Imię i nazwisko autora:

Józef Ginter, Michał Kurek

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Siatka dyfrakcyjna

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa

Cele kształcenia – wymagania ogólne
I. Wykorzystanie pojęć i wielkości fizycznych do opisu zjawisk oraz wskazywanie ich przykładów w otaczającej rzeczywistości.
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
16) przeprowadza obliczenia i zapisuje wynik zgodnie z zasadami zaokrąglania oraz zachowaniem liczby cyfr znaczących wynikającej z dokładności pomiaru lub z danych.
X. Fale i optyka. Uczeń:
16) opisuje obraz powstający po przejściu światła przez siatkę dyfrakcyjną; stosuje do obliczeń związek między kątem dyfrakcji, stałą siatki i długością fali.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. dowie się jaka jest zależność między kątem, pod którym widać wzmocnienie światła a długością fali i stałą siatki dyfrakcyjnej;

2. pozna stałą siatki dyfrakcyjnej;

3. zrozumie mechanizm powstawania obrazu z siatki dyfrakcyjnej;

4. pozna i oceni argumenty przemawiające za poglądem, że wraz ze wzrostem liczby szczelin spada szerokość linii wzmocnionego światła.

Strategie nauczania

strategia eksperymentalno‑obserwacyjna - dostrzeganie i definiowanie problemów oraz odkrywanie rzeczywistości poprzez eksperymenty

Metody nauczania

wykład informacyjny, burza mózgów

Formy zajęć:

praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

siatka dyfrakcyjna, podwójna szczelina do dyfrakcji światła, laser

Materiały pomocnicze:

e‑materiał „Jak obliczyć związek między kątem dyfrakcji, stałą siatki i długością fali?”

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel przy pomocy lasera i podwójnej szczeliny przedstawia dyfrakcję światła. Następnie podwójną szczelinę zastępuje siatką dyfrakcyjną. Pyta uczniów o podobieństwa i różnice w otrzymanych obrazach.

Faza realizacyjna:

W formie burzy mózgów uczniowie odpowiadają na pytanie: „Jakie parametry mogą mieć wpływ na to, w którym miejscu powstaje wzmocnienie światła?”. Pomysły nauczyciel zapisuje na tablicy.

Następnie nauczyciel wyprowadza wzór na kąt, pod którym widać maksimum dla dwóch szczelin i uogólnia wynik na siatkę dyfrakcyjną.

Faza podsumowująca:

W ramach utrwalenia zdobytych wiadomości i zrozumienia zasad działania siatki dyfrakcyjnej uczniowie rozwiązują zadania 1., 3., 6. oraz 8. z zestawu ćwiczeń e‑materiału.

Praca domowa:

W ramach pracy domowej uczniowie rozwiązują zadania 2., 4. oraz 5. z zestawu ćwiczeń e‑materiału.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Film samouczek może zostać wykorzystany jako przypomnienie sposobu rozwiązywania zadań związanych z siatką dyfrakcyjną podczas powtórzenia wiadomości.