Список литературы
1. Адаптивные мембранные зеркала // Физика в школе, № 1, 2002, с.4-5.
2. Аренков П.Я. Занятия голографией // Физика в школе, №1, 1980.
3. Артамонов Д.А., Власов Н.Г., Штанько А.Е. Штриховая стереография // Когерентная оптика и голография. – Ярославль, 1997.
4. Артамонов Д.А., Втулкин М.Ю. и др. Применение в учебном эксперименте штриховой стереографии // Физика в школе, №1, 2002, с.53-57.
5. Бахрах Л.Д., Гаврилов Г.А. Голография. – М.: Знание, 1979.
6. Вейлстеке А. Основы теории квантовых усилителей и генераторов. – М.: Изд-во иностр. лит.,1963.
7. Габор Д. Голография. – УФН, 1973, т.109, вып.1.
8. Глазунов А.Т. и др. Методика преподавания физики в средней школе: Электродинамика нестационарных явлений. Квантовая физика: Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1989.
9. Гнедина Т.Е. Физика и творчество в твоей профессии. – М.: Просвещение, 1988.
10. Голография. Методы и аппаратура. – М.: Сов. Радио, 1974.
11. Григорьянц В.В., Зорин В.Ф. Лазеры сегодня и завтра. – М.: Знание, 1966.
12. Дунская И.М. Возникновение квантовой электроники. – М.: Наука, 1974.
13.Дьяков А.В. Введение в квантовую электронику. – М.: Энергия, 1969.
14. Жусь Г.В., Смиронов В.Б. Получение голограммы и изучение ее свойств // Физика в школе, 1980. №1
15. Жусь Г.В., Смирнов В.Б. Портативная установка для записи голограмм // Применение методов и средств голографии. – Л.,1989.
16.Иванов Б.Н. Законы физики: Учеб. Пособие для подгот. отделений вузов. – М.: Высш.шк., 1986.
17.Иванов Ю.Л. Применение лазеров в научных исследованиях. – Л.: Знание, 1975.
18.Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография. – М.: Мир, 1973.18.Компьютерно-синтезированные голограммы // Физика в шк. №1, 2002, с.5-6.
19. Коротковолновый лазер // Физика в шк. №1, 2002, с.10.
20. Лейт Э., Упатниек Ю. Фотографирование с помощью лазера. – Наука и жизнь, 1965, №11. Методы компьютерной оптики. – М.: Физматлит, 2002.
21.Микаэлян А.Л., Тер-Микаелян М.Л., Турков Ю.Г. Оптические генераторы на твердом теле. – М.: Советское радио, 1967.
22.Оптическая голография и ее применение. Под ред. В.М.Гинзбург и Б.М.Степанова. – М.: Сов.радио,1978.
23.Островский Ю.И. Голография. – Л.: Наука, 1970.
24.Подгорных Л.А. Знакомство с голографией на кружковых занятиях // Физика в шк. 1998, №2.
25.Разделение изотопов с помощью лазеров // Физика в шк. 1999, №2.
26. Резников Л.И. Физическая оптика в средней школе. Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1971.
27. Создание ультрастабильных лазеров для сверхточных измерений //Физика в шк. 1999, №2, с.4-5.
28.Сороко Л.М. Основы голографии и когерентной оптики. – М.: Наука, 1971.
29. Тамарина А. Голографическая защита товаров // Физика в шк., №1, 2001, с.35.
30.Филюков А.А. Лазерный термоядерный синтез. – М.: Знание, 1975..
31.Франсон М. Голография. Пер. с франц./ Под ред. Ю.И.
Островского. – М.: Мир, 1972.
32.Фриш С.Э. Современная оптика. М.: Знание, 1968.
33.Хазен А.М. Интерференция, лазеры и сверхбыстродействующие ЭВМ. – М.: Знание, 1972.
34.Хромов Б.М. Лазеры в медицине. – Л.: Знание, 1970.
35.Хэмблинг Д. Сногсшибательный лазер. // Ломоносов, №12(6), 2002, с.33-36.
36.Чернышев В.М., Терентьев А.Г., Кобзев В.В. Лазеры в системах связи. – М.: Связь, 1966.
37.Яворский Б.М. Основные вопросы современного школьного курса физики: Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1980.
«Четвертое состояние вещества»
Общая направленность занятий
Цель занятий по этой теме - ознакомление с четвертым состоянием вещества – плазмой. Их актуальность объясняется тем, что в основной школе изучаются только три состояния вещества: газообразное, жидкое и твердое. Вместе с тем плазма широко распространена на Земле и во Вселенной, и нашла важное применение в современной технике.
Изучение вопросов, связанных с физикой плазмы, направлено на достижение следующих целей:
· развитие представлений школьников о строении вещества и формирование на этой основе физической картины мира.
· повышение познавательного интереса учащихся к физике на основе ознакомления учащихся с современными достижениями науки и техники, связанными с изучением и применением плазмы.
Основными задачами изучения этого раздела являются помощь школьникам в приобретении умений находить сведения по избранной теме в книгах, журналах и электронных источниках информации, составлять рефераты, выступать с докладами, проводить опыты с использованием простых физических приборов, анализировать полученные результаты и формулировать выводы.
Основное содержание
Формирование системы знаний о веществе нельзя считать полноценным без изучения четвертого агрегатного состояния - плазмы. С плазмой приходится встречаться практически всюду. Человек познакомился с плазмой на заре своего существования, увидев молнию. Плазма окружает нашу Землю в виде ионосферы, обеспечивая устойчивую радиосвязь на Земле. Наше Солнце и все звезды представляют собой плазму. Человек уже давно воспроизвел Солнце на Земле при взрыве водородной бомбы и пытается воспроизвести его в установках управляемого термоядерного синтеза. Наконец, плазма заполняет всю Вселенную в виде очень разреженного межпланетного газа. И, несмотря на то, что межпланетная плазма является очень разреженной, ее масса составляет свыше 95% всей массы Вселенной.
В настоящее время плазма находит широкое применение в самых разных областях науки и техники: высокотемпературная плазма из дейтерия и трития, а также изотопа гелия 3Hе – основной объект исследования по управляемому термоядерному синтезу, низкотемпературная плазма находит применение в газаразрядных источниках света, в газовых лазерах и в плазменных дисплеях, в термоэмиссионных преобразователях тепловой энергии в электрическую энергию, в магнитогидродинамических генераторах. Если «обратить» МГД-генератор, то образуется плазменный двигатель, весьма перспективный для длительных космических полетов. Плазмотроны, создающие струи плотной низкотемпературной плазмы, широко применяются в различных областях техники. В частности, с их помощью режут и сваривают металлы. В плазмохимии низкотемпературную плазму используют для получения некоторых химических соединений, которые не удается получить другим путем. Кроме того, высокие температуры плазмы приводят к высокой скорости протекания химических реакций. Плазма твердого тела – это особая глава в развитии и широчайшем применении физики плазмы. Плазменные технологии используются для антикоррозионной и упрочняющей обработки металлов. С помощью плазменного напыления создают алмазоподобные пленки и тонкопленочные покрытия, кардинально изменяющие фрикционные и прочностные свойства материалов.
Методические рекомендации учителю
С педагогической точки зрения учебный материал по физике плазмы имеет огромное познавательное и мировоззренческое значение, большой практический интерес. На этом материале решаются такие педагогические проблемы, как создание политехнической направленности школьного курса физики, формирование естественнонаучной картины мира. Сказанное позволяет сделать вывод о том, что изучение плазменного состояния вещества должно занять достойное место в формировании системы знаний учащихся о веществе и составить органическую часть учения о веществе и его физических свойствах.
Одной из ведущих форм проведения теоретических занятий должны стать семинарские занятия. Они способствуют развитию умений самостоятельно приобретать знания, критически оценивать полученную информацию, излагать свою точку зрения по обсуждаемому вопросу, выслушивать другие мнения и конструктивно обсуждать их. Темы предстоящих семинаров целесообразно объявлять заранее и предоставлять каждому учащемуся возможность выступить с основным сообщением на одном из занятий. Кроме основного докладчика можно готовить выступление одного или нескольких содокладчиков или оппонентов, отстаивающих альтернативную точку зрения. При такой организации семинара становится возможной дискуссия по обсуждаемой проблеме, в которой могут принять участие все учащиеся. Удачными для организации дискуссии могут служить, например, такие темы, как «Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях»,«Электрические разряды в газах», «Космическая плазма» «Полярные сияния», «Солнечный ветер», «Плазменный магнитогидродинамический генератор». «Управляемый термоядерный синтез», «Холодный термоядерный синтез – «за» и «против» и др.
Практическое знакомство учащихся с экспериментальным методом изучения природы наиболее продуктивно в форме проведения небольших самостоятельных наблюдений, опытов и исследований. Исследовательские задания можно предлагать в качестве индивидуальных или групповых работ для 2-3-х учащихся по их выбору для выполнения в течение нескольких занятий.
При изучении характеристик плазмы желательно показать следующие демонстрации: несамостоятельный и самостоятельный разряды в газах; коронный, дуговой, тлеющий и искровой разряды; и показать фрагменты из кинофильмов: «Плазма – четвертое состояние вещества», «Плазма в однородном магнитном поле» и «Плазма в неоднородном магнитном поле».
Наибольшее внимание следует уделить темам:
Плазма в природе
Геомагнитное поле. Пояса радиации. Магнитосфера Земли. Магнитные бури и причины их возникновения. Полярные сияния. Космическая плазма. Солнечный ветер.
При изучении этой темы желательно показать фрагменты из кинофильмов: «Полярные сияния», видеофильмы «Радиационные пояса планеты» и «Уроки из космоса».
Плазма в технике
Плазменные генераторы или плазматроны. МГД-генератор. Плазменный двигатель. Плазменный дисплей. Проблема управляемого термоядерного синтеза (УТС). Токамак.