Геометриялық оптика - Физика, 11 сынып, 29 - сабақ

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік мақсаты: Оқушы білімін, іскерлігін, дағды деңгейін бақылау, бағалау. Жарықтың жылдамдығын эксперимент арқылы анықтауды  түсіндіріп солар жайлы түсінік қалыптастыру.
2. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау.
3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу.

Сабақтың түрі:жаңа білімді қалыптастыру, жалпылау
Сабақтың әдіс-тәсілдері:  Әңгіме, лекция, дискуссия, кітаппен жұмыс.
Сабақтың көрнекіліктері: плакаттар, суреттер, 

Сабақтың барысы:

І. ДК. Ұйымдастыру кезеңі:  Сәлемдесу; Оқушыларды түгендеу; Оқушылардың назарын сабаққа аудару.
ІІ. ДК. Үй тапсырмасын тексеру, қайталау.
А) теориялық білімдерін тексеру. Ә) практикалық тапсырмаларын тексеру. Б) есептерін тексеру.

ІІІ.ДК Білімді жан-жақты тексеру./ ІV. ДК. Жаңа материалды қабылдауға әзірлік, мақсат қою.   
Бүгінгі негізгі мақсатымыз оқулық бойынша жарықтың жылдамдығын эксперимент арқылы анықтаумен  танысамыз.

1. Қандай құбылысты дисперсия дейміз?
2. Толықтауыш түстер деп қандай түстерді айтады?
3. Қандай түстерді алғашқы түстер дейд?
4. Заттың түсін қалай түсіндіресіңдер?
5. Қандай құбылысты поляризация дейміз?
6. Қандай заттар поляроидтар деп аталады?

V. ДК.Жаңа материалды меңгерту:  Жарық жылдамдығын өлшеудің астраномиялық әдісі



Жарық жылдамдығын алғаш рет 1676 жылы дат ғалымы О.Р ё м е р   өлшеді. Рёмер астроном болған, оның өлшеген жарық жолы - ұзақ болды, табысқа жетуіне себепші болған да сол еді. Ол жол - Күн жүйесіңдегі планеталардың ара қашықтығы.
Рёмер Күн жүйесіндегі ең үлкен Юпитер планетасы серіктерінің тұтылуын бақылады. Юпитердің Жерден өзгешелігі сол, оның он серігі бар. Ремер олардың ең жақынын   - Ио серігін бақылады. Ол Ионың Юпитер алдынан қалай өткенін, содан кейін оның көлеңкесіне кіріп, көзден қалай ғайып болғанын көрді. Сонан соң ол лезде жарқ еткен шам тәрізденіп, қайта көрінді. Осы екі от алудың уақыт аралығы 42 сағ 28 минутқа тең болып шықты. Сөйтіп, бұл "ай", әрбір тең уақыт аралығында Жерге сигнал жіберіп тұратын, үлкен аспан сағаты болып шықты.
  Алғашқыда өлшеу жұмыстары, Жер өзінің Күнді айнала қозғалысында Юпитерге 
ең жақын келген кезде жүргізілді (1сурет). Бірнеше айдан соң дәл осындай өлшеулер Жер Юпитерден қашықтағанда жүргізілген, осындай өлшеулер ойламаған жерден, Ионың белгілі айналу периоды бойынша есептеп шығаруға болатын серіктің көрінетін уақыт мезетімен салыстыргавда, серіктің көлеңкеден 22 минут кешігіп шыққанын көрсетті.
   Рёмер мұны былай түсіндірді: "Егер мен Жер орбитасьның екінші жағында тұратын болсам, онда әр жолы Ио белгіленген бір уақытта көлеңкеден шығып отырар еді, ал сол жердегі бақылаушы Ионы 22 минут бұрын көрер еді. Бұл жағдайдағы кешігу менің алғаш бақылаған жерім мен қазір тұрған орныма дейінгі ара қашықтықты жарықтың өтуіне кеткен 22 минутта болып отыр". Ионың кешігіп көрінген уақытын, соған сәйкес ара қашықтықты біліп, осы ара қашықтықты кешіккен уақытқа бөліп, жылдамдықты табуға болады. Жылдамдық аса зор шама болып шықты, шамамен 300 000 км/с. Сондықтан да Жер бетіндегі алыс деген екі нүкте арасында жарықтың таралу уақытын білу аса қиын. Жарық бір секундта Жер экваторының ұзындытынан 7,5 есе артық ара қашықтықты жүріп өтетіні белгілі.
Жарық жылдамдығын өлшеудің лабораториялық әдістері
Жарық жылдамдығын лабораториялық әдіспен 1849 жылы алғаш рет өлшеген француз физигі - И. Ф и з о.
Физо тәжірибесінде жарық көзінен шыққан жарық линза арқылы өтіп, жартылай мөлдір пластинаға түседі. Пластинадан шағылғаннан соң фокусталған жіңішке шоқ тез айналатын тісті доңғалақтың тістерінің арасына бағытталады. Тістердің арасынан өткен жарық доңғалақтан бірнеше километр ара қашықтықтағы айнаға  түсірілді. Айнадан шағылған жарық бақылаушының көзіне түсуден бұрын қайтадан доңғалақ тістерінің арасынан өтуі тиіс еді. Доңғалақ жай айналған кезде, айнадан шағылған жарық көрінетін болады. Айналу жылдамдығы одан әрі артқанда, жарық біртіндеп көрінбей қалады. Бұл неліктен? Жарық айнаға барып, қайта келгенше, доңғалақ бүрынғы тіс аралығының орнына басқа тіс аралығы келетіндей болып айналып үлгереді де, жарық көрінбейтін болады. Жарықтың айналу жылдамдығы одан әрі артқанда жарық қайтадан көрінетін болады. Сонымен жарықтың айнаға барып, одан кері қайтуға кететін таралу уақытында, доңғалақ бұрынғы тіс аралығының орнына басқа тіс аралығы келетіндей болып айналып үлгереді. Осы уақытты және доңғалақ пен айнаның ара қашықтығын біліп, жарық жылдамдығын анықтауға болады. Физо тәжірибесінде ара қашықтық 8,6 км-ге тең, ал жарық жылдамдығының мәні 313 000 км/с болған.
Жарық жылдамдығын өлшеудің бұлардан басқа да бірнеше дәлірек лабораториялық әдістері табылған. Атап айтқанда, американ физигі А.Майкельсон айналмалы айналар қолданып, жарық жылдамдығын өлшеудің жетілген әдісін тапты.
Жарық жылдамдығы түрлі мөлдір денелердің ішінде өлшенді. Су ішіндегі жарық жылдамдығы 1856 жылы өлшенді. Вакуумға қарағанда, судағы жарық жылдамдығы 4/3 есе аз болады. Вакуумға қараганда, басқа затгардың барлығында жарық жьшдамдығы аз болады.
Қазіргі мәліметгерге қарағанда 1,2 м/с дәлдікпен алғанда вакуумдағы жарык жылдамдыгы 299 792 458 м/с. Жарық жылдамдығының жуық мәнін 3•108 м/с деп айтуға болады. Жарық жылдамдығының бұл мәнін міндетті түрде есте сақтау керек.
Жарық жылдамдығын анықтаудың ғылымдағы маңызы зор болды.  Ол жарық табиғатын білуге көп көмектесті. Жарық жылдамдығының ерекше мәні болғанының себебі - дүниеде ешбір дененің жылдамдығы вакуумдағы жарық жылдамдығынан артық бола алмайды. Бұл салыстырмалық теориясы шыққаннан кейін айқын болды, ол теория туралы келесі тарауда айтылады.

VІ. ДК. Оқытылып отырған  оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру.
§4.8 дайындық сұрақтарын талдау.

1. Жарықтың түзусызықты таралу заңын пайдаланып, көлеңке мен ала көлеңелерді қалай түсіндіруге болады?
2. Айдағы көлеңкелерайқын да, Жердегі  көлеңкелер күңгірт болатыны неліктен?
3. Сағым дегеніміз не?
4. Ремер жарық   жылдамдығын қалай анықтайды?
5. Жарық жылдамдығын Физо қалай анықтады?

VІІ. ДК. Оқытылып отырған оқу материалын бекіту немесе дағдыландыру жұмыстарын жүргізу.

1. Есептер шығарту. 

VIІI.ДК. Бағалау. Үй тапсырмасын беру: §4.8 Есептер шығарту.