17. Отражение и преломление Эл. Маг. Волн.

Продемонстрируйте отражение электромагнитных волн. Генератор и приемник установите рядом друг с другом. Включите генератор и убедитесь в том, что электромагнитные волны излучаемые генератором, не принимаются приемником. На расстоянии 1-2 м от генератора поставьте металлический экран (рис.5,а) и продемонстрируйте отчетливый прием отраженных волн.

Р асположите генератор и приемник так, чтобы оси их волноводов пересеклись на конце демонстрационного стола. Включите генератор и убедитесь в отсутствии приема. В точку пересечения осей волновода поставьте проводящий экран (рис 5, б) и пронаблюдайте отчетливый прием отраженных волн. Замените проводящий экран изолирующим и убедитесь, что в этом случае отражения волн происходит хуже.

Продемонстрируйте преломление электромагнитных волн.

С оберите установку, изображенную на рисунке . Включите генератор и усилитель и покажите, что волны, изучаемые антенной генератора, не попадают в приемную антенну. Чтобы показать, что установка работает, приподнимите генератор до уровня приемной антенны и убедитесь в исправности установки.

В

7

несите в пространство между антеннами призму и обнаружьте уверенный прием электромагнитных волн (рис. 7,б)

18. Нма «Оптика». Методика изучения интерференция и дифракция света. Систематизация знаний о волновых свойствах света.

Теперь в программе нет раздела «Оптика» а материал этого раздела изучается в разных частях курса: геометрическая оптика в 8 классе; световые волны 10 классе, в конце раздела «Электродинамика», как из примеров электромагнитных волн; квантовые свойства света — в разделе «Квантовая физика».Данная тема разделена на 2 подраздела- волновая оптика и геометрическая оптика.

Основные знания по геометрической оптике учащиеся получают в базовой школе. Это понятия о прямолинейном распространении света, о явлениях отражения и преломления света, сведения о линзах и некоторых оптических приборах. В 10 классе при изучении световых волн необходимо объяснить с волновых позиций известные учащимся законы геометрической оптики и дополнить их, указать на те границы, которые устанавливает волновая оптика для геометрической.

Геометрическая оптика – предельный случай волновой оптики, т. к. формулы геометрической оптики могут быть получены из Ур. Максвелла как предельный случай, соответствующий переходу к исчезающе малой длине волны.

Если в базовом курсе физики явления отражения и преломления света рассматривали только как экспериментальный факт, то в старших классах эти явления рассматривают как проявление волновых свойств света при взаимодействии с веществом.

При изучении интерференции необходимо отметить что интерференция характерна как для механических(звуковых), так и для электромагнитных волн. Следует отметить что обязательное условие интерференции света - это когерентность световых волн. Долгое время считали невозможным получить устойчивую интерференционную картину, используя свет от двух независимых источников. Ее можно получить разделением светового пучка от обычного источника света на два, которые потом сводят вместе, и они интерферируют.

Существуют несколько способов разделения светового пучка на две части – 1)метод Юнга (свет проходит через два близко расположенных малых отверстия),2)зеркало Ллойда (прямой пучок света интерферирует с пучком, отраженным от зеркала),3)зеркала и бипризма Френеля, 4)опыты с тонкими пленками и кольцами Ньютона. Сейчас можно применять лазер.

Условия возникновения максимумов и минимумов в интерференционной картине можно записать в общем виде :

max:

min:

где - разность хода, k- целое число, равное 0,1,2,3,…., - длина волны.

Следует обязательно решить ряд задач на эти формулы.

Завершают изучение интерференции рассмотрением ее проявлений в природе и практическим использованием(просветление оптики, интерферометры).

При рассмотрении дифракции следует показать опыты по дифракции света от щели и тонкой проволоки. Условия для наблюдения дифракции- <=L* ,где D – размеры препятствия, L- расстояние от наблюдателя до препятствия, - длина волны.

Большое внимание уделяется рассмотрению дифракционной решетки. Сначала рассматривают дифракцию от двойной щели. Затем получают условие для дифракционных максимумов : d*sin( ф)=k*

Дифракционная решетка дает возможность экспериментально установить длину световой волны. Дифракционная решетка разлагает белый свет в спектр. Это связано с тем , что

положение максимумов(кроме центрального) зависит от длины волны.