"Корпускулярные свойства света. Постоянная Планка" из раздела "Оптика"
| Вид материала | Документы |
- Содержание лекций 3-го семестра Лекция, 74.02kb.
- Постоянная Планка; электродинамическая, магнитная и электрическая постоянные; e энергия, 21.53kb.
- Квантовая оптика. Тепловое излучение, его характеристики. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана,, 76.63kb.
- Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 05 «Оптика» по физико-математическим, 78.11kb.
- 3 курс 5 семестр Лекционный курс, 69.7kb.
- Урок: Свет. Источники света. Распространение света. 8 класс, 41.82kb.
- Лекция № Дата: Раздел: «Оптика», 56.47kb.
- Лекция Оптика: структура и содержание раздела; методика изучения темы «Световые волны», 337.24kb.
- Курс, 9семестр, 60 часов Введение Основные законы, управляющие излучением. Формула, 117.65kb.
- Векторные взаимодействия световых волн при фотоиндуцированном рассеянии света в кристаллах, 503.35kb.
6 Рассмотрите и прослушайте фрагмент "модель Бора". Внимательно пронаблюдайте на модельном эксперименте переходы электронов с одной орбиты на другую. (Для этого "кликните" мышкой по орбите, на которую вы хотите перевести электрон). Все ли грамотно в этом эксперименте? Обоснуйте письменно.
7 Найдите в данном курсе контрольные тесты по теме "Опыты Резерфорда. Модель атома Бора". Выполните устно, проверьте себя.
3. Выполните задание по CD-ROM "1С: Репетитор. Физика":
1 Установите диск. Ознакомьтесь со структурой учебного материала.
2 Откройте урок по теме "Спектры" из раздела "Квантовая физика"
3 Ознакомьтесь со структурой урока, письменно составьте по нему план.
4 Как по-вашему, имеет ли отношение к данной теме урока шкала электромагнитных излучений? Обоснуйте письменно свою точку зрения.
5 Относится ли к данному вопросу принцип действия лазеров? Напишите.
6 Подумайте и напишите, чтобы вы изменили в этом уроке, используя возможности компьютера?
7 Решите предложенные к этому уроку две задачи. (Напишите, удалось ли воспользоваться подсказкой, проверкой ответа)
8 Найдите в данном курсе контрольные тесты по теме "Спектры". Выполните устно, проверьте себя.
9 По какому источнику учебной информации вы предпочли бы заниматься дома - по учебнику или по CD-ROM. Обоснуйте свой выбор.
4. Выполните задание по CD-ROM "Уроки физики Кирилла и Мефодия".
1 Установите диск. Ознакомьтесь со структурой учебного материала.
2 Откройте урок по теме "Спектры испускания и поглощения" из раздела "Квантовая физика". Внимательно просмотрите и прослушайте весь урок.
3 Выпишите обобщенную формулу Бальмера. Что она позволяет вычислять? Как вы поняли, что обозначают числа m и n?
4 Рассмотрите схемы переходов атомов с одного энергетического уровня на другой. Означает ли она, что серия Лаймана - это излучение фиолетовых фотонов, а серия Пашена - красных? Обоснуйте свой ответ.
5 Почему гелий имеет такое название?
6 Почему светится экран телевизора? Объясните.
7 Почему по спектрам поглощения можно осуществить химический анализ вещества?
8 Сравните содержание этих уроков с содержанием материала в учебнике. Письменно проанализируйте.
9 Назовите достоинства и недостатки предложенных на диске виртуальных уроков по сравнению с традиционными.
10 Как по-вашему, все ли возможности компьютера используются в данных "виртуальных" уроках? Если нет, напишите, что бы вы предложили в них изменить для лучшего понимания учебного материала.
11 По какому источнику учебной информации вы предпочли бы заниматься дома - по учебнику или по CD-ROM. Обоснуйте свой выбор.
5. Выполните задание по Хрестоматии (2):
1 Ознакомьтесь с отрывком "Из статьи Н.Бора "О строении атомов и молекул" (2, с. 195-198).
2 Составьте в тетради план этой статьи.
6. Используя энциклопедию "Кругосвет" svet.ru/about.php выполните следующее задание
1 Ознакомьтесь с разделом "квантовая теория".
2 Составьте письменно по данному материалу план.
3 Можно ли утверждать, что квантовая теория - завершенная наука? Почему?
4 Сравните представленную информацию с содержанием материала по этой теме в учебнике. Письменно проанализируйте. Что бы вы изменили в нем (добавили, убрали)?
5 По какому источнику учебной информации вы предпочли бы заниматься дома - по учебнику или по этой странице в Интернете? Обоснуйте свой выбор.
8. Лазеры. Применение лазеров.
1. Выполните задание по CD-ROM "Уроки физики Кирилла и Мефодия".
1 Установите диск. Ознакомьтесь со структурой учебного материала.
2 Откройте урок по теме "Лазеры" из раздела "Квантовая физика".
3 Внимательно просмотрите и прослушайте весь урок.
4 Какие свойства повторяет квант, полученный при индуцированном излучении?
5 Каковы основные отличительные свойства лазеров по сравнению с обычными источниками света?
6 Зачем для создания лазерного излучения атомы рабочего вещества переводят в возбужденное состояние?
7 От чего зависит цвет лазерного излучения?
8 Назовите области применения лазеров.
9 Сравните содержание этих уроков с содержанием материала в учебнике. Письменно проанализируйте.
10 Назовите достоинства и недостатки предложенных на диске виртуальных уроков по сравнению с традиционными.
11 Как по-вашему, все ли возможности компьютера используются в данных "виртуальных" уроках? Если нет, напишите, что бы вы предложили в них изменить для лучшего понимания учебного материала.
12 По какому источнику учебной информации вы предпочли бы заниматься дома - по учебнику или по CD-ROM. Обоснуйте свой выбор.
2. Придумайте и запишите в тетради письменный рассказ, адресованный младшему школьнику (школьнику средних классов), о том, что такое лазер, какими свойствами он обладает, существует ли (и почему) лазерное оружие, которое используется в современных фильмах и мультфильмах, есть ли в этом объекте что-либо фантастическое?
3. Используя Интернет, подготовьте обзор сайтов, содержащих информацию о лазерах и их применении, подготовьте краткое сообщение.
4. Выполните задание к следующей информации:
1 Ознакомьтесь с информацией. "Появление лазеров привело к созданию новой области физики и техники - волоконной оптики. По световодам, тонким и стеклянным нитям оптические сигналы проходят почти без потерь, но большинство прозрачных материалов сильно поглощают тепловое, инфракрасное излучение. Исключение составляют некоторые кристаллы и так называемые халькогенидные стекла - аморфные полупроводники. Получение высокочистых оптических материалов - одна из областей передовой технологии, где наша страна удерживает мировое лидерство. Отечественные материалы в тысячи раз чище зарубежных аналогов, и это позволило создать новый класс волоконных световодов для теплового излучения, наладить их производство. Новые световоды работают в широком диапазоне: нити из халькогенидного стекла рассчитаны на излучение с длиной волны от 2 до 8 мкм, кристаллические световоды на основе твердых растворов галогенного серебра - до 25 мкм... Инфракрасные световоды испытаны в ряде новых приборов для измерения низких температур, для медицинской и технической диагностики, спектрального контроля и анализа газов и жидкостей, использованы для передачи длинноволнового излучения технологических лазеров".
2 Озаглавьте предложенный текст.
3 Как бы вы пояснили выражения: "аморфные полупроводники", "высокочистые оптические материалы", "работают в широком диапазоне"?
5. Выполните задание к следующей информации:
1 Ознакомьтесь с информацией: "Небольшой приборчик - трансплантируемый под кожу стимулятор сердечной деятельности - спас жизнь многим, но раз в несколько лет операцию приходится повторять, чтобы сменить подсевшую батарейку. В университете Осаки (Япония) ведутся эксперименты со стимулятором, подзаряжаемым светом. Под кожу внедряют солнечную батарейку - тонкую пластинку размерами два на два сантиметра. Освещая ее лучом лазера в течение двух часов, можно подзарядить стимулятор на 22 часа работы. Лазер взят инфракрасный, с длиной волны 860 нанометров: этот невидимый свет хорошо проникает через кожу. В Японии около 200 тысяч человек носят сердечные стимуляторы. Болезни сердца молодеют, все большему числу японцев среднего возраста приходится подключать стимулятор, а это значит, что на протяжении жизни придется либо многократно делать операции со сменой батарейки, либо найти способ ее подзарядки".
2 В чем заключается принцип действия солнечной батарейки?
3 Как вы думаете, почему в качестве источника света выбран лазер?
4 Назовите достоинства и недостатки такого способа борьбы с болезнями сердца.
5 Как, по-вашему, почему "болезни сердца молодеют" в последнее время? Каковы основные правила гигиены сердечно-сосудистой системы человека?
6. Выполните задание к следующей информации:
1 Ознакомьтесь с информацией. "Сверхтонким лучом лазера, которым управлял компьютер, немецкие инженеры смогли вырезать шестеренку из человеческого волоса. Диаметр выбранного волоса - примерно 0,07 миллиметра".
2 Озаглавьте текст.
3 Нужны ли подобные эксперименты? Для чего?
7. Выполните задание к следующей информации:
1 Ознакомьтесь с информацией. "Физики из университета г. Мангейма (Германия) нашли новое, необычное применение клеящей ленте (скотчу). Они использовали ее для записи больших объемов информации. В центр обычного рулончика скотча помещается поворотная оптическая система, состоящая из объектива с призмой, через которую луч светящего сверху лазера может точно фокусироваться на всех витках прозрачной ленты. Построчно проходя по всей длине ленты, импульсы излучения точечно ее нагревают до 1700С. В месте нагрева необратимо изменяются отражающие свойства ленты: на ней возникают ряды особых (отличающихся от фона) "точек" микронного размера, благодаря чему и записывается информация. Записанное может быть "прочитано" другим лазером. Запись и чтение ведутся на скорости 300 км/ч. На одном стандартном ролике ленты можно записать до 3 Гбит информации, что соответствует утроенному объему Библии. Изобретение немецких физиков можно применять не только в компьютерах: к выпуску готовится цифровая видеокамера с записью изображений на рулончик скотча".
2 Озаглавьте текст.
3 Выполните к нему схематический рисунок.
4 Почему для передачи информации используется лазер? Можно ли его заменить другим источником света?
8. Используя материалы урока, содержание учебника, сообщения средств массовой информации, составьте схему "Применение лазеров".
9. Придумайте и составьте описание лабораторной работы "Определение малых размеров тел (толщины волоса, проволоки, нити) при помощи лазера" (Воспользуйтесь тем, что данная работа является обратной по отношению к традиционной лабораторной работе "Измерение длины световой волны при помощи дифракционной решетки" (1, с.239-241)).
10. Выполните задание к следующей информации:
1 Ознакомьтесь с информацией. "Американские физики из Массачусетского технологического института создали первый в мире "атомный лазер", который излучает не свет, а пучки атомов. Оптический лазер, появившийся около сорока лет назад, генерирует поток абсолютно одинаковых и "идущих в ногу" квантов света - фотонов… Лазерные фотоны летят в строго определенном направлении, позволяя создавать очень интенсивные пучки света. Теперь физикам удалось получить аналогичный пучок атомов… В соответствие с квантовой теорией, у любой частицы есть так называемая дебройлевская длина волны… Физики из группы Кеттерле захватывали атомы натрия магнитной ловушкой и охлаждали их. При охлаждении длина дебройлевской волны увеличивается. Когда температура достигает нескольких миллионных долей градуса выше абсолютного нуля, длины этих волн становятся настолько большими, что они перекрываются, и вся группа атомов начинает вести себя как единое целое… Между световым и атомным лазером есть принципиальное различие. Фотоны можно создавать, а атомы нет, поэтому количество атомов в лазере не увеличивается, и, выпуская пучок атомов, необходимо возобновлять их запасы. Кроме того, при взаимодействии атомов друг с другом пучок их расширяется. И, наконец, на атомы действуют силы притяжения Земли, и если пустить пучок горизонтально, то он будет отклоняться вниз. Рано говорить и о возможных промышленных применениях "атомного лазера". После создания обычного лазера было высказано сотни идей о его использовании, но никто не мог предвидеть, что он будет считывать цены во всех приличных супермаркетах… Атомный лазер работает пока медленно, но в принципе можно помечтать и о фабричном производстве на его основе. Тут, правда, есть одна сложность: "атомный лазер", в отличие от светового, может работать лишь в абсолютном вакууме. Однако никакие "но" не могут снизить восторгов по поводу открытия нового физического явления."
2 Что автор статьи подразумевает под выражением "одинаковые и "идущие в ногу" кванты света?
3 Есть ли смысл в подобных открытиях и экспериментах? Приведите обоснованные аргументы "за" и "против".
11. Используя записи на уроках, материал учебника, справочник Еноховича, дополнительную литературу по физике, составьте хронологическую таблицу "Создание квантовой теории".
9. Методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений.
1. Выполните задание по CD-ROM "TeachPro Физика".
1 Установите диск. Ознакомьтесь со структурой учебного материала.
2 Откройте урок по теме "Методы регистрации заряженных частиц" из раздела "Атомная физика".
3 Внимательно просмотрите и прослушайте весь урок.
4 Составьте свои вопросы к данному уроку (не менее пяти). Запишите, предложите к ним свои ответы.
5 Сравните текст этого урока с текстом учебника. Письменно проанализируйте. Что бы вы изменили в нем (добавили, убрали)?
6 Как по-вашему, все ли возможности компьютера используются в данном "виртуальном" уроке? Если нет, напишите, что бы вы предложили в нем изменить для лучшего понимания учебного материала.
7 По какому источнику учебной информации вы предпочли бы заниматься дома - по учебнику или по CD-ROM. Обоснуйте свой выбор.
2. Используя энциклопедию "Кругосвет" svet.ru/about.php выполните следующее задание
1 Ознакомьтесь с разделом "Детекторы частиц".
2 Внимательно рассмотрите рисунки с изображением принципов действия различных устройств для регистрации ионизирующих излучений.
3 Сравните представленную информацию с содержанием материала по этой теме в учебнике. Письменно проанализируйте. Что бы вы изменили в нем (добавили, убрали)?
4 Составьте таблицу "Методы регистрации частиц", указав в ней название метода, физический принцип, который лежит в основе метода, назначение устройства.
5 Как по-вашему, все ли возможности компьютера используются в данной "виртуальной" энциклопедии? Если нет, напишите, что бы вы предложили в нем изменить для лучшего понимания учебного материала.
6 По какому источнику учебной информации вы предпочли бы заниматься дома - по учебнику или по этой странице в Интернете? Обоснуйте свой выбор.
3. Используя сообщение учителя (учащихся), материалы учебника, составьте таблицу "Методы регистрации ионизирующий излучений". Укажите в ней название метода, кем и когда открыт, принцип действия устройства, виды регистрируемых излучений.
10. Открытие радиоактивности. a-, b-, и g-излучения. Радиоактивные превращения. Закон радиоактивного распада.
1. Используя материалы учебника и справочника по физике и технике Еноховича, составьте таблицу "Сравнительная характеристика a-, ?-, ?-излучений".
2. Выполните задание по следующей информации.
1 Ознакомьтесь с информацией. "Для оценки возраста объектов в пределах 60000 лет применяют радиоуглеродный метод. Его суть состоит в следующем. Известно, что в углекислом газе СО2 , содержащемся в атмосфере Земли, присутствуют не только стабильные атомы 12С и 13С, но и радиоактивный изотоп углерода 14С с периодом полураспада 5700 лет. Из-за распада его количество должно было бы убывать. Однако эта убыль компенсируется образованием новых ядер, образующихся из атмосферного азота под действием космических лучей. По этой причине содержание 14С в воздухе с течением времени не меняется. Не меняется его концентрация и в поглощающих его растениях, а, следовательно, и в организмах потребляющих их животных и людей. Однако после гибели процесс усвоения атмосферного углерода прекращается, и содержание 14С в мертвых организмах начинает уменьшаться по закону радиоактивного распада. Поэтому, измерив в той или иной находке органического происхождения содержание радиоуглерода 14С, сложно определить и возраст данной находки. Если, например, процентное содержание 14С уменьшилось вдвое, то это означает, что соответствующий возраст равен t = T = 5700 лет, если вчетверо - то t = 2T = 11400 лет и т.д. За разработку радиоуглеродного метода геохронологии американский физик Фрэнк Либби в 1960 году был удостоен Нобелевской премии. С помощью его метода удалось осуществить датировку самых разных событий в истории Земли и культуры человечества, начиная от определения возраста древнейших наскальных рисунков гробниц египетских фараонов и кончая установлением эпохи ледниковых периодов и временем вымирания доисторических животных".
2 В чем заключается суть радиоуглеродного метода?
3 В каких временных промежутках датировка событий с использованием радиоуглеродного метода дает достоверные результаты?
3. Выполните задание по следующей информации.
1 Ознакомьтесь с информацией. "В лаборатории GSI (г. Дармштат, Германия) открыт шестой новый элемент - 112-ый, самый тяжелый из когда-либо полученных... Это изотоп, ядро которого содержит 112 протонов и 165 нейтронов, с атомной массой 277, близкий по химическим свойствам цинку, кадмию и ртути, однако в отличие от них его атом менее чем за тысячную долю секунды распадается, испуская альфа частицы, и превращается сначала в новый изотоп элемента N 110 с атомной массой 273, а затем - в новый изотоп элемента N 108 с атомной массой 269. После еще трех альфа-распадов на известные изотопы цепочка его превращений останавливается на фермии (элемент с атомным номером 100 и массой 253)."
2 Сколько элементов включает периодическая система Менделеева?
3 В чем, по-вашему, причина нестабильности нового элемента?
4 Напишите последовательно все превращения нового элемента.
4. Выполните задание по следующей информации.
1 Ознакомьтесь с информацией. "Египетские и американские специалисты измерили содержание радиоактивного газа радона во внутренних помещениях египетских пирамид. В трех из семи изученных пирамид найдено повышенное содержание радона - от 816 до 5809 беккерелей на кубический метр воздуха. Радон возникает при распаде урана, содержащегося во многих горных породах, особенно в граните. Этот газ нередко встречается и в подвалах жилых домов, и даже в комнатах, если дом стоит на скальном грунте. Безопасными считаются уровни до 200 беккерелей на кубометр, а если радона больше, необходима усиленная вентиляция. Радиоактивный газ может вызвать рак легких. Экскурсоводы работают с туристами внутри пирамид примерно по четыре часа в день, и доза облучения, получаемая ими почти вдвое ниже допустимой. Для туристов кратковременное пребывание в пирамиде безвредно".
2 Что вы знаете о египетских пирамидах? Как и из чего их строили? Каков их возраст? Пользуясь справочником, найдите период полураспада урана. Сравните полученные величины. Как по-вашему, изменится ли эта опасная ситуация в течение следующих нескольких лет? Почему?
3 Напишите уравнения радиоактивных превращений, в результате которых образуется радон. Радиоактивное семейство урана:
(a)® (b)® (b)® (a)® (a)® (a)® (a)®…® .
5. Выполните письменно задание по теме "Радиоактивность" в Виртуальной школе "Кирилла и Мефодия" " m.ru/:
1 Откройте урок физики 11 класса по теме "Радиоактивность".
2 Внимательно ознакомьтесь с содержанием всего урока.
3 В тетради напишите тему урока, выполните письменно задания.
4 Как поведут себя ?, ?, ?-лучи, если их поместить в электрическое поле? Сделайте соответствующий рисунок, направление силовых линий электрического поля задайте сами.
5 Ответьте письменно на два вопроса после 3-ей части урока. Первый оформите в виде задачи, на второй дайте пояснение, почему этот элемент имеет такое название? (Для того, чтобы отвечать на вопросы, нужно зарегистрироваться. В специально предложенном окне введите логин, то есть имя, под которым вы хотите быть зарегистрированным. Затем введите пароль, то есть определенное сочетание букв, чтобы под вашим именем могли входить в школу только вы. Если не удалось зарегистрироваться с первого раза, попробуйте еще).
6 Внимательно разберите все представленные уравнения радиоактивных распадов. Нет ли в каком-нибудь из них ошибки? Обоснуйте.
7 Откуда в ядре берутся электроны при ? -распаде? Разве они входят в состав ядер?
8 Рассмотрите спектр энергетических уровней ядра. Что общего и чем отличается данный спектр от аналогичного спектра для атома?
9 Ответьте для самопроверки на вопросы в конце урока.
10 Придумайте свою задачу на закон радиоактивного распада. Запишите ее текст. Решите ее.
11 Назовите достоинства и недостатки предложенного на диске виртуального урока по сравнению с традиционным.
12 Все ли возможности компьютера используются в данном "виртуальном" уроке? Если нет, напишите, что бы вы предложили в нем изменить для лучшего понимания учебного материала.
13 По какому источнику учебной информации вы предпочли бы заниматься дома - по учебнику или по компьютеру. Обоснуйте свой выбор.
6. Выполните письменно задание по CD-ROM "1С: Репетитор. Физика"
1 Установите диск. Ознакомьтесь со структурой учебного материала. Откройте урок по теме "Радиоактивность. Закон радиоактивного распада" из раздела "Квантовая физика".
2 Внимательно просмотрите, прочитайте и прослушайте весь урок (опуская математические выкладки). Ознакомьтесь с историческими сведениями о А. Беккереле, М. Склодовкой-Кюри и П. Кюри, Э. Резерфорде. По одному из них составьте письменно краткую биографию (5-6 пунктов).
3 Внимательно рассмотрите рисунок, показывающий три типа радиоактивного излучения Сравните его с рисунком в учебнике. В чем они схожи, чем различны, поясните письменно.
4 "Проиграйте" предложенную модель радиоактивного распада. Как вы считаете, обязательно ли из восьми радиоактивных ядер Cs спустя период полураспада распадется четыре? А из оставшихся четырех через период полураспада распадется обязательно два? Обоснуйте письменно свой ответ.
5 Решите предложенные к данному уроку две задачи.
6 Найдите в данном курсе контрольные тесты по теме "Радиоактивность. Закон радиоактивного распада". Выполните устно, проверьте себя.
7 По какому источнику учебной информации вы предпочли бы заниматься дома - по учебнику или по CD-ROM. Обоснуйте свой выбор.
7. Выполните письменно Задание по CD-ROM "TeachPro Физика".
1 Установите диск. Ознакомьтесь со структурой учебного материала.
2 Откройте урок по теме "Радиоактивность Виды радиоактивных излучений" из раздела "Атомная физика".
3 Внимательно просмотрите и прослушайте весь урок.