Цель: проверить знания по теме; развитие интереса к предмету; расширение кругозора.

Оборудование: гонг, часы, стакан с водой, стакан с одеколоном, лист белой бумаги и текст.

ХОД ИГРЫ

I. Организационный момент

Формируются 4 команды по 5 участников:

11А
11Б
11В
11Г

При жеребьевке вытягивается номер команды.

Игра проводится в три раунда:

• 1-й раунд играют команды 1 и 2.

• 2-й раунд играют команды 3 и 4.

• 3-й раунд играют команды победители 1 и 2 раундов.

По ходу игры арбитры записывают счет на доске и следят за временем ; на подготовку ответа дается одна минута, через минуту удар гонга.

II. Правила игры

– Внимание! Сегодня проводится физический “ Брейн-ринг” по теме “ Оптика. Волновые свойства света”. В игре принимают участие команды 11 классов. (Представление команд, капитанов, арбитров). Капитаны ваша задача – активно, точно изложить ответ на поставленный вопрос.

– Играем до 6 очков. На вопрос отвечает любая команда. Победителем раунда считается команда, набравшая первой шесть очков. Засчитываются полные ответы. Выкрики не засчитываются. На подготовку ответа дается одна минута. Если ответ готов сразу – поднимается рука. Если команды не могут ответить на вопрос, то ответить может любой участник. Правильный ответ приносит его команде очки.

III. Проведение игры

Раунд 1.

Для проведения 1 раунда на ринг приглашаются команды 1 и 2.

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Как получить от одной и той же палки тень разной длины? (Необходимо наклонять палку под разными углами к направлению лучей солнца).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Луч прожектора хорошо виден в тумане, а хуже в ясную погоду. Почему? (Вследствие рассеяния (отражения) света мелкими капельками воды).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Любой водоем, дно которого хорошо видно, всегда кажется мельче, чем в действительности. Почему? (Изображение дна мнимое, приподнятое к поверхности, вследствие преломления луча).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Шарик густо покрыт сажей и опущен в воду. Почему при освещении шарик кажется блестящим? (Вследствие полного отражения света от слоя воздуха, образующего между сажей и водой)

– Внимание! Разыгрывается одно очко. При рассмотрении предметов через стекло все они должны казаться смещенными. Почему смещение обычно незаметно? (Обычно, через стекло смотрят по направлению, перпендикулярному поверхности стекла. Кроме того, толщина оконного стекла невелика.)

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Почему в тонкостенном стакане с водой ложечка кажется увеличенной? (Вода в стакане играет роль цилиндрической собирающей линзы.)

– Внимание! Разыгрывается одно очко. В книге Э. Распэ “Приключения барона Мюнхгаузена” есть такое место: “…Вдруг мне пришла в голову блестящая мысль. Изо всей силы я ударил себя кулаком по правому глазу. Из глаза, конечно так и посыпались искры, и порох в то же мгновение вспыхнул”. Какой физический смысл имеет выражение: “ Из глаз посыпались искры”? (Раздражение зрительного нерва при любом способе раздражения вызывает ощущение света).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Чем объясняется расцветка крыльев стрекоз, жуков и прочих насекомых? (Интерференцией солнечного света в прозрачной пленке, покрывающей крылья насекомого и имеющей разную толщину в разных местах).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Если, прищурив глаз, смотреть на нить лампочки накаливания, то нить кажется окаймленной светлыми бликами. Почему? (Имеет место дифракция на щели, образованной веками прищуренного глаза, и на решетке, образованной ресницами).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Почему радуга имеет форму дуги? (Радуга возникает вследствие полного отражения и дисперсии лучей в дождевых каплях. При этом цветные лучи рассеиваются с наибольшей интенсивностью в направлении, образующем угол около 42^о с направлением солнечных лучей. Геометрическое место точек дающих лучи, направленные под углом 42^о представляет дугу окружности.)

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Почему дождь представляется нам в виде струй, хотя он состоит из отдельных капель? (Глаз способен сохранять некоторое время зрительное впечатление).

Подведение итогов 1-го раунда.

Раунд 2.

Для проведения 2 раунда на ринг приглашаются команды 3 и 4.

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Может ли человек бежать быстрее своей тени? (Может, если тень образуется на стене, параллельно которой бежит человек, а источник света движется быстрее человека в том же направлении, что и человек).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Неровности дороги днем видны хуже, чем ночью при освещении дороги фарами автомобиля. Почему? (При освещении дороги фарами неровности дают тени, хорошо заметными вдали).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Почему изображение предмета в воде всегда менее ярко, чем сам предмет? (На границе раздела сред воздух – вода свет частично отражается, частично преломляется)

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Почва, бумага, дерево, песок кажутся более темными, если они смочены. Почему? (У сухого материала поверхность шероховата. Поэтому отраженный свет оказывается рассеянным. Если материал смочить, то шероховатость уменьшится. Кроме того, в тонкой пленке воды свет испытывает многократное полное отражение и поглощение.)

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Предметы, наблюдаемые через оконное стекло, иногда кажутся искривленными. Почему? (Оптическая плотность и толщина стекла в разных местах различна, что создает видимые смещения частей предмета).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. В комнате, освещенной электрической лампочкой, надо определить, какая из двух собирающих линз имеет большую оптическую силу. Как это сделать? (Надо получить на стене резкое изображение нити лампы. Та линза, которая при этом будет расположена ближе к стене, имеет большую оптическую силу.)

– Внимание! Разыгрывается одно очко. У А. И. Куприна есть рассказ “Черная молния”, в котором читаем: “Все небо обложили громоздкие лиловые и фиолетовые тучи с разорванными серыми краями…. Была одна мокрая густая тьма. Сверкнула первая молния… за ней другая, третья. Потом пошло и пошло без перерыва. … Небо не вспыхивало от молний, а точно все сияло их трепетным голубым, синим и ярко – белым блеском…. И вот я увидел черную молнию. Я видел, как от молнии колыхало на востоке небо, не потухая, а все время то, развертываясь, то, сжимаясь, и вдруг на этом колеблющемся огнями голубом небе я с необычайной ясностью увидел мгновенную и ослепительную черную молнию. И тотчас же вместе с ней страшный удар грома точно разорвал пополам небо и землю и бросил меня вниз, на кочки… О, что это была за ужасная ночь! Эти черные молнии наводили на меня необъяснимый животный страх”. Как объяснить явление, называемое “черной молнией”? (Явление объясняется световым утомлением глаз. Если в глаз падал свет от яркого предмета, то места сетчатки, на которые он падал, некоторое время неспособны воспринимать свет. В это время, осветив сетчатку равномерно слабым источником света, можно свет видеть повсюду, за исключением тех мест, которых перед этим были ярко освещены. Так возникает образ черного предмета на сером фоне. Яркая светлая молния быстро сменялась менее яркой, осветившей темно-серые облака. На этом сером фоне рассказчик увидел “черную молнию” – копию светлой молнии, блеснувшей незадолго перед этим.)

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Почему меняется окраска крыльев насекомого, если его рассматривать под разными углами? (При попадании лучей на тонкую пленку образуются интерференционные полосы равного наклона, положение которых меняется, если смотреть на пленку под разными углами).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. При изготовлении искусственных перламутровых пуговиц на их поверхность наносится мельчайшая штриховка. Почему после такой обработки пуговица имеет радужную окраску? (Пуговица со штриховкой играет роль дифракционной решетки, дающей спектр в отраженных лучах.)

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Длина волны красного света в воде равна длине волны зеленного света в воздухе. Какой цвет увидит человек под водой, если вода освещена красным светом? (Красный, так как при переходе из одной среды в другую частота света не изменяется, а она определяет цвет лучей).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Ночью при свете молнии движущиеся тела кажутся остановившимися. Почему? (Свет молнии так краток, что предметы не успевают смещаться настолько, чтобы глаз заметил это смещение).

Раунд 3.

Для проведения 3-го раунда на ринг приглашаются команды-победители первых раундов.

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Загадка. Что в сундуке запереть нельзя? Верна ли с точки зрения физики эта загадка? (Свет).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Где свету конец? (В темной горнице).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Однажды сосед увидел, что Молла положил перед своим ослом вместо травы щепки, и спросил:
– Ай, Молла, разве животное может, есть щепки?
– Я, знаю, что не может, – ответил Молла – но что мне делать? Травы нет, а бедный осел голоден.
– Ты что же, хочешь обмануть его? – спросил сосед. – Он не такой дурак, чтобы вместо травы есть щепки.
– Я не позволю ему поступать так, как он хочет, – возразил Молла, – Сейчас он будет есть.
И Молла надел ослу очки с зелеными стеклами.
Какого цвета покажутся предметы белого, синего, красного цветов через зеленные очки?

(Белый – зеленым, синего и красного – черными, так как зеленый поглощается).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Существуют организмы (личинки перистоусого комара и другие), которые в воде не видны из-за их прозрачности. Но глаза у таких существ невидимок хорошо заметны в виде черных точек. Почему этих существ не видно в воде? Почему глаза у них непрозрачны? Останутся они не видимыми в воздухе? (Показатель преломления тела насекомого близок к показателю преломления воды, а показатель преломления глаз отличен. Через прозрачные глаза свет проходил бы, не раздражая зрительных нервов. В воздухе эти организмы видны.)

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Эксперимент. При смешивании одеколона и воды получается жидкость молочного цвета. Почему смесь становится мутной, хотя составные части ее прозрачны? (Непрозрачность, мутность обусловлена расстоянием света в неоднородной среде; при каждом переходе света из одной среды в другую свет частично отражается).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Эксперимент. Через тонкую белую бумагу можно прочитать текст, если бумагу плотно прижать к тексту. Если эта бумага удалена от текста хотя бы на расстояние 1см, то прочесть текст нельзя. Почему? (Когда бумага плотно прижата к тексту, различные ее участки “испускают” по всем направлениям различные световые потоки. Поэтому текст виден. Если бумагу удалить, то вследствие того, что свет от бумаги идет рассеянный, любое место будет освещено примерно одинаково.)

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Как изменится фокусное расстояние линзы, если повысится температура? (Фокусное расстояние увеличится от увеличения радиусов кривизны и от уменьшения показателя преломления).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Почему в мелких местах морская вода имеет зеленый цвет? (В мелких местах рассеяние световых волн происходит не столько молекулами воды, сколько более крупными частицами (песок, ил, пузырьки воздуха, живые организмы), способными рассеивать и более длинные зеленые волны).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Почему далекие предметы кажутся медленнее перемещающимися, чем близкие? (Удаленные предметы рассматриваются под малым углом зрения, поэтому путь, проходимый ими в единицу времени, представляется меньшим.)

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Чтобы лучше видеть, близорукие люди щурят глаза. Как это объяснить? (Близорукий глаз видит близкие предметы под большим углом зрения, чем нормальный глаз).

– Внимание! Разыгрывается одно очко. Какой огонь не дает дыма? (Огонь светлячка).

IV. Подведение итогов раунда

Выставление оценок (награждение).