загрузка...
Конспект уроку з фізики (11 клас): Спектроскоп. Типи спектрів світла. PDF Печать E-mail

Конспект уроку з фізики (11 клас): Спектроскоп. Типи спектрів світла.
Мета уроку: роз'яснити учням роль спектрального аналізу в науці й техніці. Розвивати образне та критичне мис¬лення, творчу уяву. Виховувати почуття відповідальності, праце¬любність, самостійність, уважність.
Обладнання: плакат, підручник
Тип уроку: комбінований урок
Орієнтовний план проведення уроку
І. Організаційна частина (2 хв)
ІІ. Повторення вивченого матеріалу й набутих знань і умінь (5 хв)
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності (2 хв)
IV. Оголошення теми й мети уроку (2 хв)
V. Вивчення нового матеріалу (30 хв)
VI. Підведення підсумків роботи (4 хв)
Хід уроку
І. Організаційна частина
• Перевірка присутніх.
• Призначення чергових.
ІІ. Актуалізація опорних знань учнів
Учитель проводить усне опитування учнів.
1.    Яким чином можна спостерігати явище дисперсії світла?
2.    Чим зумовлюється розкладання білого світла на кольорові пучки?
3.    На скляну призму спрямовують промінь червоного або зеленого світ¬ла.
4.    Чи буде спостерігатися розкладання цього світла на якісь кольорові промені?
5.    Чи спостерігається дисперсія світла під час проходження крізь ва¬куум?
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності
Ми з вами на попередніх уроках ознайомились з теоріями становлення поняття світла. І розглянули відповідну теорію, що світло це електромагнітна хвиля. Через які такі експерименти та явища виникла ця теорія ми з вами зараз дізнаємося.
IV. Повідомлення теми, мети, завдань уроку
V. Вивчення нового матеріалу
Спектральний аналіз. Явище дисперсії використовується в науці й техніці у вигляді методу визначення складу речовини, що дістав назву спектрального аналізу. В основі цього методу лежить вивчення світла, яке випромінюється або поглинається речовиною.
Спектральним аналізом називається метод вивчення хімічного скла¬ду речовини, заснований на дослідженні його спектрів.
Одержання й аналіз спектрів відіграють велику роль у теоретичній і прикладній оптиці, астрономії, криміналістиці тощо.
Жодне з джерел світла не дає монохроматичного світла, тобто світла стро¬го визначеної довжини хвилі. У цьому нас переконують результати дослідів з розкладання світла на спектр за допомогою призми, а також досліди з ін¬терференції й дифракції. Та енергія, яку несе із собою світло від джерела, певним чином розподілена між хвилями всіх довжин, які входять до складу світлового пучка. Можна також сказати, що енергія розподілена за частота¬ми, оскільки між довжиною хвилі й частотою існує простий зв'язок: Xv - с .
Оцінювати розподіл енергії «на око» не можна, оскільки око має вибір¬кову чутливість до світла (максимум його чутливості знаходиться у жов¬то-зеленій ділянці спектра).
Спектральні апарати. Для одержання та дослідження спектрів викори¬стовують спектральні апарати. Найбільш прості спектральні прилади — при¬зма та дифракційна решітка. Більш точні — спектроскоп і спектрограф.
Спектроскопом називається прилад, за допомогою якого візуально досліджується спектральний склад світла, що випромінюється деяким джерелом.
Якщо реєстрація спектра відбувається на фотопластинці, то при¬лад називається спектрографом.

Спектри випромінювання. Спектральний склад випромінювання у різних речовин досить різноманітний. Однак усі спектри поділяються на три типи: суцільний (неперервний); лінійчастий (атомний); молекулярний (смугастий).
а) Суцільний (неперервний) спектр. Розжарені тверді й рідкі тіла та гази
(за великого тиску) випускають світло, розкладання якого дає суцільний спектр, у якому спектральні кольори безперервно переходять один в одного.
Характер неперервного спектра та сам факт його існування визнача¬ються не тільки властивостями окремих випромінюючих атомів, а й взає¬модією атомів один з одним.
Суцільні спектри однакові для різних речовин, і тому їх не можна вико¬ристовувати для визначення складу речовини.
б) Лінійчастий (атомний) спектр. Збуджені атоми розріджених газів або
пари випускають світло, розкладання якого дає лінійчастий спектр, який складається з окремих кольорових ліній. Кожний хімічний елемент має ха¬рактерний для нього лінійчастий спектр. Атоми таких речовин не взаємоді¬ють один з одним і випромінюють світло тільки певних довжин хвиль.
Ізольовані атоми даного хімічного елемента випромінюють хвилі стро¬го визначених довжин. Це дозволяє за спектральними лініями робити висновок про хімічний склад джерела світла.
в) Молекулярний (смугастий) спектр. Спектр молекули складається з великої кількості окремих ліній, які зливаються в смуги, чіткі з одного краю та розмиті з іншого. На відміну від лінійчастих спектрів смугасті спектри створюються не атомами, а молекулами, не зв'язаними або слаб¬ко зв'язаними одна з одною. Серії дуже близьких ліній групуються на окремих ділянках спектра та заповнюють цілі смуги.
У 1860 році німецькі вчені Г. Кірхгоф і Р. Бунзен, вивчаючи спектри металів, установили такі факти:
1)    кожний метал має свій спектр;
2)    спектр кожного металу суворо постійний;
3)    введення в полум'я пальника будь-якої солі одного й того самого ме¬талу завжди приводить до появи однакового спектра;
4)    у разі внесення в полум'я суміші солей декількох металів у спектрі одночасно з'являються всі їхні лінії;
5)    яскравість спектральних ліній залежить від концентрації елемента в даній речовині.
Застосування спектрального аналізу. Лінійчасті спектри відіграють особливо важливу роль, оскільки їхня структура безпосередньо пов'язана з будовою атома. Адже ці спектри створюються атомами, що не зазнають зовнішніх впливів. Тому, знайомлячись із лінійчастими спектрами, ми тим самим робимо перший крок до вивчення будови атомів. Спостерігаючи ці спектри, вчені одержали можливість «зазирнути» усередину атома.
За допомогою спектрального аналізу можна знайти даний елемент у складі складної речовини, якщо навіть його маса не перевищує 10"10 г. Лінії, властиві даному елементові, дозволяють робити висновок про його наявність. Яскравість ліній дає можливість (за дотримання стандартних умов збудження) робити висновок про кількісний склад того чи іншого елемента.
Спектральний аналіз можна проводити й за спектрами поглинання-Саме лінії поглинання в спектрі Сонця й зірок дозволяють досліджувати хімічний склад цих небесних тіл.
В астрофізиці за спектрами можна визначити чимало фізичних характери" стик об'єктів: температуру, тиск, швидкість руху, магнітну індукцію тощо.
Основні сфери застосування спектрального аналізу такі:
1)    фізико-хімічні дослідження;
2)    машинобудування, металургія;
3)    атомна індустрія;
4)    астрономія, астрофізика;
5)    криміналістика.
VІ. Заключний етап заняття
1.Закріплення матеріалу
1.    Що розуміють під спектром?
2.    Чим відрізняється спектр, отриманий за допомогою дифракційної ре¬шітки, від спектра, отриманого за допомогою тригранної призми?
3.    Який спектр випромінює розжарений шматок заліза? Розплавлене за¬лізо? Пара заліза?
4.    Чи є спектр лампи розжарення неперервним?
5.    Які операції потрібно проробити з часточкою речовини, щоб довідатися про її хімічний склад за допомогою спектрального аналізу?
6.    Чи однаковий спектр Сонця, Місяця, планет і зірок?
2. Домашнє завдання
Опрацювати матеріал з підручника:
Коршак Є.В. ЛяшенкоО.І. «Фізика-11» §
Виконати завдання:
1.    Як пояснюється наявність темних ліній у спектрі Сонця?
2.    Досліджуючи спектр світла Місяця, можна робити висновок про склад його поверхні. Завдяки чому це можливо

 

Шановні відвідувачі цього сайту! Окремі структурні частини тексту (формули, таблиці, малюнки тощо) можуть бути відсутні в його електронній версії. Для отримання повної версії тексту, що Вас зацікавив, звертайтеся, будь ласка, за: ICQ: 604-606-238, e-mail: Apgrate9@meta.ua

Загрузка...
>