Tuần 01 Từ ngày 5/9/2016 đến ngày 10/9/2016 Tuần 21 Từ ngày 25/01/2021 đến ngày 30/01/2021 Tiết PPCT 42 GIAO THOA ÁNH SÁNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC 1 Kiến thức Nêu được định nghĩa hiện tượng nhiễu xạ ánh sá[.]
Trang 1- Tuần: 21 Từ ngày 25/01/2021 đến ngày 30/01/2021 - Tiết PPCT: 42
GIAO THOA ÁNH SÁNG I MỤC TIÊU BÀI HỌC:
1 Kiến thức
- Nêu được định nghĩa hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng - Trình bày được một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng
- Nêu được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoa ánh sáng
- Viết được các công thức xác định vị trí các vân sáng, vân tối và khoảng vân - Nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng
- Nêu được hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng
2 Kĩ năng
- Giải được các bài tập về giao thoa ánh sáng
3 Thái độ
- Nghiêm túc, cẩn thân, tích cực trong học tập - Yêu thích khoa học vật lí
4 Năng lực có thể hình thành và phát triển cho học sinh:
- Năng lực tự học, năng lực đọc và phân tích, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực trình bày
II CHUẨN BỊ VỀ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC:
Giáo viên: Thí nghiệm Y-âng với ánh sáng đơn sắc Vẽ phóng to các hình 25.1, 25.2 và 25.3 Học sinh: Ơn tập giao thoa sóng
III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH: 1 Hoạt động dẫn dắt vào bài: 5 phút
- Giữa âm và ánh sáng có nhiều điểm tương đồng Âm có tính chất sóng, vậy ánh sáng có tính chất sóng hay khơng ?
2 Hoạt động hình thành kiến thức:
Hoạt động của thầy Hoạt động của trị Chốt kiến thức
2.1 Hoạt động 1: Tìm hiểu hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng (5 phút )
- Mục tiêu: HS Nêu được định nghĩa hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng - Cách tiến hành hoạt động:
Giới thiệu hình vẽ 25.1
Giới thiệu hiện tượng nhiễu xạ
Xem hình 25.1 và cho biết thế nào là hiện tượng nhiễu xạ
Ghi nhận ánh sáng có tính chất sóng
I Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chỉ có thể giải thích được nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng: Mỗi chùm sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định
2.2 Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng giao thoa ánh sáng (20 phút)
- Mục tiêu hoạt động: HS Trình bày được một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng Nêu được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoa ánh sáng Viết được các công thức xác định vị trí các vân sáng, vân tối và khoảng vân Nêu được hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng
- Cách tiến hành hoạt động:
Trình bày thí nghiệm Y-âng Quan sát thí nghiệm, nêu kết quả của thí nghiệm
Thực hiện C1
II Hiện tượng giao thoa ánh sáng
1 Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng
Trang 2Giới thiệu cơ sở để khẵng định ánh sáng có tính chất sóng
Giới thiệu hình vẽ 25.3 Giới thiệu tên gọi của a, x, D
Giới thiệu vị trí vân sáng
Giới thiệu vị trí vân tối
Giới thiệu khoảng vân
u cầu học sinh tìm cơng thức tính khoảng vân
Giới thiệu vân sáng chính giữa Yêu cầu học sinh thực hiện C2
Yêu cầu học sinh nêu cách đo bước sóng ánh sáng nhờ thí nghiệm của Y-âng
Ghi nhận cơ sở để khẵng định ánh sáng có tính chất sóng
Ghi nhận tên gọi của a, x, D Tìm biểu thức hiệu đường đi
Nhắc lại điều kiện để có cực đại trong giao thoa
Ghi nhận vị trí vân sáng
Nhắc lại điều kiện để có cực tiểu trong giao thoa
Ghi nhận vị trí vân tối
Ghi nhận khái niệm
Tìm cơng thức tính khoảng vân
Ghi nhận khái niệm Thực hiện C2
Nêu cách đo bước sóng ánh sáng nhờ thí nghiệm của Y-âng
vạch tối là chổ hai sóng triệt tiêu lẫn nhau Những vạch sáng là chổ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau
+ Một trong những tính chất đặc trưng để khẵng định vật chất có tính chất sóng là hiện tượng giao thoa Thí nghiệm Y-âng chứng tỏ hai chùm ánh sáng có thể giao thoa với nhau nghĩa là ánh sáng có tính chất sóng
2 Vị trí các vân giao thoa
Đặt: a = F1F2, x = OA, IO = D Ta có: d2 – d1 = DaxDaxddax 2222 x = Da (d2 – d1) Để tại A có vân sáng thì d2 – d1= k Vị trí vân sáng: xk = kaD
Với k Z và k gọi là bậc giao thoa
Để tại A có vân tối thì d2 – d1 = (k’ + 21) Vị trí vân tối: xk’ = (k’ + 21)aD
Với k’ Z và với vân tối thì khơng có khái niệm bậc giao thoa
3 Khoảng vân
+ Khoảng cách giữa hai vân sáng hoạc vân tối kiên tiếp gọi là khoảng vân i
+ Công thức tính khoảng vân: i = xk + 1 – xk =
aD
+ Tại O (k = 0), ta có vân sáng bậc 0 của mọi ánh sáng đơn sắc, gọi là vân chính giữa hay vân trung tâm
4 Ứng dụng: Đo bước sóng của ánh sáng Từ công thức i = aD = Dia
Đo được i, a và D ta tính được
Trang 32.3 Hoạt động 3: Tìm hiểu bước sóng và màu sắc ánh sáng (10 phút )
- Mục tiêu: HS nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng và bước sóng của các ánh sáng đơn sắc
- Cách tiến hành hoạt động:
Giới thiệu bước sóng và màu sắc ánh sáng
Giới thiệu ánh sáng trắng của Mặt Trời và ánh sáng khả kiến Yêu cầu học sinh đọc bảng bước sóng của ánh sáng nhìn thấy trong chân không và cho nhận xét
Yêu cầu học sinh nhắc lại các khái niệm nguồn kết hợp, sóng kết hợp đã học trong phần giao thoa của sóng cơ
Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng
Ghi nhận khái niệm Ghi nhận các khái niệm Đọc bảng bước sóng của ánh sáng nhìn thấy trong chân không và cho nhận xét
Nhắc lại các khái niệm nguồn kết hợp, sóng kết hợp đã học trong phần giao thoa của sóng cơ
Nêu điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng
III Bước sóng và màu sắc ánh sáng
+ Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng trong chân không xác định
+ Ánh sáng trắng của Mặt Trời là hỗn hợp vơ số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 0 đến Nhưng chỉ có các bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 380 nm (màu tím) đến 760 nm (màu đỏ) là mắt có thể nhìn thấy được, nên ánh sáng trong vùng này gọi là ánh sáng khả kiến
Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa
+ Hai nguồn phát ra hai sóng ánh sáng có cùng bước sóng và có độ lệch pha dao động không đổi theo thời gian gọi là hai nguồn kết hợp Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là hai sóng kết hợp
+ Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng là trong môi trường truyền sóng có hai sóng kết hợp và các phần tử sóng cùng phương dao động
3 Hoạt động luyện tập: 3 phút
- Nhắc lại trọng tâm của bài: định nghĩa nhiễu xạ, giao thoa, vị trí vân sáng vân tối
4 Hoạt động vận dụng: 2 phút
- Giải bài tập 8 SGK
5 Hoạt động tìm tịi, mở rộng: (Giao bài tập về nhà)