V6_Nat_H13.1_Quantum_LichtAlsGolf

• Ges
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 1

JdW-kijkwijzer

Lesopbouw:

1. VOORAF: Startklaar, Voorkennis activeren, Formatief Handelen
2. INSTRUCTIE: Leerdoelgericht werken, Inclusieve didactiek, Concrete en herkenbare voorbeelden, Formatief Handelen
3. TOEPASSING: Actieve verwerking, Formatief handelen 
4. EVALUATIE: Afsluiting

Overzicht Periode 2

• Thema: Hoofdstuk 12 Astrofysica
  H13 Quantumfysica
• Benodigde lesmaterialen: boeken, binas, rekenm. (geen GR)
• vandaag:
  H13.1
  Licht als
  golf
  (of deeltje?)

Week 45-48	Week 49	Week 50	Week 51	Week 52-1	Week 2	Week 3	Week 4
H12.3	H12.4	H13.1	H13.2	kerst-vakantie	herhalen en oefenen	PTA week	periode 3 verder met H13.4-5

Startklaar

• Op je plek zitten 
• Telefoon in het Zakkie 
  
• Jas over de stoel, oortjes in de tas, tas op de grond
• Schoolspullen op tafel: Boek, Chromebook, JdW-map, etui 

1. Startklaar

Bij de start van iedere les verwelkomt de docent de leerlingen bij de ingang van de deur, noemt leerlingen bij naam, maakt oogcontact en besteedt aandacht aan hun welbevinden. De docent geeft het goede voorbeeld en spreekt hoge verwachtingen uit voor het verloop van de les door succescriteria op gewenst gedrag, schooltaal en effectief leren te benoemen. De leerlingen zijn startklaar: ingelogd in LessonUp, telefoons opgeborgen in het Zakkie, en JdW-map op tafel.

      Leerdoelen

1. R Ik ken de dikgedrukte woorden uit het tekstboek, bijv. "knooplijn"
2. T1 Ik kan de voorbeelden maken over golflengte (blz 112, 116)
3. T2 Ik kan de formules toepassen en de opgaven maken van H13.1
4. I Ik begrijp de formules, kan uitleggen hoe het dubbelspleet experiment werkt

3. Leerdoelgericht werken

De docent geeft het onderwerp, RTTI geformuleerde leerdoelen en de lesopbouw aan. De docent weet de leerdoelen goed te laten aansluiten bij de voorkennis en het (taal)niveau van de leerlingen. Gedurende de les wordt continu een terugkoppeling naar de leerdoelen gemaakt om de mate van beheersing te controleren.   

Golf of deeltje?

Beide, maar niet tegelijkertijd

Golf-deeltje dualiteit

Quantumverschijnsel 

Waarschijnlijkheidsverdeling 

                      Golven

bekijk op teams de powerpoint:

Voorkennis-golven.ppt

Schets een snaar met lengte L, teken een grondtoon en 1e en 2e boventoon, leg hier uit wat overeenkomsten en verschillen zijn

2. Voorkennis activeren

De docent activeert relevante voorkennis aan de hand van een terugblik-opdracht, waarbij eventueel een beroep op de thuistalen wordt gedaan. Op deze manier biedt de docent een kapstok om nieuwe stof te verbinden aan de eerder geleerde stof en richting te geven aan het verdere verloop van de les. Tegelijkertijd worden hiermee misconcepties van leerlingen zichtbaar gemaakt, waar de docent vervolgens gericht op in kan spelen. 

Licht: golf of een deeltje? 

Terugkaatsing en breking = deeltje

Diffractie = buiging =golf

Vlakke golf wordt een puntbron! 

Interferentie patroon is het bewijs! 

d∠λ

d=10λ

Buiging bij een spleet 

Vlakke golf buigt en wordt cirkelvormige golf.

Relatieve intensiteit van 1e maximum

​I(0)​​I(alfa)​​

d=10λ

d=λ

d∠λ

Diffractie of geen diffractie? 

​I(0)​​I(alfa)​​

d=1μm=10​−6​​m

Interferentie

De interactie van lopende golven uit identieke bronnen.

• Golven die  in fase aankomen versterken elkaar.
• Golven met het faseverschil 1/2 doven elkaar uit. 

f​1​​=f​2​​

Geluid: twee bronnen

(lastig met licht)

A​1​​=A​2​​

Proef van Young

Licht uit twee spleten heeft 2 bronnen met dezelfde frequentie (lambda), amplitude en faseverschil.

Knoop en buikenlijnen! 

d∠λ

Dubbelspleet experiment

Interferentiepatroon

Heel veel spleten= tralie.

 

De afstand tussen aangrenzende spleten =d

d∠λ

d⋅sin(α)=n⋅λ

Interferentie

De interactie van lopende golven uit twee spleten. 

• Golven die  in fase aankomen versterken elkaar.
• Golven met het faseverschil 1/2 doven elkaar uit. 

d∠λ

Licht

E=h⋅f=h⋅​λ​​c​​

De formule voor de maxima van een tralie

Twee lichtstralen die door twee aangrenzende spleten worden afgebogen:

• interfereren
• vormen samen een maximum
• Het weglengteverschil tussen de twee lichtstralen is n keer lambda  

Δx=n⋅λ

d⋅sin(α)=n⋅λ

We bekijken deze links:

Proef van Young of tweespletenexperiment:

https://www.youtube.com/watch?v=9UkkKM1IkKg Young's Double Slit  Experiment

https://www.youtube.com/watch?v=Bm2WievRZWA Dr. Quantum - Dubbele spleet experiment

http://www.natuurkunde.nl/artikelen/565/interferentie-van-licht

Als de link niet werkt, plak deze in www.google.nl

https://nl.wikipedia.org/wiki/Tweespletenexperiment

4. Inclusieve didactiek

De docent past diverse strategieën toe om de betrokkenheid van alle leerlingen te garanderen. Door regelmatig het begrip van de lesstof te controleren en zo nodig de uitleg aan te passen, blijft de stof toegankelijk voor iedereen. Flexibele en heterogene differentiatie ondersteunt dit proces. Interactie in de klas wordt versterkt door het gebruik van thuistalen. Verder creëert de docent een contextrijke en inclusieve leeromgeving door (culturele) achtergronden in de lesstof te integreren. Door positief en proactief op leerlinggedrag te reageren, wordt het voor leerlingen makkelijker om gewenst gedrag te tonen en actief deel te nemen aan de les.

practicum/demonstratie met laser en enkele spleet, dubbele spleet en tralie

tralies -->

Een tralie met d = 1,88 µm geeft een 2e orde maximum bij α = 30°.
Welke kleur is het licht?

1. rood
2. groen
3. oranje
4. blauw

7. Formatief handelen

De docent geeft de leerlingen gedurende de les gerichte feedback, feedup en feedforward op de op de inhoud van het werk, de leerstrategie, het gedrag en op zelfsturing. De docent bevraagt willekeurig leerlingen met open vragen. De docent stimuleert kwaliteitsbesef onder leerlingen door bijvoorbeeld leerlingen elkaars werk te laten vergelijken of uitgewerkte voorbeelden te gebruiken, gevolgd door geïnformeerde vervolgstappen.

Aan de slag (15 min.)

• Lees H13.1, schrijf op wat je niet goed begrijpt
• Maak alleen of in tweetallen opgave 1-3 op blz. 118
• Klaar: help elkaar of ga verder met de volgende opgaven

6. Actieve verwerking

De docent maakt expliciet hoe de leerstof actief verwerkt dient te worden. De docent start met modelleren en laat leerlingen vervolgens actief inoefenen. Volgens het 'ik-wij-jullie/jij-wij' principe wordt de ondersteuning geleidelijk afgebouwd. Er wordt gevarieerd in oefentypes en het leerproces wordt zichtbaar gemaakt, bijvoorbeeld met hardop denken opdrachten. Effectieve leerstrategieën zoals zelftesten, gespreid leren, schema’s maken, en samenvatten volgens de Cornell-methode worden expliciet aangeleerd. Dit herkneden van de lesstof helpt bij het bewerken van het lange termijn geheugen

Hoe ging het zelfstandig werken?

1. Ik heb alles gelezen, de opgaven gemaakt, ik heb geen vragen
2. Ik heb alles gelezen, de opgaven gemaakt, ik heb wel vragen
3. Ik heb gelezen en opgaven geprobeerd, ik vind het moeilijk, ik heb wel vragen
4. Ik heb niet genoeg gewerkt, sorry

7. Formatief handelen

De docent geeft de leerlingen gedurende de les gerichte feedback, feedup en feedforward op de op de inhoud van het werk, de leerstrategie, het gedrag en op zelfsturing. De docent bevraagt willekeurig leerlingen met open vragen. De docent stimuleert kwaliteitsbesef onder leerlingen door bijvoorbeeld leerlingen elkaars werk te laten vergelijken of uitgewerkte voorbeelden te gebruiken, gevolgd door geïnformeerde vervolgstappen.

Afsluiting

Checklist:

• Zijn de leerdoelen behaald?
• Les in context plaatsen van de periode 
• Het leren en het gedrag samen evalueren
• Vooruitblikken adhv JdW-planner  

8. Afsluiting

De docent controleert in de slotfase van de les of de leerdoelen door alle leerlingen behaald zijn en plaatst de les in de context van de betreffende periode. De docent evalueert samen met de leerlingen het leren en het gedrag en blikt vooruit aan de hand van de JdW-planner. 

      Leerdoelen

1. R Ik ken de dikgedrukte woorden uit het tekstboek, bijv. "knooplijn"
2. T1 Ik kan de voorbeelden maken over golflengte (blz 112, 116)
3. T2 Ik kan de formules toepassen en de opgaven maken van H13.1
4. I Ik begrijp de formules, kan uitleggen hoe het dubbelspleet experiment werkt

3. Leerdoelgericht werken

De docent geeft het onderwerp, RTTI geformuleerde leerdoelen en de lesopbouw aan. De docent weet de leerdoelen goed te laten aansluiten bij de voorkennis en het (taal)niveau van de leerlingen. Gedurende de les wordt continu een terugkoppeling naar de leerdoelen gemaakt om de mate van beheersing te controleren.   

    Begrippen uit deze les

• ...
• ...
•  ...

Exit ticket: Hoe ging de les,
wat heb je geleerd?