Кольца Ньютона

Цель: научиться пользоваться алгоритмом метода проектов и правильно оформлять исследовательскую работу.

Развивающая цель: Развить познавательные, творческие навыки учащихся. Развивать умения самостоятельно конструировать свои знания.

Воспитательная цель: Воспитать творчески думающую личность.

Оборудование: экран, проектор, процессор, компьютерная мышь, компьютерный диск "Открытая физика. Ч.2".

I. Вступительное слово учителя.

- Уважаемые коллеги. Сегодня вы не просто ученики, а исследователи. Мы сегодня будем исследовать зависимость размера радиуса первого кольца Ньютона от длины волны падающего света. Сегодня мы научимся правильно оформлять нашу научную работу. На ваших раздаточных листах и на доске даны алгоритмы, которыми мы сегодня воспользуемся. Процесс нашего урока-проекта состоит из алгоритмов: проблема, гипотеза, цель, задачи, методологическая основа, методика исследования, вывод, список литературы.

II. Работа с учащимися по теме.

1). Демонстрация. Учитель демонстрирует мыльные пузыри, каплю бензина, растекшуюся на воде, две стеклянные пластинки, при помощи которых ученики на предыдущей лабораторной работе наблюдали интерференционные картины. В беседе с учащимися выясняется, что существует сплошной спектр, состоящий из основных 7 цветов радуги. После беседы демонстрируется на экране компьютерная модель "Кольца Ньютона". Перед учениками встает проблема: Как зависит размер радиуса первого кольца Ньютона от длины волны ? падающего света в порядке расположения в сплошном спектре.

2). Выдвижение гипотезы. Ученики самостоятельно выдвигают гипотезу: что существует зависимость изменения размера радиуса кольца Ньютона от освещения падающего света в порядке расположения цвета в спектре.

3). Постановка цели. Ученики самостоятельно ставят цель: Определить зависимость радиуса первого кольца Ньютона от длины волны ? падающего света в порядке расположения в сплошном спектре. 4) Задачи. Затем переходим к задачам: на компьютерной модели "Кольца Ньютона" с помощью компьютерной мышки выбрать длину волны определенного цвета спектра и определить радиус первого кольца Ньютона. Определить зависимость радиуса первого кольца Ньютона от цвета освещения. (Гипотеза, цель, задачи записываются в раздаточные листы).

5) Методологическая основа. Интерференционная картина, возникающая при отражении света от двух поверхностей воздушного зазора между плоской стеклянной пластинкой наложенной на нее плоско-выпуклой линзой большого радиуса кривизны, называется кольцами Ньютона. Радиусы колец Ньютона зависят от длины волны ? падающего света и радиуса кривизны R выпуклой поверхности линзы. В центре картины всегда наблюдается темное пятно. Радиус r_m m-го темного кольца равен где r₁ - радиус первого темного кольца. Освещая на опыте кольца Ньютона радиусы темных колец цветам можно определить радиус кривизны R поверхности линзы по известному значению длины волны . Расчетные формулы: ; .

6) Методика исследования. (Методика исследования задана в раздаточных листах). Мы воспользовались виртуальной лабораторной работой "Кольца Ньютона", к которой нет методики исследования. Мы составили методику исследования к этой лабораторной работе. Мы можем определить радиус первого темного кольца Ньютона в зависимости от цвета освещения. Интерференционная картина, возникающая при отражении света от двух поверхностей воздушного зазора между плоской стеклянной пластинкой и наложенной на нее плоско-выпуклой линзой большого радиуса кривизны, меняется от изменения цвета освещения. Мы, меняя цвет освещения, следим за изменением радиуса первого темного кольца Ньютона.

Приборы и материалы: диск "Открытая физика 2.5 часть 2", модель № 3.9;

Указания к виртуальной лабораторной работе: 1. Откройте модель "Кольца Ньютона"; 2. Установите радиус линзы R=100 см; 3. Установите поочередно цвет освещения: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый; 4. Определите длину волны ?, соответствующую определенному цвету световой волны; 5. Заполните таблицу. 6. Для проверки точности измерений компьютера вы можете найти значение радиуса первого темного кольца по расчетной формуле, и сделать вывод: попадает или нет значение в полученный мной интервал.

7) Построить диаграмму (график) зависимости радиуса первого темного кольца от длины волны падающего света в порядке расположения в сплошном спектре с учетом полученных погрешностей.

III. Итог урока.

Большое спасибо, уважаемые коллеги, за совместную работу. Мы сегодня хорошо поработали. Я вижу по вашим раздаточным листам, что вы поняли, по какому алгоритму надо оформлять ваши исследовательские работы. Наша работа интересна тем, что мы впервые написали методику исследования к виртуальной лабораторной работе "Кольца Ньютона". Надеюсь, что вы станете участниками всевозможных исследовательских конкурсов. Желаю творческих работ.

1. Учебник по физике.11класс., Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Издательство "Просвещение".2001.
2. Физика: Большой справочник для школьников и поступающих в ВУЗы., Ю.И.Дик, В.А.Ильин, др., Издательство "Дрофа".1999.
3. СD-диск "Открытая физика 2.5 часть 2".

Приложение.