Этот случай легко разъяснить с качественной стороны, пользуясь принципом Гюйгенса-Френеля.
На волновой ванне с помощью параллельных вибраторов, насажанных на одну стальную пластинку, получается несколько систем круговых волн. В проекции на экране видно, как образуется волновая поверхность, огибающая все круговые волны одинаковых радиусов. Явление желательно рассмотреть при помощи стробоскопа.
Разъясняется, что точка фронта световой волны в любой момент времени находятся в одинаковых фазах и сами являются источниками вторичных волн. Желая узнать, как дальше распространится фронт волны, из каждой её точки надо провести окружности одинаковых радиусов R=ct, изображающие вторичные волны; здесь с – скорость света; а R – расстояние, на которое он распространяется за время t. Огибающая их поверхность и является новым фронтом волны. Линии, перпендикулярные к этому фронту, совпадают с направлением распространения света.
Френель показал, что вторичные волны, интерферируя, гасят друг друга и свет обнаруживается лишь на огибающей поверхности. Поэтому фронт световой волны движется только вперед.
На доске вычерчивается график (рис 12.), на котором с помощью принципа Гюйгенса-Френеля поясняется причина загибания света в область геометрической тени и появление темных мест там, где по законам геометрической оптики должен быть свет.Пусть плоская волна PQ падает на экран АВ (см.рис.12). Часть этой волны задерживается экраном, другая часть будет распространяться в том же направлении. Плоские волны изображены на рисунке сплошными штриховыми линиями. Точки на этих линиях колеблются в противоположных фазах.
Точки А и В плоской волны являются центрами вторичных волн, распространяющихся за малым экраном во всех направлениях. Они показаны концентрическими окружностями. За экраном, где фазы колебаний точек одинаковы, колебания усиливаются (например, в D, C, E), а если противоположны, то гасят друг друга (например, в K, L, M, N).
Заключение.
Курс физики средней школы нуждается в методическом пересмотре в соответствии с современными физическими воззрениями. Это осуществляется двумя путями параллельно.
Во-первых, вопросы классической физики в школьном курсе излагаются с учетом достижений новой физики, что обеспечивает более современную их трактовку и разъяснение природы и механизмов многих физических явлений и процессов и явлений. При этом идеи новой физики не становятся придатком к существующему курсу, а проходят через все его изложение.
Во-вторых, школьный курс обновляется сведениями, добытыми наукой в нашем веке.
Эти два пути совершенствования школьного курса физики взаимосвязаны и принципиально неотделимы друг от друга.
За последние годы многие вопросы курса подверглись такому методическому пересмотру. Однако менее других это коснулось раздела оптики в целом. Между тем роль физической оптики в современной физике огромна. Создание электродинамики, электронной теории, теории относительности, квантовой механики и атомной физики непосредственно было связано с изучением оптических явлений.
Без преувеличения можно сказать, что физическая оптика неразрывно связана с новой физикой. От создания новой методики изучения оптики в школе во многом зависит повышение уровня всего курса физики.
Используемая литература
1. Л.И. Резников «методика преподавания физики в средней школе», М.1963.
2. Л.И. Резников « физическая оптика в средней школе», М.1971.
3. Соколов И.И. «методика преподавания физики в средней школе»,Учпедгиз, 1959
Содержание
Методика изучения темы «отражение и преломление света
· Зеркала
2. Преломление света. Линзы.
· Преломление света.
· Линзы.
Методика изучения темы “волновые свойства света”.
· Интерференция света
· Дифракция света
[1] При отсутствии диафрагмы или оправы периметр самой линзы является такой «оправой». Линза вырезает из общего светового потока лишь ту часть, которую она затем собирает или рассеивает.
[2] А.П. Кузьмин, А.А. Покровский, Опыты по физике с проекционной аппаратурой, М., Учпедгиз, 1962.