Цель: демонстрация явления естественной оптической активности - вращения плоскости поляризации при распространении света в растворе сахара.
В данной экспериментальной работе используем приборы: поляроиды (2шт); графический проектор; оправы для линзы и поляроидов; стойка штатива; зажимы (2шт); химический стакан; экран демонстрационный, оптический столик с круглым отверстием.
Для проведения эксперимента собрали установку, аналогичную той, которая применялась для изучения поляризации свита (рис.1. и рис.2.). Оправа нижнего поляроида устанавливается максимально близко к поверхности кадрового окна графического проектора. Расстояние между оправками для поляроидов не должно быть меньше высоты химического стакана.
Подготовили раствор сахара для проведения эксперимента. Для этого растворили примерно 100 г сахара в 150 мл воды. Уровень раствора в стакане должен быть не менее 8 см.
Установили такое взаимное расположение поляроидов, при котором освещенность экрана минимальна, и поставили на оправу нижнего поляроида стакан с раствором сахара. Освещенность экрана сразу изменится (на экране появится светлое пятно). Это означает, что плоскость поляризации излучения повернулась в растворе сахара на некоторой угол, излучение стало частично проходить через второй поляроид.
Если описанный эффект проявляется не достаточно явно, можно увеличить концентрацию сахара в растворе. Для того, чтобы эксперимент был более наглядным, его можно начать с установки на оправу нижнего поляроида стакана с чистой водой и продемонстрировать, что вода не оказывает влияния на ориентацию плоскости поляризации излучения.
Интересные наблюдения можно сделать, если попытаться свести к минимуму освещенность экрана путем вращения верхнего поляроида. Оказывается, что полностью затемнить экран в этом случае не удается. В минимуме интенсивности при вращении верхнего поляроида пятно на экране приобретает различные оттенки: синий, малиновый, красный. Дело в том, что угол, на которой поворачивается плоскость поляризации в растворе сахара, зависит от длины волны света. Следовательно, если в раствор сахара входит линейно поляризованный свет, то на выходе из него линейная поляризация в целом нарушается, но для каждой спектральной составляющей выходящий свет остается линейно поляризованным. Синий оттенок пятна на экране означает, что через него верхний поляроид ориентирован так, что через него не проходит красно- желтая составляющая спектра, малиновый оттенок соответствует скрещенному положению поляроидов для зеленой части спектра, красно- желтый оттенок пятно отражает тот факт, что через второй поляроид не проходит коротковолновая (сине- фиолетовая) часть спектра.
Заключение
Работа над проектом углубила мои познания в области волновой оптики и в частности поляризации света. В ходе выполнения курсовой работы я достигла поставленной цели: изучила методические особенности явления поляризации света, научилась показывать демонстрационные опыты «Поляризация света» и «Вращение плоскости поляризации в растворе сахара»; освоила методику постановки демонстрационных опытов.
В процессе работа над проектом урока или темы учитель реализует свои собственные, значимые для него профессиональные стремления и при этом происходит наиболее полная самореализация личности учителя. Профессиональная деятельность не становится рутиной, так как каждый учебный год учитель строит свою работу с учетом психолого-педагогической характеристики класса. Такой подход к обучению позволяет рассматривать планируемые результаты как основные задачи, на которые должна ориентироваться совместная деятельность учителя и учащихся.
Учение - главный труд школьников, и поэтому научить их способам учебной работы, общеучебным и физическим умениям - одна из важных задач в преподавании физики, которая может быть реализована через проектировочную деятельность. При этом у школьников формируются такие приемы как анализирование, вычленение существенных и варьирующих признаков, сравнение, сопоставление, обобщение, формулировка выводов, умения самостоятельно приобретать знания, овладевать рациональными приемами работы и навыками самоконтроля, т. е. присутствует результативность. Так же формируются коммуникативные качества личности, основы культуры общения.
Список литературы
1. Г.Я. Мякишев, А.З.Синяков. Физика. Колебания и волны. 10 класс. - М, Дрофа, 2002.
. Г.Я. Мякишев. Физика. Электродинамика. 10-11 кл. - Москва, Дрофа, 2002.
. Г.Я. Мякишев, А.З.Синяков. Физика. 11кл Оптика. Квантовая физика. - Москва, Дрофа, 2002.
. Ландсберг Г.С. «Оптика».- М.: Наука, 1976.- 928 с.
. Шерклифф У. «Поляризованный свет».- М.: Мир, 1965. 322 с.
. Шишловский А.А., «Прикладная физическая оптика».- М.: Наука, 1961.- 340 с.
. Гершензон Е.М., Малов Н.Н., Мансуров А.Н. «Оптика и атомная физика».
. Поваляев О.А., к.т.н., Хоменко С.В., к.ф.-м.н. «Волновая оптика».Руководство по выполнению экспериментов.- М.:МГИУ, 2007.-38 с.
Интернет ресурсы:
1. don.on.ufanet.ru/5.html.
2. itteacher.ru/optika/poperechnost-electromagnitnich-voln.
3. www.physics.ru <https://www.physics.ru>