Дифракция света - СВЕТОВЫЕ ВОЛНЫ - ОПТИКА

Задачи урока: продолжить формирование представлений о дифракции волн; представить историю развития взглядов на природу света; рассмотреть проблему границ применимости геометрической оптики.

Ход урока

I. Повторяют дифракцию электромагнитных волн. При необходимости показывают или описывают известную демонстрацию. Фронтально обсуждают вопросы: какие волновые свойства электромагнитных волн изучались ранее? В чём заключается явление дифракции волн? Каковы условия наблюдения дифракции?

II. Мысленный опыт Юнга изучают по учебнику. Вопросы для организации беседы: в чём выражается дифракция света в опыте (рис. 7.53 учебника)? Зачем в опыте используют непрозрачную ширму с отверстиями В и С? О чём можно судить по интерференционной картине на экране? Можно ли сделать вывод, что интерференционная картина служит своеобразным индикатором наличия дифракции?

Далее учитель рассказывает теорию Френеля. Затем демонстрирует опыт по дифракции света на тонкой нити или узкой щели (ДЭ-2, опыты 86, 87). По учебнику рассматривают вид дифракционных картин.

На рисунке 105 показано образование волнового фронта согласно принципу Гюйгенса—Френеля для объяснения прохождения света через отверстие (рис. 105, а, б) и препятствие (рис. 105, в).

На рисунке 106 приведена схема (рис. 106, а) и картина дифракции (рис. 106, б) на круглом отверстии MN. Вопросы для организации беседы: что наблюдается на экране в точках О, В, С, D? В одинаковой ли фазе приходят в точку В вторичные волны от точек А₁ и А₂? Можно ли наблюдаемую картину дифракции использовать для доказательства существования границ применимости геометрической оптики?

III. Закрепление изученных понятий. Вопросы: каковы границы применимости геометрической оптики согласно волновой теории света? Как объяснить на основе волновой теории, что частицы размером 0,3 мкм неразличимы при рассмотрении их в микроскоп? Почему нить лампочки накаливания кажется окаймлённой светлыми бликами, если смотреть на неё, прищурив глаза?

В качестве вывода в конце урока учитель зачитывает слова Френеля: “Только что указанные нами успехи волнового принципа показывают, что выбор между той или другой теорией не может быть безразличен. Полезность теории не ограничивается только тем, что облегчает изучение фактов... цель всякой хорошей теории должна состоять в том, чтобы содействовать прогрессу науки открытием связующих фактов...” (Хрестоматия, с. 159—160).

IV. Домашнее задание: § 56, 57*; П., № 769, 770.