Оголошення теми. Формування мети й завдання уроку

Спектроскоп.

Сьогодні на уроці ми розглянемо цікаве і незвичайне явище, дякуючи якому можна бачити наш оточуючий світ кольоровим.

А чому ми з вами можемо бачити красиві кольори, дивовижні картинки? Чому світ дарує нам цілу гамму різних по красоті і не повторюваних пейзажів? Щоб відповісти на ці питання згадаємо історію, історію відкриття таємниці кольору. І розпочнемо з вивчення такого неповторюваного і прекрасного явища, як веселка. І перед нами постає питання: "Що таке веселка і як вона утворюється?"

ІІ Сприйняття і усвідомлення нового матеріалу.

1. Історична довідка про відкриття веселки.

Учитель. Перші спроби пояснення веселки як природниче явище природи було зроблено в 1611 році, архієпископом Антоніо Домінісом. Його пояснення веселки протистояли біблейському, тому він був відлучений від церкви і приговорений до смертної страти, але його тіло і рукописи було спалено.

Наукове роз'яснення веселки вперше дав Рене Декарт в 1637р. Декарт пояснив веселку на основі законів заломлення і відбивання світла в каплях падаючого дощу. Декарт створив велику каплю і пояснив веселку. Але веселка Декарта була білою.

Через 30 років І.Ньютон доповнив теорію Декарта, пояснив, як заломлюються кольорові промені в каплі дощу.

2. Досліди Ньютона з дисперсії світла.

Що ж зробив Ньютон? В 1666 році Ньютон провів ряд дослідів і зробив велике припущення.

Перше ґрунтовне дослідження прояву явища диспесії провів у 1666 р. видатний англійський фізик І. Ньютон. Свої дослідження він розпочав на установці,основною частиною якої була трикутна призма. Він розмістив її на підставці у затемненій кімнаті і спрямував на неї пучок білого сонячного світла, крізь який проходило крізь малий отвір у віконниці. На білому екрані, розміщеному за призмою, зявилася різнобарвна стрічка, яку Ньютон назвав спектром. В одержаному спектрі спостерігалися всі кольори-від червоного до фіолетового.

Учитель. Цей дослід говорить про те, що біле світло має складну структуру, воно складається з світлових хвиль різного кольору.

Учні виконують у зошитах малюнок, на якому показують хід променів світла.

Учитель. Ньютон різнокольорову смужку, яка утворилася після проходження світла через призму назвав спектром (від лат. - spectrum, що означає "світло"), а явище розкладання світла призмою - дисперсією (від лат. - dispersion, що означає "розсіяння"). (Визначення записують в зошити.) Спектр видимого світла - це розкладання білого світла на 7 променів різного кольору (Ч,О,Ж,З,Г,С,Ф).

Щоб запам’ятати кольори існують приказки:

Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан.

Кожний колір спектра являється монохроматичним. Монохроматичне світло – однокольорове світло, кожному кольору відповідає своя довжина і частота хвилі.

Відкриття Ньютоном явища дисперсії світла вважається одним із найважливіших його відкриттів.

3. Дисперсія світла

Учитель. Уважно подивіться на малюнок і скажіть, які за кольором промені заломлюються більше, а які менше?

Учні. З досліду видно, що червоний колір заломлюється слабо, а фіолетовий заломлюється сильніше ніж інші.

Учитель. Це означає, що кольорові промені відрізняються між собою за ступінню заломлюваності, що для кожного кольору існує своя довжина і частота хвилі. Записуємо таблицю в зошити.

Ч	657нм
О	590нм
Ж	548нм
З	546нм
Г	500нм
С	480нм
Ф	400нм

Ми прийшли до висновку, що показник заломлення залежить від довжини хвилі, точніше від частоти хвилі.

"Графічна залежність показника заломлення від довжини хвилі в різних речовинах різна".

;

Записують в зошитах визначення дисперсії видимого світла.

Явище залежності показника заломлення від довжини хвилі називається дисперсією, або явище розкладання білого світла у спектр.

Учитель. При вивченні дисперсії було виявлено, що всі складові білого світла мають у повітрі (вакуумі) однакову швидкість, у той час як в інших середовищах їхні швидкості різні. Внаслідок того, що під час проходження світлом межі двох середовищ змінюється його швидкість, воно відхиляється від свого початкового напрямку.

Отже, явище дисперсії світла виникає внаслідок того, що швидкість поширення світла різних кольорів у даному середовищі є різною.

На основі вище викладеного матеріалу можна пояснити походження веселки. Хто бажає?

4.Застосування явища дисперсії.

Відкриття явища розкладання білого світла на кольори під час заломлення дозволило пояснити появу райдуги й інших подібних метеорологічних явищ. Заломлення світла у водяних краплинах або крижаних кристаликах, які плавають в атмосфері, супроводжується завдяки дисперсії у воді або кризі розкладанням сонячного світла. Розраховуючи напрям заломлення променів у випадку сферичних водяних крапель, ми дістаємо картину розподілу кольорових дуг, точно відповідну тим, які спостерігаються в райдузі. Аналогічний розгляд заломлення світла в кристаликах криги дозволяє пояснити явища кіл навколо Сонця та Місяця в морозну пору року –утворення так званих несправжніх сонць тощо.

Знаючи, що біле світло має складну структуру, можна пояснити дивовижне різномаїття барв у природі. Вкриваючи папір шаром, наприклад червоної фарби, ми не створюємо при цьому світла нового кольору, але затримуємо на аркуші деяку частину наявного. Відбиватися тепер будуть тільки червоні промені, інші ж поглинатимуть шаром фарби. Трава й листки дерев здаються нам зеленими тому, що з усіх сонячних променів, які падають на них, вони відбивають лише зелене, поглинаючи інші. Якщо подивитися на траву крізь червоне скло, що пропускає лише червоні промені, то вона здаватиметься майже чорною.

Спектральний аналіз — сукупність методів визначення складу (наприклад, хімічного) об'єкта, заснований на вивченні спектрів взаємодії матерії з випромінюванням: спектри електромагнітного випромінювання, радіації, акустичних хвиль, розподілу за масою та енергією елементарних частинок та інше. Спектральний аналіз ґрунтується на явищі дис­персії світла.

Принцип дії

Атоми кожного хімічного елемента мають певні резонансні частоти, внаслідок чого саме на цих частотах вони випромінюють або поглинають світло. Це призводить до того, що в спектроскопі на спектрах видимі лінії (темні або світлі) в певних місцях, характерних для кожної речовини. Інтенсивність ліній залежить від кількості речовини і її стану. У кількісному спектральному аналізі визначають зміст досліджуваної речовини за відносною або абсолютною інтенсивністю ліній або смуг у спектрах.

Якщо вузький пучок білого світла спрямувати на бічну грань тригранної призми, то, по-різному заломлюючись у склі, промені, з яких складається біле світло, дадуть на екрані райдужну смужку, що називається спектром. У спектрі всі кольори розміщені завжди в певному порядку. Світло поширюється у вигляді електромагнітних хвиль.

Кожному кольору відповідає певна довжина електромагнітної хвилі. Довжина хвилі світла зменшується від червоних проме­нів до фіолетових приблизно від 0,7 до 0,4 мкм. За фіолетовими променями у спектрі лежать ультрафіолетові промені, які невиди­мі для ока, але діють на фотопластинку. Ще меншу довжину хви­лі мають рентгенівські промені. За червоними променями знахо­диться область інфрачервоних променів. Вони невидимі, але сприй­маються приймачами інфрачервоного випромінювання, наприклад спеціальними фотопластинками.

Дата добавления: 2015-05-24