На чтение: ≈ 9 мин.Цели урока: изучить явление дисперсии, развивать логическое мышление, формировать научное мировоззрение, воспитывать чувство прекрасного.
Полностью публикация приведена в формате PDF:Скачать/Просмотреть(Для просмотра необходима программа Adobe Reader или ее произвольный аналог).
Оформление
Из белой бумаги вырезать буквы слова дисперсия (высота буквы 20 см), закрепить их на доске и направить на них свет от осветителя теневой проекции, пропустить его через призму прямого зрения (слово будет покрыто спектром), на стене получить спектр, пропустить свет через призму.
Оборудование
– осветитель теневой проекции – 3,
– призма – 2,
– экран,
– призма прямого зрения,
– магнитофон,
– спектроскоп.
Начало урока
(Выключен свет, высвечено слово «дисперсия», получен спектр на стене класса.)
Учитель: Ребята, приглашаю вас в темную комнату, где мы постараемся раскрыть тайну цветов радуги.
(На фоне лирической мелодии «Одинокий пастух» звучит сонет Владимира Григорьевича Бенедиктова.)
Повсюду прелести, везде
живые краски,
Для всех природы длань
исполнена даров.
Зачем же, к красоте
бесчувственно-суров,
Ты ищешь тайн ее и жаждешь
их огласки.
Любуйся дивною, пей
девственные ласки,
Но целомудренно храни
ее покров!
Смирись пред ней! Не рви
таинственных узлов.
И не срывай с нее застенчивой
Основная часть урока
Учитель: Наверное, нет человека, который не любовался радугой. С радугой всегда связывалось ощущение радости и освобождения. Слово «радуга» содержит старославянский корень «радь», что означает «веселый». Не случайно на Украине ее называют веселкой. Существует поверье, что в том месте, где радуга уходит в землю, можно откопать горшок с золотом. А если хотите быть счастливым, то надо пройти под радугой босиком. Жаль только, что это еще никому не удавалось. Но радуга дарит нам мечту и вдохновенье. Если кого-то из вас она вдохновила взяться за перо, то мы с удовольствием послушаем эти строки.
(На предыдущем уроке ребятам было предложено сочинить что-нибудь о радуге. Ребята читают стихи собственного сочинения.)
А вот что о радуге писал Федор Иванович Тютчев (читает ученик):
Как неожиданно и ярко
На влажной неба синеве
Воздушная воздвиглась арка
В своем минутном торжестве!
Один конец в леса вонзила,
Другим за облака ушла –
Она полнеба обхватила
И в высоте изнемогла.
О, в этом радужном виденье
Какая нега для очей!
Оно дано нам на мгновенье,
Лови его, лови скорей!
Смотри – оно уж побледнело,
Еще минута, две – и что ж?
Ушло, как то уйдет всецело,
Чем ты и дышишь, и живешь.
Учитель: А как вы думаете, сколько цветов у радуги? Какие?
(Версии ребят.)
Учитель: А вот Аристотель выделял всего три: красный, зеленый, фиолетовый. Ньютон сначала выделял пять, затем десять цветов, но в конечном счете остановился на семи. Выбор этого числа объясняется вовсе не физикой, а его магической силой (7 чудес света, 7 смертельных грехов, 7 дней недели). Разлагать свет на цвета люди научились давно, об этом явлении знали еще в I веке нашей эры. И использовали для этого стеклянные призмы.
(Демонстрация: разложение света при прохождении через призму.)
Учитель: Аристотель объяснял появление цветов тем, что, проходя через призму, свет смешивается с тьмой и окрашивается в разные цвета. Немного темноты, добавленной к свету, дает красный свет. Большое ее количество – фиолетовый. Эта теория господствовала в науке до тех пор, пока в Англии не появился ученый Исаак Ньютон.
(Биография Ньютона из учебника «Физика -9» В.Н. Мощанского, стр. 77-81.)
Ньютон изумительно просто опроверг теорию Аристотеля. Он направил на призму красный свет, и тот, проходя через призму, не изменил окраску, новых цветов не появилось.
(Демонстрация: направляем на призму свет, пропущенный через светофильтр.)
Значит, призма не раскрашивает белый свет, а разделяет его на содержащиеся в нем простые составные цветовые части.
Ньютон провел многочисленные опыты с призмой. Наблюдая за ходом лучей, он установил, что наибольшее преломление испытывают лучи фиолетового света, а наименьшее – красного.
(Обратить внимание детей на спектр.)
Полосу, полученную на экране, Ньютон назвал спектром, от латинского SPECTRUM – видение.
В спектре Ньютон выделил семь основных цветов: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан» (зарисовать в тетради).
См. рис. 1.
Будучи сторонником корпускулярной теории, Ньютон объяснял этот факт так: фиолетовый свет состоит из частиц меньшей массы, эти частицы, притягиваясь веществом, отклоняются сильнее, чем частицы красного света. Поэтому у каждого света свой показатель преломления.
Обратимся к таблице 1.
Ньютон это явление назвал «дисперсия» от латинского DISPERSUS – «разбросанный» и свое открытие сформулировал так:
Свет различного цвета характеризуется разными показателями преломления в данном веществе. Белый цвет есть совокупность простых цветов.
Ньютон дал совершенно точное объяснение данного явления, даже не ведая об электромагнитной природе света. Это сегодня мы можем утверждать, что каждому цвету соответствует электромагнитная волна определенной частоты и длины, что границы спектра находятся в пределах 4х10-7< l <8х10-7 м
И, принимая это во внимание, мы можем утверждать:
Дисперсия – явление разложения света на цвета в зависимости от показателя преломления от длины волны.
Наблюдать явление дисперсии можно с помощью спектроскопа – прибора для изучения спектров. Рассмотрим его устройство.
(На столах учеников приборы. Рассматриваем устройство и зарисовываем в тетрадь.)
См. схему 2.
Учитель: Теорию света Ньютона резкой критике подверг выдающийся немецкий поэт Иоганн Вольфганг Гете. Может быть, не все знают, что Гете был и видным естествоиспытателем. Он писал: «Утверждение Ньютона – чудовищное предположение. Не может быть, что самый прозрачный, самый чистый цвет – белый – оказался смесью цветных лучей».
Гете считал, что исследованный Ньютоном свет – это уже не тот свет, с каким мы встречаемся в естественной обстановке, а свет, «замученный всякого рода орудиями пытки – щелями, призмами, линзами».
Гете призывал:
Друзья, избегайте темной
комнаты,
Где вам искажают свет
И самым жалким образом
Склоняются перед
искаженными образами.
Гете и Ньютон были разными людьми по складу мышления. Гете воспринимал мир как целое, предпочитал озарение и фантазию. Ньютон каждый шаг вперед перепроверял и подкреплял опытами и расчетами.
Дома я советую вам пополнить знания о явлении дисперсия, прочитав §44 учебника «Физика – 11» Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева.
(Гаснет свет, высвечивается слово «ДИСПЕРСИЯ».)
Темная комната скрывает еще множество таинственных явлений. Завершить разговор о тайне цветов радуги мне бы хотелось стихами Вадима Шефнера:
Всего мне мало…
Пусть в мгновение это
Все семь цветов я вижу
без труда, –
Но все ж невольно
жду восьмого цвета,
Который в детстве снился
иногда.
Юрий МОЛОТКОВ, учитель физики средней школы №5 города Сокол, суперфиналист конкурса «Учитель года России-1998», Вологодская область
Выбор читателей
Комментарии