Формування знань учнiв з роздiлу "Оптика"
Информация - Педагогика
Другие материалы по предмету Педагогика
?копа.
Сам перехiд вiд променевоi оптики до хвильовоi можна побудувати так. Ще раз пiдкреслюСФмо, що хоч у променевiй оптицi ми скористалися лише однiСФю властивiстю свiтла - прямолiнiйно поширюватись, i висновком з неi - променем, ми змогли пояснити будову цiлого ряду оптичних приладiв. Проте свiтловi процеси складнi i не дивно, що ряд питань, наприклад, повязаних з роздiльною здатнiстю, тут пояснити ми не можемо. Так, з геометричних мiркувань променевоi оптики зовсiм незрозумiло, чому не можна розглядати все дрiбнiшi деталi на предметi, поставивши один мiкроскоп на другий. На всi цi питання знайдемо вiдповiдь у хвильовiй оптицi, в якiй, крiм властивостi свiтла поширюватися прямолiнiйно, скористаСФмося ще й хвильовими його властивостями.
У хвильовiй оптицi такою проблемною ситуацiСФю СФ наявнiсть рiзних видiв спектрiв, що ми iх демонструСФмо, вивчаючи явища дисперсii. РЖснування за одних обставин лiнiйчастих спектрограм, а за iнших - суцiльних можна пояснити лише в межах наступного роздiлу - фотонноi оптики. Про це варто ще раз нагадати учням, переходячи вiд хвильовоi до корпускулярноi (квантовоi або фотонноi) оптики.
У фотоннiй оптицi такою проблемною ситуацiСФю СФ неможливiсть пояснити походження гамма-випромiнювання в межах вiдомостей про будову атома. Тiльки перехiд до нового роздiлу - ядерноi фiзики - допоможе вiдповiсти на це питання.
Розглянемо проблемнi ситуацii, якi розвязуються в межах окремих роздiлiв оптики. Вони, як правило, виникають (або iх треба створювати) пiд час переходу вiд одних понять до iнших. Так, у променевiй оптицi вiдбивання гомоцентричних пучкiв променiв свiтла вiд плоских поверхонь змiнюСФ лише iх напрям i не створюСФ дiйсного зображення. Як же його в такому разi утворити? Вiдповiдь на це проблемне питання знаходимо у. застосуваннi вгнутих сферичних дзеркал. Проста лiнза не даСФ якiсного зображення через наявнiсть аберацiй. Що ж треба зробити, щоб утворити таке зображення? Ця проблемна ситуацiя розвязуСФться застосуванням комбiнацii лiнз - обСФктивiв. Фотоапарат це всi точки просторового предмета вiдтворюСФ чiтко на фотопластинцi - застосовуСФмо дiафрагму. Одного лише джерела свiтла та обСФктива не досить, щоб утворити на екранi проекцiю дiапозитива потрiбноi якостi. Вихiд - застосування додатковоi лiнзи (або системи лiнз) - конденсатора. Ввiвши додатковий обСФктив при створеннi спектрографа, зможемо скористатися призмою таким чином, щоб вона не впливала на якiсть зображення.
Цiкава проблемна ситуацiя виникаСФ при розгляданнi оком предмета, коли вiн розмiщений ближче вiд ближньоi точки - в цьому разi застосовують допомiжну короткофокусну лiнзу - лупу. Проблему збiльшення кута зору на предмет, до якого немаСФ змоги наблизитись, розвязують наближенням до ока дiйсного зображення цього предмета, утвореного обСФктивом, а збiльшити кут зору на дуже малий предмет можна аналогiчно, утворивши за допомогою мiкрообСФктива збiльшене дiйсне зображення предмета, яке розглядають через лупу.
У хвильовiй оптицi до таких проблемних ситуацiй можна; вiднести виникнення кольорових смуг пiд час освiтлення тонких плiвок, подвiйне променезаломлення в анiзотропних кристалах, розмивання зображення в камерi-обскурi при значному зменшеннi розмiру дiафрагми та iн.
У фотоннiй оптицi проблемнi ситуацii виникають, коли спостерiгають вiдмiнностi лiнiйчастих спектрограм, що належать рiзним хiмiчним елементам; при спробi пояснити виникнення характеристичних рентгенiвських спектрiв; пiд час пояснення далекого iнфрачервоного випромiнювання тощо.
Наведенi приклади свiдчать про широкi можливостi застосування проблемного навчання в курсi оптики.
2.2 Специфiка демонстрацiйного експерименту з оптики
Особливiстю оптичних дослiдiв СФ те, що бiльшiсть з них слiд проводити в повнiстю або частково затемненiй аудиторii; демонстрування окремих явищ потребуСФ штучних прийомiв для того, щоб зробити свiтловi лучки видимими всьому класу, а для цього потрiбнi пояснення; в окремих випадках в утвореннi зображень бере участь око спостерiгача, отже, для всiх учнiв класу повиннi бути однаковi умови для дослiдiв i спостережень.
Цi особливостi оптичного експерименту вимагають вiд учителя виконання всього комплексу фiзичного експерименту: демонстрацiйних дослiдiв, лабораторних робiт i фронтального експерименту, практикуму, самостiйних домашнiх дослiдiв. Самостiйнi дослiди i спостереження з оптики мають велике значення, тому методику виконання цього виду експерименту докладно розглянемо пiзнiше.
Промисловiсть випускаСФ достатню кiлькiсть оптичних приладiв, якi в сукупностi з деякими побутовими приладами забезпечують можливiсть викладання оптики на експериментальнiй основi.
У шкiльнiй практицi часто використовуються оптичнi прилади, в яких за допомогою вузьких щiлин, дiафрагм, ребристих поверхонь, дзеркал штучно подiляють свiтловi пучки на окремi частими (наприклад, оптична шайба). Такi прилади лише вiдтворюють у динамiцi креслення на дошцi. Методисти, зокрема Л.РЖ. РСФзников, не вiдкидаючи цiнностi таких приладiв, рекомендують ставити дослiди з усiм свiтловим потоком, що падаСФ на плоскi й сферичнi поверхнi та лiнзи, поСФднуючи iх з утворенням зображень освiтлених або самосвiтних предметiв. Дослiди з приладами типу оптичноi шайби - промiжнi мiж малюнком i демонстрацiСФю самого явища.
Оптичнi вимiрювання умовно подiляють на двi групи: вимiрювання властивостей речовини i характери?/p>