Толқындардың интерференциясы мен дифракциясы. Физика, 9 сынып, презентация.

(D) Демонстрация. Ой қозғау.

1.Мұғалім саусағымен су бетінде шағын діріл жасай алады және біріншіден әрі қарай басқа орында басқа дірілді бастай алады.

2. Екі діріл бір- бірімен қиылысқаннан кейін оқушылар не болғанын түсіндіре алады

9.3D бөлім – Толқындық қозғалыс

Оқу мақсаттары

Қарапайым мысалдармен суперпозиция принципін түсіндіру және пайдалану

Дифракция бойынша тәжірибелерді түсіну, мысалы, толқындық ваннадағы су толқынының дифракциясы

Жетістік критерийлері

Білу

Түсіну

Суперпозиция ұстанымын түсіндіреді.

Қарапайым мысалдармен суперпозиция ұстанымын түсіндіре алады.

Түсіну

Синтез

Қолдану

Толқындардың нүктелік көзі туралы түсінігі бар.

Дифракцияның туындау шарттарын түсіндіреді.

Гюйгенс-Френель ұстанымын тұжырымдайды.

Дифракция бойынша тәжірибені түсіну үшін Гюйгенс-Френель ұстанымын пайдаланады.

Пәнге қатысты лексика мен терминология

Интерференция Интерференция Interference

Бірдей қалыңдықтағы жолактар Полосы равной толщины Thickness fringes of equal

Бөгет препятствие obstacle

Гюйгенc принципі Принцип Гюйгенса Huygens' Principle

Гюйгенс- Френель принципі Принцип Гюйгенса- Френеля The

Principle Of Huygens- Fresnel

Дифракция Дифракция diffraction

Дифракциялық көрініс дифракционная картина diffraction pattern

Интереференциялық жолақтың ені Ширина интерференционной полосы The width of the interference fringe

Интерференциялық максимумның шарты Условие интерференционного максимума The condition for interference maximum

Интерференциялық минимумның шарты Условие интерференционного минимума The condition of minimum interference

Когеренттілік Когерентность coherency

Толқын Волна wave

(D/G) Мұғалім түсіндірмесі

https://www.youtube.com/watch?v=PcvaBhJoL1E (алғашқы 1-1,5 минут)

(D/G) Мұғалім түсіндірмесі

Гюйгенс принципі: Толқын фронтының кез-келген нүктесі екінші толқын көздері болып табылады да, олар біртекті ортада   жылдамдықпен таралады.

Интерференция заңы: Толқын фронтының барлық нүктелері бірдей жиілікте және бірдей фазада тербеледі, когерент жарық көздерінің жиыны болып табылады, когерентті толқындар интерференцияланады, яғни беттеседі.

(D/G) Мұғалім түсіндірмесі

Толқындардың жолдарында кездесетін кедергілер мен бөгеттерді орап, айналып өту құбылысы дифракция деп аталады. Кең мағынада, дифракция деп жарықтың түзу сызықты жолдан кез-келген ауытқуын немесе бұрылу құбылысы айтылады. Яғни, толқынның түзу сызықты таралуынан, геометриялық оптиканың заңдарынан ауытқуы дифракция деп аталады.

Жарық дифракциясының заңдылықтарын екі негізгі қарапайым принциппен түсіндіруге болады.

Бұл принциптер бойынша жарық дифракциясына сан жағынан анализ беруге жеткіліксіз, сондықтан Френель 3–ші болжау айтты:

егер толқын фронтының S жазықтығының бір бөліктері жарық өткізбейтін тосқауылмен жабылған болса,

онда 2–ші толқындар S жазықтықтықтың ашық беттерімен ғана тарайды

1.Мұғалім келтірілген үлгілеуді бір толқынның екі нүктелік көздері бір- бірін басатын кезде не болатынын көрсету үшін пайдалана алады.

2. Жиілік пен амплитудасын өзгертіп екі тамшыдан бастаңыз.

3.Толқынды науаға екі нүктелік көздермен интерференциялық суретті көрсету үшін пайдаланыла алады.

(D) Демонстрация. Мұғалім түсіндірмесі. Толқын машинасымен

Мұғалім бір сигналдық генераторға қосылған екі спикерді таныстыра алады. Оқушылар бөлме бойынша қозғалады және дыбыс естілмейтін жерде тоқтайды (практикалық). Бұл жұмыс, егер тек бір құлақпен тыңдаса жақсы болады.

2. Келтірілген дыбыстық үлгілеу пайдаланыла алады, бірақ оқушылар дыбыстың екі көзінен өздері интерверенциялық суретті сезінгені ұсынылады.

3.Лазер немесе қосарлы саңылау интерференциялық суретті құрайды және оларды көрсету керек болады.

4. Мұғалім алынған дифракциялық торға саңылау өлшемі мен толқын ұзындығын өзгеруінің әсерін көрсету үшін толқындық машина немесе оқу ресурстарында келтірілген үлгілерді пайдалана алады

(I) № 1 Жұптық жұмыс. Жұмыс парақтары беріледі.

http://phet.colorado.edu/en/simulation/wave-interference

1.Мұғалім әр оқушы үшін екі нүктелік көз толқынының шеңберлі фронттарын көрсететін қағаз парағын дайындайды.

2. Содан кейін оқушылар алынған суретті көру үшін осы нүктелерді біріктіріп конструктивті және деструктивті интерференция орнын белгілей алады.

(E/ G) № 2 Жұптық жұмыс. Жұмыс парақтары беріледі.

http://phet.colorado.edu/en/simulation/sound

1. Оқушыларға қосарлы саңылаулар немесе дифракциялық торларды пайдаланып конструктивті және деструктивті интерференция орындарын көрсете алады

Толқынды қозғалыстың қайсысына да болмасын

Кеңістіктің әрбір нүктесінде қорытқы тербелістер амплитудаларының уақыт жөнінен тұрақты таралу тәртібі орнайтындай болып, екі немесе бірнеше толқынның қосылуы интерференция деп аталады.

Интерференция құбылысындағы max және min- дар шартына сәйкес қосылатын екі толқынның жол айырмасы ұғымын қалыптастыру

Интерференция болуының басты шарты - толқын көздерінің когеренттік шарты

Орнықты интерференциялық көрініс шығарып алу үшін, толқын көздерінің а) тербеліс жиіліктері бірдей болуы қажет және олардың б) тербеліс фазалары өзара дәл келуі керек немесе уақытқа тәуелсіз тұрақты шама болып, қала беруі тиic.

Осы шарттарды қанағаттандыратын көздер когерентті көздер деп аталады. Когерентті толқындар қосылғанда ғана орнықты интерференциялық көрініс пайда болады.

Максимумдар шарты:

Минимумдар шарты :

Гюйгенс- Френель принципі

Френель Гюйгенс принципін екінші реттік толқындардың интерференция идеясымен біріктіріп барып, толқындық теорияны негіздеуде айтарлықтай табыстарға жетті. Френель идеясы бойынша кез келген уақыт мезетіндегі толқындық бет дегеніміз екінші реттік толқындарға жай ғана жанама бет емес, олардың интерференциялануының нәтижесі болып табылады.

Су бетіндегі толқындық құбылыстарды оқып үйренуге арналған құралдың жалпы көрінісі

Толқындық құбылыстарды оқып үйренуге арналған құралмен жасалған демонстрациялық тәжірибелерден, жиілік ~ 6- 7гц

Толқындық құбылыстарды оқып үйренуге арналған құралмен жасалған тәжірибелерден, жиілік ~ 4- 5Гц

Толқындық құбылыстарды оқып үйренуге арналған құралмен жасалған демонстрациялық тәжірибелерден.

Толқынды қозғалыстың қайсысына да болмасын

Толқындардың түзу сызықты таралудан ауытқуы немесе бөгеттерді орағытып өтуі дифракция деп аталады

(difractus -лат- сынған).

Түрлі бөгеттердегі механикалық толқындар дифракциясы

d > λ

d ≥ λ

d ≤ λ

d

Түрлі саңылаулардағы дифракция

d > λ

d ≥ λ

d ≤ λ

XVII ғасырда физикада жарық туралы екі теория дамып, қалыптасты.

Ньютон (1643-1727):

жарық дегеніміз жарық көзінен жан-жаққа кететін бөлшектер- корпускулалар ағыны (зат тасымалы).

Гюйгенс (1629-1695):

барлық денелердің ішіне өтетін ерекше гипотетикалык ортада — эфирде таралатын толқындар.

Ағылшын ғалымы Томас Юнг тұңғыш рет, біреуі жұқа қабықшаның сыртқы бетінен, екіншісі ішкі бетінен шағылған 1 мен 2 толқындарды қосу арқылы, оның түстерін түсіндіру мүмкіндігі жөніндегі интерференция құбылысын ашқан данышпан ойға келді.

Жұқа қабықшадағы интерференцияны түсіндіру

Жұқа қабықшадағы интерференциялық көрініс

Венн диаграммасы

Электромагниттік тербеліс Электромагниттік толқын

Венн диаграммасы

Интерференция Дифракция

(I) Жеке жұмыс.

Рефлексия

Кері байланыс

Сөйлемді аяқта. Бүгін мен...

Білдім...

Оқыдым...

Үйрендім...

Орындай алдым,себебі...

Орындай алмадым, себебі ...

Үй тапсырмасы

Қосымша ақпарат көздерінен механикалық толқындардың интерференциясы мен дифракциясын туралы оқу, конспект жазу.