Урок физики "Фотоны" (11 класс)

План – конспект урока физики в 11 классе

по теме: «Фотоны. Гипотеза де Бройля»

Учитель: Яковлева Ирина Георгиевна

Тип урока: комбинированный урок

Педагогические технологии: технология личностно - ориентированного подхода

Цель урока: сформировать понятие «фотон», познакомить с явлением корпускулярно-волнового дуализма, с понятием «волны де Бройля».

Задачи урока:

            1) Образования:

- сформировать понятие фотона; изучить величины, харак­теризующие свойства фотона (масса, скорость, энергия, импульс) и формулы, их определяющие;

- продолжить формирование вычислительных навыков.

            2) Воспитания:

- продолжить развитие функции общения на уроке как условия обеспечения взаимопонимания, побуждения к действию, ощущения эмоционального удовлетворения;

 - создать условия для обеспечения положительного эмоционального характера процесса обучения.

            3)  Развития:

- развивать умение применять знания теории на практике;

- продолжить работу по овладению методами научного исследования;

- развивать познавательный интерес учащихся к предмету.

Оборудование:  ноутбук, мультимедийный проектор, экран, презентация по теме «Фотоны», раздаточный материал.

Ход урока

1. Организационный момент (1 мин): проверка готовности учащихся к уроку. Настрой учащихся на эффективную работу на уроке.

2. Мотивация и целеполагание (2 мин): объявление темы и цели урока.

     На дом учащимся было дано задание придумать или подобрать задачу на фотоэффект и записать ее на листочке.

     Учитель собирает листы с домашними задачами.

3.  Подготовка учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала (12 мин)

Фронтальный опрос:

- Какой раздел физики мы начали изучать на предыдущих уроках?

- Что изучает этот раздел?

Вопросы из презентации:

- Какие из физических явлений не смогла  объяснить классическая физика?

- Кто является основоположником  квантовой физики?

- Как атомы испускают энергию согласно гипотезе Планка?

- Чему равна эта энергия?

- Чему равна постоянная Планка?

Чему еще вы должны были научиться, пройдя тему?

Какие вопросы вы можете задать по изученному материалу:

- Что такое фотоэффект? Кто открыл фотоэффект?

- Кто изучал фотоэффект и какие законы установил?

- Как и кем было объяснено явление фотоэффекта?   

- Запишите  уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

- Что называется красной границей фотоэффекта?

Один из учащихся записывает формулы на доске.

     Повторили теоретический материал, теперь посмотрим, что вы научились делать практически: учащимся раздаются в любом порядке подобранные дома задачи. Они их решают на этих же листочках. 2 человека решают у доски.

Время на решение задач 5 минут. Листочки с решением сдаются учителю.

     По истечении времени все листочки с решением сдаются учителю. Слушают решение задач, которые решались у доски. Задают вопросы, если они есть.

4. Усвоение новых знаний (8 мин):

   Презентация
1) Фотон. Его характеристики.

В современной физике фотон рассматривается как одна из элементарных частиц.

•   Понятие фотона или кванта электромагнитного излучения.

•   Энергия фотона: , где  1,055 · 10-34 Дж · с.

•   Масса фотона: . Фотон лишен массы покоя т₀ , т. е. он не существует в состоянии покоя и при рождении сразу имеет скорость с.

•   Импульс фотона: . Направлен импульс фотона по световому лучу.

2) Явление корпускулярно-волнового дуализма.

Свет обладает своеобразным дуализмом (двойственностью) свойств.

Свойства света, обнаруживаемые при взаимодействии с веществом (излучении и поглощении), называют корпускулярными, а сама же световая частица получила название фотона или светового кванта.

При распространении света проявляются его волновые свойства.

Явления, в которых проявляются, обнаруживаются
Волновые свойства света	«Корпускулярные»* свойства света квантовые
интерференция, дифракция, поляризация,  дисперсия,  отражение, преломление	тепловое излучение,  фотоэффект
волновые: V ,  λ ,  ν	корпускулярные: Е,  m,  р

3) Волна де Бройля. Гипотеза де Бройля.  Длина волны де Бройля: .

5. Обеспечение осознанности формируемых знаний (7 мин):

Решение задач из презентации. Учащиеся самостоятельно решают задачи, затем проговаривают и проверяют решение, которое высвечивается на экране.

№1.    Определить энергию, массу и импульс фотона с l = 0,016 * 10^–10 м.

Дано: l = 0,016*10–10м	Решение: ;    m =  _____6,63*10–34  ____      = 1,38*10–30 кг          0,016*10–10м* 3*108 м/с ;      Ответ: Е =1,24*10–13Дж; m =1,38*10–30кг; р =4,1*10–22(кг*м)/с.
Е – ? m – ? р – ?

№2  С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны l = 5200 • 10^–10 м?

Дано: l = 5200*10–10м	Решение:  ре  = рф ;    ;   Ответ: v =1400 м/с.
v – ?

Далее проводится тренировочная работа по решению задач. Во время проведения тренировочной работы учащимся предлагается составить вопросы для контрольного опроса по теме «Фотоны».

6. Обеспечение прочности формируемых знаний  (6 мин)

     Тренировочная работа в виде эстафеты по решению задач.

 Учитель раздаёт карточки с заданиями по рядам: ученики первой парты решают №1, ученики второй парты решают №2 и т.д., последняя парта сдает решенную работу учителю. Если в процессе решения ученики не могут справиться с заданием, то передают следующей парте. Учителю сдают только полностью решенную работу или если закончилось время для решения задач.

7. Рефлексия (2 мин): Учащимся предлагается составить вопросы для контрольного опроса по теме «Фотоны».

  Задание дается ученикам перед тренировочной работой. Вопросы составляются в то время, пока другие ученики решают задачи. После окончания времени для тренировочной работы, учащимися озвучиваются составленные вопросы.

- Фотон что это?

- Какие явления подтверждают волновую природу света?

- Существуют ли явления, свидетельствующие о корпускулярной природе света? - Запишите выражение для массы и импульса фотона?  И т.д.

8. Итог урока (1 мин): Учитывая, результаты решения задач и работу на уроке выставляются оценки. Учитель проверяет решенные задачи в тренировочной работе и объявляет результаты. Оценки за подбор и решение домашних задач будут объявлены на следующем уроке.

9. Задание на дом (1 мин):  § 89–90, №1150, 1152, 1153. Подготовить сообщения о применении фотоэффекта.