BÀI KHÚC xạ ÁNH SÁNG vật lý 11 cơ bản
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (129.49 KB, 7 trang )
Giáo án vật lý 11 cơ bản
GIÁO ÁN GIẢNG DẠY
Bài 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Ngày dạy:
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
− Phát biểu được khái niệm khúc xạ ánh sáng.
− Phát biểu được nội dung của định luật khúc xạ ánh sáng.
− Phát biểu được các khái niệm chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối. Viết được hệ
thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
Nêu được tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.
Kĩ năng
Vẽ được đường truyền của tia sáng qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để giải bài tập và giải thích một số hiện
tượng đơn giản trong cuộc sống.
3. Thái độ
− Hứng thú với bài học không ồn ào, gây mất trật tự.
− Tạo tính cẩn thận khi làm thí nghiệm và phân tích số liệu.
− Tích cực phát biểu xây dựng bài, rèn luyện khả năng tư duy và quan sát các hiện
tượng xung quanh.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
− Hình ảnh minh họa cho hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
− Thí nghiệm mô phỏng hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
− Phiếu học tập.
2. Học sinh
− Ôn lại các kiến thức về quang hình học đã học ở THCS.
− Đọc trước bài mới SGK vật lý 11.
−
2.
−
−
III. Tiến trình dạy học
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Ổn định lớp và đặt vấn đề vào bài (3 phút).
- Kiểm tra sĩ số.
- Báo cáo sĩ số.
- Đặt vấn đề: Cho học sinh quan sát một - Quan sát hình ảnh.
số hình ảnh.
- Tại sao ta lại thấy hình ảnh bút chì, cành - Lắng nghe.
Năm học 2015 -2016
1
Giáo án vật lý 11 cơ bản
hoa, sợi dây bị gãy khúc tại mặt phân
cách giữa hai môi trường?
- Còn quả chanh nằm ở ngoài ly lại giống
như đang nằm gọn trong chiếc ly. Hiện
tượng gì đã làm cho sự quan sát của mắt
khác với thực tế bên ngoài như vậy? Ta sẽ
tìm hiểu và giải thích qua bài: KHÚC XẠ
ÁNH SÁNG.
- HS ghi bài vào vở.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về sự khúc xạ ánh sáng (20 phút).
- Làm thí nghiệm chiếu xiên góc một tia - Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét.
sáng SI từ môi trường (1) vào môi trường Tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách
(2). Nhìn vào phương truyền của tia sáng
giữa 2 môi trường.
ta có nhận xét gì?
- Vậy hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?
- Dẫn dắt: Hiện tượng khúc xạ này tuân - Nêu định nghĩa SGK.
theo định luật nào ta sẽ tìm hiểu qua phần
- HS lắng nghe.
2.
-Vẽ hình phân tích hiện tượng khúc xạ
ánh sáng, nêu tên của từng thành phần
trong
hình
vẽ. - HS vẽ hình vào vở và nêu tên các
Tia phản xạ
thành phần:
+ SI: tia tới; I: điểm tới
+ NN’: pháp tuyến với mặt phân cách
- Thông báo tia khúc xạ nằm bên kia pháp
tại I
tuyến so với tia tới.
- Khi góc tới thay đổi thì góc khúc xạ có + IR: tia khúc xạ
thay đổi hay không? Góc tới và góc khúc + i: góc tới; r:góc khúc xạ.
xạ có liên hệ với nhau như thế nào? - Tiến
hành thí nghiệm H26.3 SGK
- Chia lớp thành 4 nhóm quan sát ghi kết
quả và xử lý số liệu.
- Yêu cầu HS nêu kết quả thí nghiệm vừa
quan sát.
Năm học 2015 -2016
2
Giáo án vật lý 11 cơ bản
- Cho HS nhận xét sự thay đổi của của - Ghi nhận.
góc khúc xạ r khi tăng góc tới i.
- Lắng nghe.
- Yêu cầu HS thảo luận về tương quan
sin i
sin r
giữa i và r, tính tỷ số
và rút ra nhận - Quan sát thí nghiệm.
xét về tỷ số.
- Chia thành nhóm và xử lý số liệu
- Yêu cầu HS phát biểu định luật khúc xạ
ánh sáng.
i
r
sin i
sin r
- Khi thay đổi góc tới thì góc khúc xạ
cũng thay đổi, góc khúc xạ tăng khi góc
tới tăng.
- Tính toán và rút ra nhận xét: tỷ số giữa
sin
sin
góc tới và
góc khúc xạ là một
hằng số gần như không đổi.
- Phát biểu định luật SGK.
Hoạt động 3: Tìm hiểu chiết suất của môi trường (12 phút).
sin i
= const - Lắng nghe.
sin r
- Dẫn dắt: từ biểu thức
,
hằng số này được tính như thế nào tìm
- Ghi nhận khái niệm, chép bài vào vở.
hiểu qua phần tiếp theo.
- Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng tỷ
sin i
sin r
số không đổi
được gọi là chiết suất
sin i
tỉ đối n21 của môi trường (2) chứa tia
= n21
khúc xạ và môi trường (1) chứa tia tới.
sin r
- Biểu thức:
(1)
- Yêu cầu HS đưa ra biểu thức của n21.
- Lưu ý:
sin i
sin i > sin r → i > r
+ Theo biểu thức trên nếu n 21>1 thì
Năm học 2015 -2016
3
Giáo án vật lý 11 cơ bản
sin r
như thế nào so với
.
- HS ghi nhận.
KL: Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp
tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết
quang hơn môi trường 1.
sin i < sin r → i < r
- Ngược lại nếu n21<1 thì
sin i
như thế
-
sin r
- HS ghi nhận.
nào so với
.
KL: Tia khúc xạ bị lệch lại ra pháp tuyến
hơn.
⇒Suy ra môi trường 2 chiết quang kém - Lắng nghe.
hơn môi trường 1.
- Dẫn dắt: chiết quang hơn nghĩa là chiết
suất tuyệt đối của môi trường 2 lớn hơn - Nêu khái niệm SGK.
môi trường 1.
n
- Vậy chiết suất tuyệt đối là gì?
n 21 = 2
n1
- Biểu thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt
đối và chiết suất tỉ đối là gì?
Trong đó:
+ n2 là chiết suất của môi trường 2;
+ n1 là chiết suất của môi trường 1.
+ Nếu n21>1 thì n2>n1
+ Nếu n21<1 thì n2
- Một số lưu ý cho HS.
n
sin i
- Từ (1) và (2) yêu cầu HS viết lại biểu
= 2
thức của định luật khúc xạ ánh sáng.
sin r
n1
n1 sin i = n2 sin r
- Yêu cầu HS làm câu C1, C2, C3.
hay
- HS đọc SGK và làm bài tập.
Hoạt động 4: Tìm hiểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng (7 phút).
- Yêu cầu HS nhắc lại định luật về sự - Nhắc lại định luật.
truyền thẳng của ánh sáng.
- Từ thí nghiệm H26.2 nếu đảo chiều cho - HS lắng nghe và phát biểu: ánh sáng
ánh sáng truyền từ nước ra không khí truyền đi theo đường nào thì cũng truyền
theo tia RI thì nó khúc xạ vào không khí ngược lại theo đường đó.
theo tia IS. Vậy ban đầu ánh sáng đi dọc
theo đường SIR và bây giờ nó cũng đi
dọc theo đường RIS. Phát biểu tính thuận
nghịch của sự truyền ánh sáng.
n12 =
- Biểu thức của tính thuận nghịch.
-Yêu cầu HS chứng minh công thức.
Năm học 2015 -2016
-
4
1
n 21
Giáo án vật lý 11 cơ bản
n 21 =
n1
1
1
=
=
n2
n2
n 21
n1
- Ta có:
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò (3 phút).
- HS cần nắm được:
- HS lắng nghe và ghi nhớ.
+ Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?
+ Định luật khúc xạ ánh sáng.
+ Khái niệm chiết suất tuyệt đối và chiết
suất tỉ đối. Viết hệ thức liên hệ.
+ Nêu được tính thuận nghịch của sự
truyền ánh sáng.
- Dặn dò:
+ HS học bài cũ, làm bài tập trong SGK.
+ Chuẩn bị bài mới phản xạ toàn phần.
IV. Nội dung ghi bảng.
Bài 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. Sự khúc xạ ánh sáng
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân
cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
− Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía bên
kia pháp tuyến so với tia tới.
− Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (
khúc xạ (
sin r
) luôn không đổi:
sin i
=
sin r
hằng số
II. Chiết suất tỉ đối của môi trường
Năm học 2015 -2016
5
sin i
) và sin góc
Giáo án vật lý 11 cơ bản
1. Chiết suất tỉ đối
sin i
= n 21
sin r
gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với môi trường (1).
* Lưu ý:
− Nếu n21 > 1 thì i > r: tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường
2 chiết quang hơn môi trường 1.
− Nếu n21 < 1 thì i < r: tia khúc xạ bị lệch ra xa pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2
chiết quang kém hơn môi trường 1.
2. Chiết suất tuyệt đối
Chiết suất tuyệt đối (gọi tắt là chiết suất ) của 1 môi trường là chiết suất tỉ đối của
môi trường đó đối với chân không.
* Lưu ý:
nck = 1
− Chiết suất chân không bằng
− Chiết suất không khí n= 1.000293
− Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1.
⇒ Liên hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi trường.
c
v
n =
⇒ Hệ thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỷ đối
n 21 =
n2
n1
Trong đó: n2 là chiết suất tuyệt đối của môi trường (2)
n1 là chiết suất tuyệt đối của môi trường (1).
sin i n 2
=
sin r n1
⇒ Suy ra định luật khúc xạ
n1 sin i = n2 sin r
hay theo dạng đối xứng
Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
III.
Năm học 2015 -2016
6
Giáo án vật lý 11 cơ bản
Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó. Từ
tính thuận nghịch ta suy ra:
n12 =
V. Rút kinh nghiệm.
Năm học 2015 -2016
7
1
n 21
