини хвилі. Геометрична оптика вивчає закони поширення оптичного випромінювання на основі подання про світлові промені. А світловий промінь – це лінія, уздовж якого поширюється світлова енергія, світловий промінь перпендикулярний фронту світлової хвилі. Користуватися поняттям променя можна лише в тих випадках, коли не треба враховувати дифракційних явищ, тобто коли довжина світлової хвилі λ, багато менше розмірів перешкод, різних неоднорідностей на шляху поширення світла.

Мал. 2.2.1.

Якщо в базовому курсі фізики явища відбиванняя й заломлення світла розглядали тільки як експериментальний факт.

То в старших класах цього ж явища розглядають як прояв хвильових властивостей світла при взаємодії з речовиною. Теоретичний висновок законів відбивання й заломлення світла здійснюють із залученням принципу Гюйгенса на підставі вихідного положення: світло – електромагнітна хвиля.

Мал. 2.2.2.

Це в більш наглядному вигляді можна продемонструвати за допомогою компютерних програм.

Принцип Гюйгенса вводять саме в цьому місці курсу як правило, що дозволяє, виходячи з положення хвильового фронту в який-небудь момент часу, знайти положення хвильового фронту для найближчого моменту часу (мал. 2.2.1.). Необхідність залучення цього додаткового принципу обумовлена недостатньою математичною підготовкою учнів. Але за допомогою комп'ютера цей процес можна спростити і прискорити.

У навчальній і методичній літературі звичайно приводять доказу законів відбиття й переломлення світла, що майже цілком відтворюють докази самого X. Гюйгенса. З розгляду трикутників АCВ і ADВ (мал. 2.2.2.) знаходять співвідношення між кутами (закон відбивання). З розгляду трикутників АDВ і АСВ (мал. 2.2.3.) визначають співвідношення між кутами α і β (закон заломлення).

Мал. 2.2.3.

Дійсно, ВР = υ1τ = AВ Sin α = υ2τ = А В Sin β

(де υ1 – швидкість світла в першому середовищі, υ2 – швидкість світла в другому середовищі), звідки

Якщо позначити відношення через п 2.1, то одержують закон заломлення в звичайній формі

Величина п 2.1 (постійна для даних двох середовищ) не залежить від кутів α і β; її називають відносним показником заломлення другого середовища відносно першого.

Важливо показати, що, користуючись принципом Гюйгенса, ми не тільки знаходимо закон заломлення, який можна перевірити експериментально, але й одержуємо можливість пояснити фізичний зміст показника заломлення п: показник заломлення дорівнює відношенню швидкості світлової хвилі в першому середовищі до швидкості її в другому середовищі. А також показати приклади, які б довели важливість введених понять.

Після розгляду законів відбивання й заломлення світла вивчають явище повного відбивання світла (мал. 2.2.4.). Учні повинні засвоїти, що повне відбивання спостерігають при переході світла з оптично більш щільного середовища в оптично менш щільне (візьмемо для простоти випадок переходу світла зі скла в повітря), наглядніше це продемонструвати за допомогою ЕОМ. Для цього випадку граничний кут повного відбивання α0 визначають із формули

де п – показник заломленняскла щодо повітря. При вивченні повного відбивання світла цікаво й важливо розглянути його технічні застосування – волоконну оптику, світловоди й т. п.

Доцільно вирішувати завдання, за допомогою яких насамперед заглиблюється поняття про фізичну сутність показника заломлення, а також закон заломлення світла.

Можливо тут виконання фронтальної лабораторної роботи з вимірювання показника

Страницы: 2 3 4 5 6 7 8

Актуально про педагогіку:

Системи тригонометричних рівнянь
При розв’язуванні систем тригонометричних рівнянь використовуються ті ж прийоми, що і при розв’язуванні систем алгебраїчних рівнянь, а також формули тригонометрії. Звичайно при розв’язуванні тригонометричних систем останні зводять або до одного рівняння з одним невідомим, або до системи рівнянь від ...

Таксономія Б. Блума
Конкретизація цілей навчального предмета на основі таксономії Блума проводиться в два етапи. На першому виділяються цілі курсу, на другому - цілі поточної, повсякденної діяльності. Щоб зробити цілі повністю діагностічнимі, тобто повністю що перевіряються, а навчання - відтворюваним, необхідно висун ...

Тригонометричні нерівності
Тригонометричними нерівностями називаються нерівності, у яких змінна знаходиться під знаком тригонометричної функції. При розв’язанні нерівностей з тригонометричними функціями використовується періодичність цих функцій і їх монотонність на відповідних інтервалах. При цьому корисно звертатися до гра ...

Навігація по сайту

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.startpedahohika.com