Tiết 57
Chương VI - SÓNG ÁNH SÁNG
BÀI 35 – HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG
Ngày dạy:
A. Mục tiêu bài học:
• Kiến thức
- Mô tả và giải thích được hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Nắm vững khái niệm ánh sáng trắng, ánh sáng đơn sắc.
• Kỹ năng
- Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng xảy ra trong tự nhiên.
- Giải thích màu sắc của các vật.
B. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
a) Kiến thức và dụng cụ:
- Thí nghiệm tán sắc ánh sáng, thí nghiệm ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng.
- Hình vẽ 35.1, 35.2 trong SGK ra giấy.
- Một số câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung của bài.
- Những điều cần lưu ý trong SGV.
b) Kiến thức bổ trợ bài giảng:
HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG
1. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt là đại lượng n được tính bằng công thức
2. Bước sóng ánh sáng trong chân không là trong đó f là tần số của ánh sáng đang xét.
3. Bước sóng ánh sáng trong một môi trường trong suốt có chiết suất n là
Vì nên ta có thể suy được:
4. Sự khúc xạ ánh sáng xảy ra khi một tia sáng (đơn sắc) truyền xiên góc tới mặt phân cách
giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất khác nhau.
Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng là n
1
.sini = n
2
.sinr
Nhận xét:
• Nếu n
2
> n
1
thì r < i: Tia khúc xạ lệch về phía gần pháp tuyến hơn tia tới (ví dụ như khi
tia sáng truyền từ không khí vào nước)
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 1
• Nếu n
2
< n
1
thì r > i: Tia khúc xạ lệch ra xa pháp tuyến hơn tia tới (ví dụ như khi tia sáng
truyền từ nước ra không khí)
5. Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi tia sáng truyền theo hướng từ môi trường có chiết
suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn (n
1
> n
2
) và toàn bộ tia sáng tới bị phản xạ trở lại
môi trường thứ nhất, không có tia khúc xạ.
Điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần là
o Tia sáng phải truyền theo hướng từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường
chiết suất nhỏ hơn: n
1
> n
2
o Góc tới của tia sáng phải lớn hơn góc tới giới hạn: i > i
gh
o Công thức tính i
gh
là < 1
6. Lăng kính là một khối chất trong suốt hình lăng trụ có tiết diện thẳng là một tam giác. Góc
hợp bởi hai mặt bên gọi là góc chiết quang A.
Đường đi của tia sáng qua lăng kính sau hai lần khúc xạ và không bị phản xạ toàn
phần như sau:
Xét trường hợp tia sáng bị khúc xạ 2 lần khi truyền qua lăng kính như hình trên, ta có các công
thức lăng kính như sau:
sini
1
= nsinr
1
sini
2
= nsinr
2
A = r
1
+ r
2
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 2
D = i
1
+ i
2
- A
Chú ý:
o Trong công thức trên ta gọi n là chiết suất của lăng kính, là chiết suất tương
đối của chất làm lăng kính so với môi trường xung quanh.
o Nếu lăng kính đặt trong không khí thì chiết suất n của lăng kính cũng là chiết
suất tuyệt đối của chất làm lăng kính.
Với lăng kính góc nhỏ (góc tới i
1
và góc chiết quang A đều nhỏ hơn 10
o
) ta có công thức gần
đúng sau đây (thường dùng trong các bài tập về Tán Sắc Ánh Sáng mà sắp xét đến ở phần
sau):
i
1
= nr
1
i
2
= nr
2
A = r
1
+ r
2
D = (n - 1)A
HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG
I. Thí nghiệm Niutơn về sự tán sắc ánh sáng
Chiếu một chùm hẹp ánh sáng Mặt Trời vào mặt bên thứ nhất của lăng kính thì ở mặt bên kia ta
thu được một chùm tia ló. Hứng chùm tia ló này bằng một màn M đặt vuông góc với chùm tia ló
ta thu được dải màu như cầu vồng: Đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Tia đỏ bị lệch ít nhất, tia
tím bị lệch nhiều nhất.
Hiện tượng này được gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng.
II. Kết quả rút ra được từ thí nghiệm về tán sắc ánh sáng của Niutơn
Để cho đơn giản, ta hãy xét trường hợp lăng kính góc nhỏ.
Góc lệch của một tia sáng đơn sắc khi truyền qua lăng kính là D = (n - 1)A.
Vì A không đổi nên:
o Tia đỏ bị lệch ít nhất chứng tỏ chiết suất của thủy tinh làm lăng kính đối với
ánh sáng đỏ là nhỏ nhất.
o Tia tím bị lệch nhiều nhất chứng tỏ chiết suất của thủy tinh làm lăng kính đối
với ánh sáng tím là lớn nhất.
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 3
o Các tia khác có góc lệch trung gian nên chiết suất của thủy tinh làm lăng kính
cũng có giá trị trung gian giữa hai giá trị trên.
Từ đó ta có thể rút ra kết luận:
o Chiết suất của một môi trường trong suốt phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng
truyền qua nó.
o Chiết suất của môi trường đối với ánh sáng đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng
tím là lớn nhất.
n
đỏ
< n
cam
< n
vàng
< n
lục
< n
lam
< n
chàm
< n
tím
III. Ánh sáng đơn sắc - Ánh sáng trắng
Bằng 2 thí nghiệm khác, Niutơn rút ra được 2 kết luận sau:
• Ánh sáng đơn sắc là ánh sắng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi bị khúc xạ
(chẳng hạn như khi truyền qua lăng kính chẳng hạn).
• Ánh sáng trắng là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục
từ đỏ đến tím.
c. Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột)
Chương VI: Sóng ánh sáng
Bài 35: Hiện tượng tán sắc ánh sáng.
1. Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng:
a) Sơ đồ thí nghiệm: SGK
b) Kết quả: ánh sáng bị lệch về đáy lăng kính và
tách ra thành nhiều màu như cầu vồng.
Gọi là tán sắc ánh sáng; dải màu là quang phổ.
2. ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc:
a) Thí nghiệm Newton về ánh sáng đơn sắc:
SGK
b) Tổng hợp các ánh sáng đơn sắc thành ánh
sáng trắng: SGK
c) Kết luận: ánh sáng trắng là hỗn hợp của
nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến thiên liên
tục, từ màu đỏ đến màu tím.
3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng:
- ánh sáng trắng là
- Chiết suất của một môi trường trong suốt có giá
trị khác nhau đối với ánh sáng đơn sắc có màu
khác nhau, chiếu suất đối với ánh sáng tím có giá
trị lớn nhất. Kết quả tao ra sự tán sắc ánh sáng.
4. ứng dụng:
a) Phân tích ánh sáng
b) Giải thích hiện tượng cầu vồng
7. Trả lời phiếu trắc nghiệm
2. Học sinh:
- Ôn lại góc lệch tia sáng đơn sắc khi qua lăng kính (Vật lí 11).
3. Gợi ý ứng dụng CNTT:
GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về tán sắc ánh sáng, ánh sáng đơn sắc, các hiện tượng tự
nhiên có liên quan đến tán sắc ánh sáng.
C. Tổ chức các hoạt động dạy học :
Hoạt động 1 ( 7 phút) : ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ.
* Sự chuẩn bị của học sinh; nắm kiến thức cũ.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp.
- Trả lời câu hỏi của thày.
- Nhận xét bạn…
- Tình hình học sinh.
- Yêu cầu: trả lời về góc lệch tia sáng qua lăng
kính
- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em.
Hoạt động 2 ( 20 phút) : Bài mới: Chương VI: Sóng ánh sáng. Bài 35: Hiện tượng tán sắc ánh sáng.
Phần 1: Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng, ánh sáng trắng và đơn sắc.
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 4
* Nắm được sơ lược sự tán sắc ánh sáng, ánh sáng đơn sắc và ánh sáng trắng.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Quan sát TN, rút ra nhận xét.
- Đọc SGK theo HD.
- Thảo luận nhóm về hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Trình bày hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Nhận xét bạn.
+ Trả lời câu hỏi C1.
+ GV làm thí nghiệm, yêu cầu HS quan sát,
nhận xét.
- HD HD đọc SGK nêu hiện tượng tán sắc ánh
sáng.
- Trình bày hiện tượng.
- Nhận xét
+ Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C1.
- Quan sát TN, rút ra nhận xét về ánh sáng đơn sắc.
- Thảo luận nhóm từ nhận xét.
- Trình bày
- Nhận xét bạn
+ GV nêu (làm) thí nghiệm Niu-tơn về ánh sáng
đơn sắc. Yêu cầu HS quan sát, cho nhận xét kết
quả.
- Trình bày về ánh sáng đơn sắc.
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về tổng hợp ánh sáng trắng và rút
ra kết luận.
- Trình bày hiểu biết của mình về ánh sáng trắng.
- Nhận xét, bổ xung cho bạn.
+ HD HS đọc phần 2.b.
- Tìm hiểu thí nghiệm tổng hợp ánh sáng trắng.
- Trình bày thí nghiệm và rút ra kết luận về ánh
sáng trắng.
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
Hoạt động 3 ( 10 phút): Phần 2: Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng và ứng dụng.
* Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng và ứng dụng.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm.
- Trình bày cách giải thích hiện tượng.
- Nhận xét bạn
+ Trả lời câu hỏi C2.
+ HD HS đọc phần 3.
- Tìm hiểu cách giải thích hiện tượng.
- Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Nhận xét
+ Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C2.
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm
- Trình bày
- Nhận xét bạn
+ HD HS đọc phần 4.
- Tìm hiểu ứng dụng hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Trình bày ứng dụng.
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
Hoạt động 4 ( 6 phút): Vận dụng, củng cố.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK.
- Trả lời câu hỏi.
- Ghi nhận kiến thức.
- Trả lời câu hỏi 1, 2 SGK.
- Tóm tắt bài. Đọc “Bạn có biết” sau bài học.
- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy.
Hoạt động 5 ( 2 phút): Hướng dẫn về nhà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Về làm bài và đọc SGK bài sau.
- Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK.
- Đọc bài mới và chuẩn bị bài sau.
Tiết 58, 59 BÀI 36 – NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG - GIAO THOA ÁNH SÁNG
Ngày dạy:
A. Mục tiêu bài học:
• Kiến thức
- Nêu được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là gì. Nêu được mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 5
sóng xác định trong chân không.
- Trình bày được thí nghiệm Y-âng về sự giao thoa ánh sáng và nêu được điều kiện để xảy ra
hiện tượng giao thoa ánh sáng.
- Nêu được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoa ánh sáng.
- Nêu được hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.
• Kỹ năng
- Giải thích hiện tượng giao thoa ánh sáng và nhiễu xạ ánh sáng.
B. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
a) Kiến thức và dụng cụ:
- Sơ đồ mô tả thí nghiệm giao thoa ánh sáng, thí nghiệm giao thoa ánh sáng.
- Một số hình vẽ 36.3, 36.4 trong SGK.
- Những điều cần lưu ý trong SGV.
b) Kiến thức bổ trợ bài giảng
GIAO THOA ÁNH SÁNG
I. Thí nghiệm Y-âng
Đặt một ngọn đèn S (phát ra ánh sáng đơn sắc màu đỏ) trước hai khe S
1
, S
2
thì ở trên một màn
màu trắng phía sau mặt phẳng chứa hai khe S
1
, S
2
ta thấy có các vạch sáng màu đỏ xen kẻ với
các vạch màu trắng. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng giao thoa ánh sáng.
• Những vạch sáng màu đỏ là các vân sáng.
• Những vạch màu trắng là những vạch tối vì tại đó ánh sáng màu đỏ bị triệt tiêu, ta chỉ
còn quan sát thấy nền màu trắng của màn.
Quá trình sóng ánh sáng truyền từ hai khe S
1
S
2
đến màn được minh họa bởi đoạn hình động sau
đây
Nguồn: Wikipedia.org
(Mời bạn ckick vào hình màu để xem hình động về quá trình truyền sóng ánh sáng tạo ra các
vân giao thoa)
II. Lý thuyết về giao thoa sóng ánh sáng
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 6
Xét một điểm A trên màn hứng vân, cách O đoạn x và ở phía trên của O.
Hiệu đường đi của ánh sáng tù hai khe S
1
, S
2
đến A là
Nếu coi ánh sáng là sóng thì tại vị trí của vân sáng ta phải có
Vậy:
Tại A là vân sáng nếu
• k = 0 thì x = 0: Điều này chứng tỏ tại O là một vân sáng, ta gọi vân sáng này là vân sáng
trung tâm (còn gọi là vân sáng giữa)
• k = 1 thì : Tại vị trí này ta có vân sáng thứ nhất ở phía trên vân sáng trung tâm.
• k = 2 thì : Tại vị trí này ta có vân sáng thứ hai ở phía trên vân sáng trung tâm.
Vậy:Hai vân sáng liên tiếp cách nhau đoạn Ta gọi khoảng cách này là khoảng
vân.
Nếu coi x là tọa độ của điểm A trên màn hứng vân với gốc tọa độ là O, chiều dướng hướng lên,
ta thấy:
• k = - 1 thì :Tại vị trí này ta có vân sáng thứ nhất ở phía dưới vân sáng trung
tâm.
• k = - 2 thì : Tại vị trí này ta có vân sáng thứ hai ở phía dưới vân sáng trung
tâm.
Tại A là vân tối nếu Suy ra: trong đó là khoảng
vân như nói ở trên.
• k = 0 thì x = 0,5.i: Điều này chứng tỏ: Tại điểm cách vân sáng trung tâm đoạn bằng 1/2
khoảng vân và ở phía trên O có một vân tối. Ta gọi vân tối này là vân tối thứ nhất ở phía
trên vân sáng giữa.
• k = 1 thì x = 1,5.i: Tại vị trí này ta có vân tối thứ hai ở phía trên vân sáng trung tâm.
• k = 2 thì : x = 2,5.i: Tại vị trí này ta có vân tối thứ ba ở phía trên vân sáng trung tâm.
Vậy:
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 7
Hai vân tối liên tiếp cũng cách nhau đoạn Khoảng cách này cũng chính là
khoảng vân.
Nếu coi x là tọa độ của điểm A trên màn hứng vân với gốc tọa độ là O, chiều dướng hướng lên,
ta thấy:
• k = - 1 thì x = - 0,5.i :Tại vị trí này ta có vân tối thứ nhất ở phía dưới vân sáng trung tâm.
• k = - 2 thì x = - 1,5.i: Tại vị trí này ta có vân tối thứ hai ở phía dưới vân sáng trung tâm.
III. Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng là
"Phải có hai nguồn sáng kết hợp, nghĩa là phải có hai nguồn sáng cùng tần số (cùng màu
sắc, cùng bước sóng trong chân không) và có độ lệch pha không đổi"
IV. Kết luận quan trọng rút ra được từ thí nghiệm Y-âng là
"Ánh sáng có tính chất sóng"
Người ta chứng minh được ánh sáng nói chung là sóng điện từ. Ta nói: Ánh sáng thấy được có
bản chất là sóng điện từ.
V. Ứng dụng của thí nghiệm Y-âng:
Nhờ thí nghiệm Y-âng mà người ta đo được chính xác bước sóng của mỗi ánh sáng đơn sắc.
Kết quả là:
• Ánh sáng đỏ có bước sóng dài nhất là 0,76 (bước sóng trong chân không)
• Ánh sáng tím có bước sóng ngắn nhất là 0,38 (bước sóng trong chân không)
• Các màu trung gian sẽ có bước sóng có giá trị trung gian cho bởi hình sau đây:
Đây là ảnh chụp màn hình của chương trình mô tả phổ màu.
Trong hình: Wavelength là bước sóng tính bằng namômét (nm) ở hàng dưới; Frequency là tần
số tính bằng THz (10
12
Hz) ở hàng trên.
VI. Lý thuyết về sự trộn màu phát xạ
Chiếu ba chùm tia đơn sắc đỏ (Red), lục (Green), lam (Blue), lên trên một màn ảnh màu trắng
sao cho tâm của 3 vòng tròn sáng nằm ở vị trí 3 đỉnh của một tam giác đều thì trên màn này ta sẽ
quan sát thấy sự trộn màu phát xạ. Kết quả như sau:
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 8
Đôi khi, ta cũng thấy các màu cơ bản (R, G, B) và các màu thứ cấp (C, M, Y) và "màu đen" (K)
ở hình này trên màn hình TV trong khoảng thời gian đài truyền hình chuẩn bị phát sóng hoặc vừa
hết giờ phát sóng
Với đài phát hình theo hệ PAL (như ở Việt Nam)
Với đài phát hình theo hệ NTSC (như ở Mỹ)
c) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột)
Bài 49+50: Hiện tượng giao thoa ánh sáng
Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
1. Thí nghiệm về sự giao thoa ánh sáng:
a) Thí nghiệm: Sơ đồ SGK
b) Kết quả thí nghiệm: vạch màu và tối
xen kẽ, cách nhau đều đặn.
c) Giải thích:
- Gọi là hiện tượng giao thoa ánh sáng.
- Sóng ánh sáng từ Đ tới 2 khe S
1
và S
2
.
- S
1
và S
2
là 2 nguồn kết hợp, phát ra 2 sóng
kết hợp. Tại vùng gặp nhau sẽ tạo ra giao thoa.
- hiện tượng giao thoa là bằng chứng thực
nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.
2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng trên bản
mỏng:
SGK
3. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng:
a) Thí nghiệm: SGK
b) Giải thích: Sự truyền ánh sáng là một quá
trình truyền sóng
c) ứng dụng: trong máy quang phổ cách tử
nhiều xạ.
7. Trả lời phiếu trắc nghiệm
2. Học sinh:
- Ôn lại giao thoa của sóng cơ.
3. Gợi ý ứng dụng CNTT:
GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về thí nghiệm giao thoa ánh sáng, nhiễu xạ ánh sáng.
C. Tổ chức các hoạt động dạy học :
Hoạt động 1 (7 phút) : ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ.
* Nắm sự chuẩn bị bài và học bài cũ của học sinh.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp.
- Trả lời câu hỏi của thày.
- Nhận xét bạn.
- Tình hình học sinh.
- Yêu cầu: trả lời về hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em.
Hoạt động 2 ( 38phút) : Bài mới: Bài 49+50: Hiện tượng giao thoa ánh sáng.
Phần 1: Thí nghiệm về giao thoa ánh sáng.
* Nắm được thí nghiệm giao thoa ánh sáng và giải thích thí nghiệm.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Nghe thày trình bày và mô tả lại.
- Mô tả thí nghiệm.
- Nhận xét bạn
+ GV trình bày thí nghiệm như phần 1.a.
- Yêu cầu HS mô tả lại thí nghiệm.
- Nhận xét
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 9
- Đọc SGK , mô tả kết quả thí nghiệm.
- Thảo luận nhóm
- Trình bày kết quả …
- Nhận xét bạn
+ GV nêu kết quả thấy được trong thí nghiệm.
- Yêu cầu HS vẽ hình và mô tả lại kết quả thí
nghiệm.
- Trình bày kết quả thí nghiệm…
- Nhận xét
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về hiện tượng.
- Trình bày cách giải thích hiện tượng.
- Nhận xét bạn
+ HD HS đọc phần 1.b.
- Tìm cách giải thích hiện tượng.
- Trình bày cách giải thích hiện tượng.
- Nhận xét
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm hiện tượng xảy ra và cách giải
thích.
- Trình bày, giải thích hiện tượng.
- Nhận xét bạn
+ HD đọc phần 2. tìm hiểu hiện tượng giao
thoa ánh sáng trên bản mỏng.
- Trình bày hiện tượng và giải thích hiện tượng.
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
Hoạt động 3 ( 37 phút): Phần 2: Hiện tượng nhiều xạ ánh sáng.
* Nắm được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về hiện tượng.
- Trình bày hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
- Nhận xét bạn
+ HD HS đọc phần 3.a.
- Tìm hiểu thí nghiệm nhiễu xạ ánh sáng.
- Trình bày hiện tượng xảy ra.
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về cách giải thích hiện tượng.
- Giải thích hiện tượng.
- Nhận xét bạn
+ HD HS đọc phần 2.b.
- Tìm hiểu cách giải thích hiện tượng.
- Trình bày cách giải thích hiện tượng.
- Nhận xét
Hoạt động 4 ( 6 phút): Vận dụng, củng cố.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK.
- Trả lời câu hỏi.
- Ghi nhận kiến thức.
- Trả lời câu hỏi 1, 2 SGK.
- Tóm tắt bài. Đọc “Bạn có biết” sau bài học.
- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy.
Hoạt động 5 ( 2 phút): Hướng dẫn về nhà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Về làm bài và đọc SGK bài sau.
- Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK.
- Đọc bài mới và chuẩn bị bài sau.
Tiết 60 BÀI 37 – KHOẢNG VÂN – BƯỚC SÓNG VÀ MÀU SẮC ÁNH SÁNG
Ngày dạy:
A. Mục tiêu bài học:
• Kiến thức
- Nắm chắc điều kiện để có vân sáng, điều kiện để có vân tối.
- Nắm chắc và vận dụng được công thức xác định vị trí vân sáng, vị trí vân tối, khoảng vân.
- Biết được cỡ lớn của bước sóng ánh sáng, mối liên hệ giữa bước sóng ánh sáng và màu sắc
ánh sáng.
- Biết được mối quan hệ giữa chiết suất và bước sóng ánh sáng.
• Kỹ năng
- Xác định được vị trí các vân giao thoa, khoảng vân.
- Nhận biết được tương ứng màu sắc ánh với bước sóng ánh sáng.
B. Chuẩn bị:
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 10
1. Giáo viên:
a) Kiến thức và dụng cụ:
- Hình vẽ xác định vị trí vân giao thoa, hình vẽ giao thoa với ánh sáng trắng.
- Một số câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung của bài.
- Những diều cần lưu ý trong SGV.
b) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột)
Bài 37: Khoảng vân.
Bước sóng và màu sắc ánh sáng.
1. Xác định vị trí các vận giao thoa và khoảng vân:
a) Vị trí của các vân giao thoa:
- Xét A trên màn cách O là OA = x; Gọi S
1
S
2
=
a; IO = D; S
1
A = d
1
; S
2
A = d
2
.
- Với D >> a thì:
D
ax
dd ≈−
12
- A có vân sáng khi: d
2
- d
1
= kλ =>
a
D
kx
S
λ
=
k là bậc của vân giao thoa, k = 0, +1, +2
k = 0 là vân trung tâm.
- A’ có vân tối khi:
2
12
12
λ
+=− )k(dd
=>
a
D
kdd
λ
+=−
2
1
12
; k = 0 là vân tối thứ
nhất, k = +1 là vân tối thứ 2
b) Khoảng vân: là khoảng cách giữa 2 vân sáng
hay tối liền kề.
a
D
i
λ
=
2. Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp
giao thoa: ta đo a, D, i rồi tìm λ = ia/D
3. Bước sóng và màu sắc ánh sáng:
- Đo được bước sóng => tần số f.
- Mỗi màu sắc có bước sóng (f) nhất định.
- ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có λ (f) xác định.
4. Trả lời phiếu trắc nghiệm
2. Học sinh:
- Ôn lại sự giao thoa của sóng cơ học, kiều kiện có các vân giao thoa.
3. Gợi ý ứng dụng CNTT:
GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về giao thoa với ánh sáng trắng.
C. Tổ chức các hoạt động dạy học :
Hoạt động 1 ( 7 phút) : ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ.
* Nắm sự chuẩn bị bài và học bài cũ của học sinh.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp.
- Trả lời câu hỏi của thày.
- Nhận xét bạn
- Tình hình học sinh.
- Yêu cầu: trả lời về giải thích hiện tượng giao
thoa, vị trí các điểm có biên độ dao động cực
đại và cực tiểu.
- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em.
Hoạt động 2 ( 20phút) : Bài mới: Bài 37: Khoảng vân - Bước sóng và màu sắc ánh sáng.
Phần 1: Xác định vị trí vân giao thoa và khoảng vân.
* Nắm được vị trí các vân sáng, vân tối trong trường giao thoa.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm tìm hiệu đường đi.
- Thảo luận nhóm tìm vị trí vân sáng và vân tối trên
màn.
- Trình bày cách tìm.
- Nhận xét bạn
+ Trả lởi câu hỏi C1.
+ HD HS đọc phần 1.a.
- Tìm hiệu đường đi ha sóng ánh sáng từ hai
nguồn S
1
, S
2
đến M trên màn.
- Tìm vị trí vân sáng ứng với d
2
- d
1
= kλ.
- Tìm vị trí vân tối ứng với d
2
- d
1
= (2k + 1)λ.2.
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
+ Yêu cầu HS trả lởi câu hỏi C1.
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm tìm khoảng cách đó.
- Trình bày khoảng cách tìm được.
- Nhận xét bạn
+ HD HS đọc phần 1.b.
- Tìm khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc tối
liền kề.
- Trình bày i =
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
Hoạt động 3 ( 10phút): Phần 2: Đo bước sóng, bước sóng và màu sắc ánh sáng.
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 11
* Nắm được phương pháp đo bước sóng ánh sáng bằng giao thoa; nắm liêm hệ giữa bước sóng
ánh sáng với màu sắc, chiết suất của môi trường.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về cách đo bước sóng ánh sáng.
- Trình bày cách làm.
- Nhận xét bạn
+ HD HS đọc phần 2.
- Tìm hiểu cách đo bước sóng ánh sáng.
- Trình bày cách đo.
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về mối liên hệ.
- Trình bày nội dung trên.
- Nhận xét bạn.
+ Trả lởi câu hỏi C2, C3.
+ HD HS đọc phần 3.
- Tìm sự liên hệ giữa màu sắc và bước sóng
ánh sáng.
- Nêu định nghĩa ánh sáng đơn sắc.
- Trình bày nôi dung SGK.
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
+ Yêu cầu HS trả lởi câu hỏi C2, C3.
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về mối liên hệ.
- Trình bày nội dung trên.
- Nhận xét bạn.
+ HD HS đọc phần 4.
- Tìm sự liên hệ giữa chiết suất môi trường và
bước sóng ánh sáng.
- Trình bày nôi dung SGK.
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
Hoạt động 4 ( 6 phút): Vận dụng, củng cố.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK.
- Trả lời câu hỏi.
- Ghi nhận kiến thức.
- Trả lời câu hỏi 1, 2 SGK.
- Tóm tắt bài. Đọc “Em có biết”sau bài học.
- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy.
Hoạt động 5 ( 2 phút): Hướng dẫn về nhà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Về làm bài và đọc SGK bài sau.
- Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK.
- Đọc bài mới và chuẩn bị bài sau chữa bài tập.
Tiết 61, 62 BÀI 38 – BÀI TẬP VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG
Ngày dạy:
A. Mục tiêu bài học:
• Kiến thức
- Hướng dẫn học sinh vận dụng các công thức về giao thoa ánh sáng và rèn luyện kỹ năng
giải bài tập về giao thoa ánh sáng.
- Hiểu được một số phương pháp tạo ra hai nguồn sáng kết hợp từ đó quan sát được hình ảnh
giao thoa. Biết cách xác định khoảng vân và số vân quan sát trên màn trong một số trường hợp
cụ thể.
• Kỹ năng
- Nắm được cách tạo ra hai nguồn kết hợp.
- Xác định khoảng cách hai nguồn sáng, xác định miền giao thoa và số vân quan sát.
B. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
a) Kiến thức và dụng cụ:
- Các cách tạo ra nguồn kết hợp, công thức tìm khoảng cách hai nguồn
- Một số hình vẽ trong bài.
- Một số câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung của bài.
b) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột)
Bài 38: Bài tập về giao thoa ánh sáng. b) Bài 2: SGK
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 12
1 Tóm tắt kiến thức:
- Vị trí vân sáng:
a
D
kx
S
λ
=
.
- Vị trí vân tối:
a
D
kdd
λ
+=−
2
1
12
.
- Khoảng vân:
a
D
i
λ
=
.
2. Bài tập: (Ghi tóm tắt quá trình làm bài)
a) Bài tập 1: SGK
Cho a, D, λ, Tìm i, x
S2
, x
T4
.
Giải: áp dụng các công thức trên tìm được
các đại lượng i, x.
Cho lưỡng lăng kính có A, n, d, λ, d’.
Tìm trường giao thoa và số vân quan sát được.
Giải:
a = S
1
S
2
≈ 2d(n-1); a = 3 mm.
a
D
i
λ
=
=> i = 0,24 mm.
Số vân quan sát:
i
PP
N
21
=
;
d
'd
SSPP
2121
=
;
=> N = 17vân.
c) Bài 3: SGK (tương tự )
7. Trả lời phiếu trắc nghiệm
2. Học sinh:
- Ôn lại phương pháp xác định vị trí vân giao thoa và khoảng vân.
- Ôn lại các kiến thức về gương phẳng, lăng kính, thấu kính.
3. Gợi ý ứng dụng CNTT:
GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về cách tạo ra nguồn kết hợp.
C. Tổ chức các hoạt động dạy học :
Hoạt động 1 ( 7 phút) : ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ.
* Nắm sự chuẩn bị bài và học bài cũ của học sinh.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp.
- Trả lời câu hỏi của thầy
- Nhận xét bạn
- Tình hình học sinh.
- Yêu cầu: trả lời về vị trí vân giao thoa và
khoảng vân.
- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em.
Hoạt động 2 ( 20 phút) : Bài mới: Bài 38: Bài tập về giao thoa ánh sáng.
Phần 1: Tóm tắt kiến thức liên quan.
* Nắm được các công thức cần vận dụng.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Làm theo HD của thày
- Trả lời các vấn đề thày nêu.
- Trình bày
- Nhận xét bạn
+ Yêu cầu HS trình bày các kiến thức về:
- Vị trí vân giao thoa, khoảng vân.
- Công thức tính góc lệch tia sáng qua lăng
kính khi góc tới và góc chiết quang nhỏ.
- Tóm tắc các công thức đó.
Hoạt động 3 ( 60 phút): Phần 2: Bài tập về giao thoa ánh sáng.
* Học sinh vận dụng được các công thức để giải bài tập về giao thoa ánh sáng.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc kỹ đầu bài
- Tóm tắt và giải
- Nhận xét bạn
+ Bài 1 trang 232 SGK:
- Gọi HS tóm tắt và giải. Chú ý cc công
thức trên.
- HS khác nhận xét.
- Đọc kỹ đầu bài
- Tóm tắt và giải
- Nhận xét bạn
+ Bài 2 trang 232 SGK:
- Gọi HS tóm tắt và giải. Chú ý khoảng
cách hai nguồn và từ hai nguồn tới màn.
- HS khác nhận xét.
- Đọc kỹ đầu bài
- Tóm tắt và giải
- Nhận xét bạn
+ Bài 3 trang 234 SGK.
- Gọi HS tóm tắt và giải. Chú ý góc lệch tia
sáng qua lăng kính.
- HS khác nhận xét.
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 13
Hoạt động 4 ( 5 phút): Vận dụng, củng cố trong giờ.
Hoạt động 5 ( 3phút): Hướng dẫn về nhà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Về làm bài và đọc SGK bài sau.
- Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong
SGK.
- Làm bài tập trong SBT.
Tiết 63, 64 BÀI 39 – MÁY QUANG PHỔ – CÁC LOẠI QUANG PHỔ
Ngày dạy:
A. Mục tiêu bài học:
• Kiến thức
- Hiểu được nguyên tắc cấu tạo của máy quang phổ lăng kính và nêu tác dụng từng bộ phận
của máy quang phổ.
- Nêu được quang phổ liên tục là gì, các đặc điểm chính ứng dụng chính của quang phổ liên
tục
- Hiểu được khái niệm về quang phổ vạch phát xạ, những đặc điểm và công dụng của quang
phổ vạch phát xạ.
- Hiểu được quang phổ vạch hấp thụ; mối liên hệ giữa quang phổ vạch phát xạ và quang
phổ vạch hấp thụ của một nguyên tố.
- Hiểu được phép phân tích quang phổ và tiện lợi của nó.
• Kỹ năng
- Nhận biết tác dụng các bộ phận của máy quang phổ.
- Nêu được nguồn phát, đặc điểm ứng dụng của các loại quang phổ.
B. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
a) Kiến thức và dụng cụ:
- Hình vẽ máy quang phổ lăng kính.
- ảnh chụp các loại quang phổ.
- Một số câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung của bài.
- Những điều lưu ý trong SGV.
b)Kiến thức bổ trợ bài giảng
CÁC LOẠI QUANG PHỔ
I. Máy quang phổ lăng kính
1. Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành các thành
phần đơn sắc khác nhau.
2. Cấu tạo:
Theo cách đơn giản nhất, một máy quang phổ lăng kính gồm có 3 bộ phận chính
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 14
• Ống chuẩn trực có tác dụng biến chùm ánh sáng đi vào khe hẹp F thành chùm tia song
song nhờ một thấu kính hội tụ
• Hệ tán sắc gồm một hoặc hai lăng kính có tác dụng làm tán sắc chùm ánh sáng vừa ra
khỏi ống chuẩn trực.
• Ống ngắm hoặc buồng tối (buồng ảnh) là nơi ta đặt mắt vào để quan sát quang phổ của
nguồn sáng cần nghiên cứu hoặc để thu ảnh quang phổ của nguồn sáng cần nghiên cứu.
3. Hoạt động:
Chiếu vào khe F của ống chuẩn trực C một chùm ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng J. Giả sử
nguồn J phát ra hai bức xạ đơn sắc đỏ và tím.
• Ánh sáng phát ra từ nguồn J sẽ được thấu kính L
1
biến thành chùm tia song song (người
ta bố trí cho khe hẹp F nằm ngay trên tiêu diện vật của thấu kính hội tụ L
1
)
• Khi chùm sáng song song này đi vào lăng kính thì chúng bị tách ra thành hai chùm sáng
sóng song: một chùm màu đỏ và một chùm màu tím lệch theo hai phương khác nhau.
• Nhờ thấu kính hội tụ L
2
mà trên màn M của buồng tối ta thu được hai vạch quang phổ:
Vạch S
1
là vạch màu đỏ; vạch S
2
là vạch màu tím.
II. Quang phổ liên tục
1. Quang phổ liên tục là dải sáng có màu biến đổi liên tục (liền nhau, không bị đứt đoạn) bắt
đầu từ màu đỏ.
2. Nguồn phát:
Quang phổ liên tục do các vật rắn, chất lỏng hoặc chất khi áp suất thấp được nung nóng đến phát
sáng phát ra.
3. Đặc điểm:
• Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật phát sáng, không phụ thuộc vào
cấu tạo chất của vật.
• Nhiệt độ càng cao, quang phổ liên tục càng mở rộng dần về phía tím.
4. Ứng dụng
Dùng để đo nhiệt độ của các vật ở rất xa (nhiệt độ các thiên thể) hoặc các vật có nhiệt độ rất cao
(nhiệt độ của lò luyện kim)
III. Quang phổ vạch phát xạ
1. Quang phổ vạch phát xạ là hệ thống các vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ trên nền tối.
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 15
2. Nguồn phát:
Các chất khí áp suất thấp khi được nung đến nhiệt độ cao hoặc được kích thích bằng điện đến
phát sáng phát ra quang phổ vạch phát xạ.
3. Đặc điểm:
• Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau về số lượng các
vạch, vị trí các vạch (cũng đồng nghĩa với sự khác nhau về màu sắc các vạch) và độ sáng
tỉ đối của các vạch.
• Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng cho nguyên tố đó.
4. Ứng dụng:
Dùng để xác định thành phần nguyên tố cấu tạo nên vật.
IV. Quang phổ vạch hấp thụ
1. Quang phổ vạch hấp thụ là hệ thống các vạch tối trên nền quang phổ liên tục.
2. Điều kiện phát sinh:
Đặt một chất khí áp suất thấp trên đường đi của một chùm ánh sáng trắng.
3. Đặc điểm:
• Vị trí của các vạch tối trùng với vị trí các vạch màu của nguyên tố có trong chất khí đang
xét trong điều kiện chất khí ấy được phát sáng
Trong hình dưới đây, natri phát ra hai vạch màu vàng kề nhau khi hơi natri áp suất thấp được
kích thích phát sáng.
Nếu đặt một bình chứa hơi natri này trên đường đi của chùm ánh sáng trắng thì trên nền quang
phổ liên tục xuất hiện hai vạch tối trùng với vị trí của hai vạch vàng nói trên.
• Nếu đặt trên đường đi của chùm ánh sáng trắng một chất rắn hoặc chất lỏng thì trên nền
quang phổ liên tục của nguồn sáng trắng ta thấy có những đám vạch tối. Đó là do các
nguyên tố của chất rắn và chất lỏng hấp thụ rất nhiều bức xạ đơn sắc kề nhau.
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 16
4. Ứng dụng
Dùng để nhận biết thành phần cấu tạo chất của các vật.
Nhờ nghiên cứu quang phổ của ánh sáng Mặt Trời mà người ta tìm được khí hêli trên bề mặt Mặt
Trời trước khi tìm được nguyên tố hêli trên Trái Đất. Quang phổ của ánh sáng Mặt Tròi mà ta
thu được trên Trái Đất là quang phổ vạch hấp thụ.
Hình ảnh này cho thấy: Trong một vùng hẹp (màu đỏ) của ánh sáng Mặt Trời có rất nhiều các
vạch hấp thụ
Hình sau đây giúp ta có cái nhìn tổng quát về sự khác nhau giữa các loại quang phổ
b) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột)
Bài 53: Máy quang phổ. Quang phổ liên tục.
1. Máy quang phổ lăng kính:
a) Định nghĩa: SGK
b) Cấu tạo: 3 bộ phận chính. (Vẽ hình)
- ống chuẩn trực: tạo ra chùm sáng song
song, gồm thấu kính hội tụ L
1
.
- Lăng kính P hoặc cách tử nhiễu xạ: phân
tích chùm sáng song song thành nhiều chùm
sáng đơn sắc song song.
- Buồng ảnh: tạo ra quang phổ của chùm
sáng, để quan sát hoặc chụp ảnh, gồm thấu
kính hội tụ L
2
.
c) Nguyên tắc hoạt động: SGK
2. Quang phổ liên tục:
a) Định nghĩa: SGK
b) Nguồn phát: chất rắn, lỏng, khí (hơi) có
khối lượng riêng lớn (bị nén mạnh) khi nung
nóng
3. Quang phổ vạch phát xạ:
a) Định nghĩa: SGK
b) Cách tạo ra: SGK
c) Tính chất: Mỗi chất khí bị kích thích phát
ra những bức xạ có bước sóng xác định và cho
một quang phổ vạch riêng, đặc trưng cho
nguyên tố đó.
4. Quang phổ vạch hấp thụ:
a) Định nghĩa: SGK
b) Nguồn phát: SGK
c) Tính chất: Mỗi chất khí bị kích thích phát
ra những bức xạ có bước sóng xác định và cho
một quang phổ vạch riêng, đặc trưng cho
nguyên tố đó.
5. Phép phân tích quang phổ:
a) Định nghĩa: SGK
b) Tiện lợi và ứng dụng: Nó cho biết sự có
mặt của 1 nguyên tố hoá học trong mẫu. Cho
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 17
c) Tính chất: Phụ thuộc vào nhiệt độ. Nhiệt
độ tăng dần thì cường độ bức xạ càng mạnh và
tăng dần từ bức xạ có bước sóng dài sang bước
sóng ngắn.
d) ứng dụng: xác định nhiệt độ của vật bức xạ.
kết quả nhanh, chính xác cả định tính và định
lượng. Rất nhạy (chỉ cần nồng độ nhỏ), cả cho
biết nhiệt độ phát xạ và xa người quan sát.
6. Trả lời phiếu trắc nghiệm
2. Học sinh:
- Ôn lại kiến thức về lăng kính, thấu kính.
3. Gợi ý ứng dụng CNTT:
GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về về máy quang phổ, quang phổ liên tục.
C. Tổ chức các hoạt động dạy học :
Hoạt động 1 ( 7 phút) : ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ.
* Nắm sự chuẩn bị bài và học bài cũ của học sinh.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp.
- Trả lời câu hỏi của thầy.
- Nhận xét bạn
- Tình hình học sinh.
- Yêu cầu: trả lời về tán sắc ánh sáng.
- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em.
Hoạt động 2 ( 20 phút) : Bài mới: Bài 39: Máy quang phổ, các loại quang phổ.
Phần 1: Máy quang phổ.
* Nắm được cấu tạo và hoạt động của máy quang phổ lăng kính.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về cấu tạo và tác dụng từng bộ
phận.
- Trình bày cấu tạo và tác dụng từng bộ phận.
- Nhận xét bạn.
+ HD HS đọc phần 1.a.
- Máy quang phổ là gì? Cấu tạo thế nào? tác
dụng tàng bộ phận làm gì? Tại sao như vậy.
- Trình bày cấu tạo và tác dụng từng bộ phận.
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về hoạt động của máy.
- Trình bày hoạt động.
- Nhận xét bạn
+ HD HS đọc phần 1.b.
- Máy quang phổ hoạt động như thế nào?
- Trình bày cách sử dụng nó.
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
Hoạt động 3 ( 18 phút): Phần 2: Quang phổ liên tục.
* Nắm được định nghĩa, nguồn phát, tính chất và ứng dụng của quang phổ liên tục.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về quang phổ liêu tục.
- Trình bày khái niệm, nguồn phát, tính chất và ứng
dụng của quang phổ liên tục.
- Nhận xét bạn
+ Trả lời câu hỏi C1, C2, C3.
+ HD HS đọc phần 2. Tìm hiểu các vấn đề sau:
- Quang phổ liên tục là gì?
- Nguồn nào phát ra.
- Tính chất và ứng dụng của nó?
+ Yêu cầu HS trình bày các vấn đề trên.
- Nhận xét, bổ xung, tóm tắt.
+ Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C1, C2, C3.
Hoạt động 4 ( 30 phút) : Phần 3: Quang phổ vạch phát xạ.
* Nắm được định nghĩa, nguồn phát, tính chất của quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về quang phổ vạch phát xạ.
- Trình bày về quang phổ vạch phát xạ.
- Nhận xét bạn
+ Trả lời câu hỏi C4.
+ HD HS đọc phần 3. Tìm hiểu các vấn đề sau:
- Quang phổ vạch phát xạ là gì?
- Nguồn nào phát ra.
- Tính chất và ắng dụng của nó?
+ Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C4.
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm
- Trình bày
+ HD HS đọc phần 4. Tìm hiểu các vấn đề
sau:
- Cách thu và điều kiện có quang phổ vạch
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 18
- Nhận xét bạn hấp thụ.
- Quang phổ vạch hấp thụ là gì?
- Tính chất và công dụng của nó?
- Chuẩn bị trả lời theo yêu cầu của thày.
- Trình bày
- Nhận xét bạn.
+ Yêu cầu HS trình bày các vấn đề trên.
- Trình bày
- Nhận xét
Hoạt động 5 ( 5 phút) : Phần 4: Phép phân tích quang phổ.
* Nắm được phép phân tích quang phổ, tiên lợi và ứng dụng.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK theo HD
- Thảo luận nhóm về phép phân tích quang phổ.
- Trình bày tiện lợi và ứng dụng.
- Nhận xét bạn
+ HD HS đọc phần 5. Tìm hiểu các vấn đề
sau:
- Phép phân tích quang phổ là gì?
- Tiện lợi và ứng dụng của nó?
- Trình bày các vấn đề trên.
- Nhận xét trình bày.
Hoạt động 6 ( 6 phút): Vận dụng, củng cố.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK.
- Trả lời câu hỏi.
- Ghi nhận kiến thức.
- Trả lời câu hỏi 1, 2 SGK.
- Tóm tắt bài. Đọc “Em có biết” sau bài học.
- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy.
Hoạt động 7 ( 4 phút): Hướng dẫn về nhà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Về làm bài và đọc SGK bài sau.
- Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong
SGK.
- Đọc bài mới và chuẩn bị bài sau.
Tiết 65 BÀI 40 – TIA HỒNG NGOẠI. TIA TỬ NGOẠI.
Ngày dạy:
A. Mục tiêu bài học:
• Kiến thức
- Hiểu được các bản chất các tia hồng ngoại, tia tử ngoại, nguồn phát xạ ra chúng, các tính
chất và công dụng của chúng.
• Kỹ năng
- Trình bày về tia hồng ngoại và tử ngoại, phân biệt giữa chúng.
B. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
a) Kiến thức và dụng cụ:
- Điều khiển từ xa…
- Những điều lưu ý trong SGV.
- Thí nghiệm phát hiện ra tia hồng ngoại và tử ngoại.
b)Kiến thức bổ trợ bài giảng
TIA HỒNG NGOẠI - TIA TỬ NGOẠI
I. Thí nghiệm kiểm chứng sự tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 19
Dùng máy quang phổ lăng kính để thu ảnh quang phổ của một nguồn sáng có nhiệt độ rất cao
(như hồ quang điện hay ánh sáng Mặt Trởi chẳng hạn) ta thấy trên màn ảnh của máy quang phổ
có một dải màu liên tục từ đỏ đến tím. Ở ngoài vùng đỏ và ngoài vùng tím là vùng tối đen.
Dùng một cặp nhiệt điện rất nhạy có một mối hàn (gọi là đầu dò D) đặt vào một lỗ nhỏ (có thể di
chuyển theo phương thẳng đứng) trên màn F của buồng tối, mối hàn kia của cặp nhiệt điện được
nhúng vào nước đá (hoặc đặt ở nơi có nhiệt độ thấp xác định nào đó).
Di chuyển đầu dò D suốt vùng từ đỏ đến tím ta thấy kim điện kế G luôn bị lệch.(dù có thay đổi ít
nhiều). Điều này chứng tỏ "Ánh sáng có tác dụng nhiệt".
Nếu đưa đầu dò D của một cặp nhiệt điện vào vùng tối đen ở phía trên vùng đỏ ta cũng thấy kim
điện kế G bị lệch (thậm chí nhiều hơn khi còn ở vùng đỏ), chứng tỏ trong vùng này cũng có một
loại "ánh sáng" nào đó mà mắt ta không nhìn thấy được. Ta gọi các bức xạ trong vùng này là các
bức xạ hồng ngoại (IR: Infra Red)
Nếu dùng một lớp bột huỳnh quang phủ kín vùng tối ở phía dưới vùng tím thi ta thấy vùng này
phát sáng. Điều này chứng tỏ ở ngoài vùng tím có một loại bức xạ không nhìn thấy được nhưng
có khả năng làm phát quang. Ta gọi các bức xạ trong vùng này là các bức xạ tử ngoại (UV: Ultra
Violet)
II. Tia hồng ngoại
1. Định nghĩa: Tia hồng ngoại là các bức xạ mà mắt ta không nhìn thấy được (còn gọi là các bức
xạ ngoại vùng khả kiến) có bước sóng từ 0,76 đến vài milimét (lớn hơn bước sóng của ánh
sáng đỏ và nhỏ hơn bước sóng của sóng vô tuyến cực ngắn)
2. Nguồn phát:
• Mặt Trời là một nguồn phát tia hồng ngoại mạnh.
• Nói chung, các vật có nhiệt độ lớn hơn 0 độ K đều có phát ra tia hông ngoại.
• Đèn dây tóc, bếp gas, lò sưởi là những nguồn phát ra tia hồng ngoại khá mạnh.
• Cơ thể con người có nhiệt độ bình thường là 37
o
C nên là một nguồn phát ra tia hồng
ngoại với bước sóng khoảng 9 .
Mắt người không nhìn thấy được tia hồng ngoại vì thế để có thể xem các vật phát ra tia hồng
ngoại như thế nào người ta phải dùng đến kính ảnh (hay phim ảnh) hồng ngoại hoặc các cảm
biến hồng ngoại.
Tùy theo chế độ "phiên dịch" mà các bức ảnh hồng ngoại sẽ là ảnh đen trắng hoặc ảnh màu.
• Với ảnh có chế độ "phiên dịch" màu ta sẽ có ảnh như sau:
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 20
Trong ảnh: Cột bên phải mô tả trình biên dịch màu. Ta thấy những chi tiế có màu vàng tươi ứng
với nhiệt độ khoảng 93
o
F tức là khoảng 33,9
o
C.
Bảng tính dưới đây giúp bạn tính toán những nhiệt độ khác (Nhập nhiệt độ tính theo độ F vào
hàng trên, xem giá trị quy đổi sang độ C ở hàng dưới)
Hình dưới đây là ảnh chụp chòm sao Orion (Tráng sĩ) bằng máy ảnh thông thường và bằng máy
ảnh hồng ngoại
3. Đặc điểm
• Có tác dụng nhiệt mạnh.
• Có tác dụng lên phim ảnh.
• Có thể gây ra các phản ứng hóa học (Ví dụ như tạo ra phản ứng trên phim hồng ngoại)
• Có thể biến điệu như sóng điện từ cao tần.
4. Ứng dụng
• Dùng để sấy, sưởi.
• Dùng để chụp ảnh hay quay phim ban đêm.
• Dùng để truyền tín hiệu điều khiển trong các bộ điều khiển từ xa (remote)
III. Tia tử ngoại
1. Định nghĩa: Tia hồng ngoại là các bức xạ mà mắt ta không nhìn thấy được (còn gọi là các bức
xạ ngoại vùng khả kiến) có bước sóng từ vài nanômét đến 0,38 (lớn hơn bước sóng của tia
X - xem bài Tia X - và nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím)
2. Nguồn phát:
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 21
• Mặt Trời là một nguồn phát ra tia tử ngoại mạnh.
• Hồ quang điện, đèn hơi thủy ngân là các nguồn phát ra tia tử ngoại khá mạnh.
• Nói chung những vật có nhiệt độ trên 2000
o
C đều có phát ra tia tử ngoại (ngoài việc có
phát ra tia hồng ngoại và ánh sáng thấy được).
3. Đặc điểm
• Bị nước và thủy tinh hấp thụ rất mạnh nhưng lại hầu như trong suốt đối với thạch anh.
• Có tác dụng lên phim ảnh.
• Có thể gây ra các phản ứng hóa học.
• Kích thích phát quang một số chất.
• Làm ion hóa không khí.
• Có tác dụng sinh học, hủy diệt tế bào.
Nhờ tác dụng phát quang người ta dùng tia tử ngoại làm máy soi tiền.
Trong biểu diễn nghệ thuật người ta sơn lên vật thể các lớp bột phát quang khác nhau, chúng sẽ
phát sáng các màu khác nhau khi được chiếu bằng tia tử ngoại.
Khi đèn sân khấu tắt và đèn tử ngoại được chiếu vào thì diễn viên trở thành một bộ xương.
4. Ứng dụng
• Dùng để dò tìm vết xướt trên bề mặt sản phẩm.
• Dùng để điều trị chứng bệnh còi xương ở trẻ em.
• Dùng để tiệt trùng cho thực phẩm.
c) Dự kiến ghi bảng: (Chia thành hai cột)
Bài 40: Tia hồng ngoại. Tia tử ngoại
1. Các bức xạ không nghìn thấy: SGK
2. Tia hồng ngoại:
a) Định nghĩa: SGK.
b) Nguồn phát: Tia hồng ngoại do các vật
phát ra (cả nhiệt độ thấp).
c) Tính chất: Tia hồng ngoại có tác dụng
nhiệt mạnh, tác dụng lên kính ảnh, gây hiệu ứng
quang điện trong ở một số chất bán dẫn.
a) Định nghiã: SGK
b) Nguồn phát: Phát ra từ những vật nung
nóng có nhiệt độ cao (2000
0
C trở lên) hoặc do
đèn hồ quang, phóng điện qua hơi thuỷ ngân ở
áp suất thấp.
c) Tính chất: Có tác dụng lên kính ảnh, tác
dụng sinh lí, ion hoá không khí, khích thích
phát quang một số chất, bị nước và thuỷ tinh
hấp thụ mạnh. Tia tử ngoại có bước sóng
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 22
d) Công dụng: Nó được ứng dụng để sưởi,
sấy khô, chụp ảnh hồng ngoại, quan sát ban
đêm (quân sự), điều khiển từ xa trong các thiết
bị nghe, nhìn.
3. Tia tử ngoại:
0,18µm đến 0,4µm truyền qua được thạch anh.
Gây phản ứng quang hoá, gây ra hiện tượng
quang điện.
d) Công dụng: Dùng để khử trùng nước, thực
phẩm; để chữ bệnh (còi xương), kích thích phát
quang (đèn ống) phát hiện vết nứt trên sản
phẩm.
4. Trả lời phiếu trắc nghiệm
2. Học sinh:
- Ôn lại kiến thức quang phổ ánh sáng và sóng điện từ.
3. Gợi ý ứng dụng CNTT:
GV có thể chuẩn bị một số hình ảnh về ứng dụng của tia hồng ngoại, tử ngoại.
C. Tổ chức các hoạt động dạy học :
Hoạt động 1 ( 5phút) : ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ.
* Nắm sự chuẩn bị bài và học bài cũ của học sinh.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Báo cáo tình hình lớp.
- Trả lời câu hỏi của thày.
- Nhận xét bạn.
- Tình hình học sinh.
- Yêu cầu: trả lời về quang phổ vạch. Và phép
phân tích quang phổ.
- Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em.
Hoạt động 2 ( 10 phút) : Bài mới: Bài 40: Tia hồng ngoại và tử ngoại.
Phần 1: Các bức xạ không nghì thấy, tia hồng ngoại.
* Nắm được thí nghiệm phát hiện ra tia hồng ngoại, tử ngoại; định nghiã, nguồn phát, tính chất,
công dụng của tia hồng ngoại.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- HS ghi nhận kiến thức. + GV giới thiệu thí nghiệm phát hiện ra tia
hồng ngoại và tia tử ngoại.
+ Đọc SGK theo HD của thầy.
+ Thảo luận nhóm tìm:
- Định nghĩa tia hồng ngoại; nguồn phát ra? tính
chất và ứng dụng của tia hồng ngoại?
+ HD HS nêu được các vấn đề sau:
- Tia hồng ngoại là gì?
- Tìm hiểu nguồn phát ra tia hồng ngoại?
- Tia hồng ngoại có các tính chất gì?
- ứng dụng tia hồng ngoại làm gì?
+ Trình bày các kiến thức theo yêu cầu của thầy.
- Trình bày
- Nhận xét bạn
+ Yêu cầu HS trình bày các vấn đề trên.
- Trình bày
- Nhận xét, tóm tắt kiến thức.
Hoạt động 3 ( 15 phút): Phần 2: Tia tử ngoại.
* Nắm được định nghiã, nguồn phát, tính chất, công dụng của tia tử ngoại.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
+ Đọc SGK theo HD của thày.
+ Thảo luận nhóm tìm:
- Định nghĩa tia tử ngoại; nguồn phát ra? tính chất và
ứng dụng của tia tử ngoại?
+ HD HS nêu được các vấn đề sau:
- Tia tử ngoại là gì?
- Tìm hiểu nguồn phát ra tia tử ngoại?
- Tia hồng ngoại có các tính chất gì?
- ứng dụng tia tử ngoại làm gì?
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 23
+ Trình bày các kiến thức theo yêu cầu của thày.
- Trình bày
- Nhận xét bạn
+ Trả lời câu hỏi C1.
+ Yêu cầu HS trình bày các vấn đề trên.
- Trình bày
- Nhận xét, tóm tắt kiến thức.
+ Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C1.
Hoạt động 4 ( 10 phút): Vận dụng, củng cố.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Đọc SGK.
- Trả lời câu hỏi.
- Ghi nhận kiến thức.
- Trả lời câu hỏi 1, 2 SGK.
- Tóm tắt bài. Đọc “Bạn có biết” sau bài học.
- Đánh giá, nhận xét kết quả giờ dạy.
Hoạt động 5 ( 5 phút): Hướng dẫn về nhà.
Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Về làm bài và đọc SGK bài sau.
- Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK.
- Đọc bài mới và chuẩn bị bài sau.
Tiết 66, 67 BÀI 56 – TIA X – THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG
THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
Ngày dạy:
A. Mục tiêu bài học:
• Kiến thức
- Hiểu được bản chất tia X, nguyên tắc tạo ra tia X, các tính chất và công dụng của nó.
- Hiểu được thuyết điện từ ánh sáng.
- Hình dụng được một cách khái quát thang sóng điện từ.
• Kỹ năng
- Trình bày về tia X, phân biện với tia hồng ngoại và tử ngoại.
- Phân biệt được các sóng điện từ, cách tạo ra, thu nhân chúng.
B. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
a) Kiến thức và dụng cụ:
- Hình vẽ 41.1 và thang sóng điện từ.
- Những điều cần chú ý trong SGV.
b)Kiến thức bổ trợ bài giảng
TIA X
I. Phát hiện ra tia X:
Năm 1895, khi cho một ống tia catốt hoạt động, Rơn-ghen nhận thấy từ vỏ thủy tinh đối diện với
catốt có một bức xạ không thấy được phóng ra.Bức xạ này tác dụng lên các tấm kính ảnh vốn
được gói kín và được đặt trong hộp kín.
Rơn-ghen gọi loại bức xạ này là tia X. Ngày nay, đôi khi người ta gọi đây là tia Rơn-ghen để tỏ
lòng kính trọng ông.
Kết luận rút ra từ các thí nghiệm tiếp theo của Rơn-ghen là:
Mỗi khi một chùm tia catốt - tức là một chùm electron có năng lượng lớn - đập vào một vật
rắn thì vật đó phát ra tia X.
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 24
Ảnh chụp X quang bàn tay trái của vợ ông Rơnghen do chính ông Rơnghen thực hiện vào ngày
23 tháng 01 năm 1896 trong một buổi thuyết trình Tài liệu đăng tại wikipedia.org
II. Cách tạo ra tia X:
Ngày trước, người ta tạo ra tia X bằng ống Rơn-ghen, sau này người ta dùng ống Coolidge.
1. Ống Rơn-ghen:
a) Cấu tạo:
Ống Rơn-ghen là một bình cầu (chứa khí áp suất thấp - gọi là khí kém) bên trong có 3 điện
cực:
• Catốt có dạng chõm cầu có tác dụng làm các electron bật ra tập trung tại tâm của bình
cầu.
• Anốt là điện cực dương ở phía đối diện với catốt ở thành bình bên kia.
• Đối catốt là một điện cực (thường được nối với anốt). Ở bề mặt của đối catốt là một kim
loại có nguyên tử lượng lớn và khó nóng chảy.
b) Hoạt động:
Đặt vào giữa anốt và catốt một hiệu điện thế không đổi (khoảng vài chục kV) thì electron bứt
ra từ catốt được tăng tốc rất mạnh. Khi đập vào đối âm cực, các electron bị đột ngột hãm lại và
làm phát ra tia X. Người ta gọi tia X là bức xạ hãm.
2. Ống Coolidge:
a) Cấu tạo:
Ban đầu, ống Cooligde có dạng một bình hình cầu bên trong là chân không và có 2 điện cực:
Giáo án Vật Lí năm học 2014-2015 Page 25