Внеурочный курс по физике «Волновая оптика, квантовая и атомная физика». 11-й класс

Пояснительная записка

Цель обучения физике: формирование научных знаний в области естественных наук, понятий, законов, современной физической картины мира; формирование экспериментальных умений и навыков, знакомство с основными направлениями научно-технического прогресса. В результате обучения физике учащийся должен не просто освоить программу, а научиться самостоятельно приобретать и применять знания в любой ситуации.

Общеобразовательная: получение знаний основ физики - системы начальных, общих основных и специальных физических знаний, включающий в себя формирование понятий: о физике как науке, основных ее разделах, методах и инструментах познания, основных теориях и законах и о физической природе процессов, физических объектов и явлений; приобретении умений и навыков применения знаний на практике.

Воспитательная: формирование научного мировоззрения подрастающего поколения в ходе формирования обобщенного научного представления о Вселенной, общих принципах мироздания и системе методов научного познания природы (при раскрытии аспектов выяснения роли и места человека и человечества во Вселенной и отношения "человек-Вселенная"), воспитание нравственности и гуманитарно-эстетических начал.

Развивающая: формирование устойчивых познавательных интересов и развития познавательных возможностей учащихся (овладение разнообразными логическими операциями, подведение к более сложным уровням обобщения, переход от формально-логических форм мышления к качественно более высоким, диалектическим и творческим формам и т.д.).

В процессе изучения физики ученики приобретают умения и навыки, которые, несомненно, пригодятся им в жизни:

- понимать происходящие в окружающем мире явления и события,

- владеть необходимыми знаниями для их объяснения,

- уметь использовать эти знания на практике,

- формирование познавательных интересов учащихся и ориентация их на активное усвоение способов познавательной деятельности.

В определении физики как науки заложено сочетание как теоретической, так и практической частей.

Главной задачей лабораторного практикума является установление связи теории и практики на основе экспериментальных исследований. Ученики приобретают навыки и умения в обращении с измерительными приборами, аппаратами, экспериментальной техникой, установками, технологическим оборудованием, проводят непосредственные экспериментальные наблюдения, и осмысливают изучаемые явления и процессы.

Лабораторные занятия предназначаются для углубленного изучения научно-теоретических основ предмета, овладения современными методами и навыками экспериментирования с применением новейших технических средств обучения.

Одной из важных задач учителя является формирование у учащихся широких представлений о современной физической картине мира, в которой найдут отражение новейшие научные открытия и гипотезы, описывающие, объясняющие и предсказывающие поведение физических систем во всем мире.

Планируемые результаты

Программа курса внеурочной деятельности направлена на достижение следующих образовательных результатов:

Личностные результаты

• сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;
• самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;
•  формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений, результатам обучения.

Метапредметные результаты

• овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умения предвидеть возможные результаты своих действий;
• освоение приёмов действий в нестандартных ситуациях, овладение эвристическими методами решения проблем;
• приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием различных источников и новых информационных технологий для решения познавательных задач;

Содержание курса

Волновая оптика (15 ч.)

Развитие взглядов на природу света. Определение скорости света.

Плоская и сферическая волна. Фронт волны. Принцип Гюйгенса-Френеля. Интерференция света. Когерентность. Условия максимума и минимума. Интерференция в тонких пленках. Применение. Кольца Ньютона. Дифракция света. Виды дифракции. Дифракционная решетка. Поляризация света. Закон Малюса. Использование. Закон Бугера – Ламберта. Спектры. Спектры поглощения и испускания. Спектральные приборы. Спектральный анализ. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Рентгеновское излучение. Шкала электромагнитных волн.

Явления, обусловленные квантовой природой света (7 ч.)

Возникновение квантовых представлений. Тепловое излучение. Гипотеза Планка. Фотоны. Масса и импульс. Давление света. Опыты Лебедева. Действия света. Теория фотоэффекта. Фотоэффект внешний и внутренний. Применение.

Основы теории относительности (4 ч.)

Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца. Относительность промежутков времени и расстояний. Относительность массы. Элементы релятивистской динамики.

Атомная и ядерная физика (8 ч.)

Атомная физика. Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Атом водорода по Бору. Радиусы орбит электронов в атоме водорода. Энергия электрона в атоме водорода, скорость и ускорение электрона в атоме водорода. Спектральные серии атома водорода: Бальмера, Лаймана, Пашена, Брекета. Опыты Франка и Герца. Спонтанное и вынужденное излучение. Лазеры. Принцип работы и виды лазеров. Особенности лазерного излучения. Твердотельный рубиновый лазер. Гелий – неоновый лазер.

Состав атомных ядер. Изотопы, изобары, изотоны.Энергия связи ядер. Закон радиоактивного распада. Открытие нейтрино. Естественная радиоактивность, альфа, бета и гамма-излучения. Закон смещения Содди. Биологическое действие радиоактивного излучения

Тематическое планирование

Приложение "Лабораторный практикум к курсу «Волновая оптика, квантовая и атомная физика»"

Видеоприложение "Принцип Гюйгенса"

Презентация "Изучение атомных спектров"