Демонстрационные опыты
Они дадут наибольший эффект, если учащиеся будут иметь возможность одновременно выполнять ученические опыты на своих рабочих местах.
Опыт 1. Покажите учащимся световод и лампочку. На лампочку наденьте кожух и соедините его с одним концом световода. Включите питание и покажите, что свет выходит только через второй торец световода (рис. 1).
При демонстрации этого опыта ученики 8-го класса сразу замечают противоречие между увиденным и изложенным в учебнике. Возникает уникальная ситуация, позволяющая учителю говорить о границах применимости физических законов вообще и закона прямолинейного распространения света в частности. Вместе с тем нельзя ограничиться только констатацией факта ограниченности действия закона прямолинейного распространения света. Необходимо указать причину того, почему свет распространяется внутри световода практически без потерь: каждый раз, доходя до поверхности, свет испытывает полное внутреннее отражение и возвращается назад, внутрь световода.
Опыт 2. Снимите со световода кожух с лампочкой и замените световод другим, имеющим матовые узкие грани. Включите источник, и учащиеся с изумлением обнаружат, что свет через такой световод не проходит (рис. 2)!
Вначале они совершенно обескуражены: неужели эти узкие матовые полоски по бокам световода есть истинная причина того, что свет через него не проходит?! Но внимательное рассмотрение показывает, что второй световод совершенно не отличается от первого, поэтому они приходят к выводу, что, действительно, попадая на матовые грани, свет рассеивается на них, в значительной мере выходя за пределы световода. На эти грани не попадут только те лучи, которые идут строго по оси световода, а таких лучей тем меньше, чем длиннее световод и чем меньше его поперечное сечение.
Учащиеся формулируют гипотезу: если матовые грани сделать прозрачными, то световод начнет пропускать свет.
Опыт 3. Тряпочкой, смоченной в машинном масле, проведите по матовым граням световода и продемонстрируйте, что через него при этом начинает проходить свет.
Значит, сделанное предположение верно: тонкая пленка масла на матовой поверхности предотвращает рассеяние света, и результат почти такой же, как если бы все грани световода были отполированы.
Опыт 4. Под световодом с полированными поверхностями поставьте стакан с глицерином (рис. 3), имеющим показатель преломления, близкий к показателю преломления оргстекла (с худшими результатами можно использовать насыщенный раствор поваренной соли). Включите лампочку и покажите, что свет проходит через световод. Погрузите нижнюю изогнутую часть световода в стакан с жидкостью и продемонстрируйте, что интенсивность прошедшего пучка резко уменьшится.
Объясните результат опыта тем, что свет из оргстекла проходит в глицерин, т.к. эти две среды мало различаются оптически, а значит, контактируя, образуют среду, близкую к оптически однородной. В такой среде свет распространяется прямолинейно до ее границы. Если учащиеся знакомы с явлением полного внутреннего отражения света, то результат опыта можно объяснить тем, что изнутри на границу оргстекло-глицерин свет падает под углом, меньшим предельного, поэтому преломляется из оргстекла внутрь глицерина.
Немного больше о технологиях >>>
Нанотехнологии в современных системах вооружения
Не
секрет, что применение высоких технологий в современной военной технике
является залогом успешного ведения боевых действий. Благодаря этому повышается
автономность используемой боевой техники, а также ее эффективность. Уже
существуют автономные разведывательные роботы-самоле ...
Происхождение ощущений
Воспринимаемое
субъектом внутреннее состояние, не выражаемое через свойства материальных
объектов, и есть "идеальное" ощущение.
...
