Giáo án Vật lý 12 - LƯỠNG TÍNH SÓNG – HẠT CỦA ÁNH SÁNG SƠ LƯỢC VỀ LAZE pdf

LƯỠNG TÍNH SÓNG – HẠT CỦA ÁNH SÁNG SƠ LƯỢC VỀ LAZE I / MỤC TIÊU : Hiểu được khái niệm về lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng.. III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động c

Trang 1

LƯỠNG TÍNH SÓNG – HẠT CỦA ÁNH SÁNG

SƠ LƯỢC VỀ LAZE

I / MỤC TIÊU :

Hiểu được khái niệm về lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng

Hiểu được khái niệm laze; hiểu sơ lược nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của laze

Hiểu các đặc điểm của laze và ứng dụng của laze

II / CHUẨN BỊ :

1 / Giáo viên :

Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 66.1, 66.2 và 66.3, GV mang đến lớn bút trỏ laze

2 / Học sinh :

Ôn lại kiến thức về chuyển mức năng lượng §63

III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 :

HS : Thí nghiệm giao thoa ánh sáng GV : Hãy kể tên thí nghiệm chứng tỏ

Trang 2

của Young

HS : Thí nghiệm hiện tượng quang

điện của Hertz

HS : Ánh sáng đỏ

HS : Tia tử ngoại

HS : Ánh sáng có bước sóng dài

HS : Ánh sáng có bước sóng ngắn

HS : Ánh sáng có lưỡng tính sóng

hạt

Hoạt động 2 :

HS : Tính chất : hiện tượng giao

thoa, hiện tượng nhiễu xạ, hiện tượng

tán xạ

HS : Tính chất sóng

HS : Hiện tượng quang điện, khả

năng đâm xuyên, tác dụng phát

ánh sáng có tính chất sóng ?

GV : Hãy kể tên thí nghiệm chứng tỏ

ánh sáng có tính chất hạt ?

GV : Ánh sáng gì được dùng trong

thí nghiệm giao thoa ánh sáng của

Young ?

GV : Ánh sáng gì được dùng trong

thí nghiệm hiện tượng quang điện

của Hertz ?

GV : Ánh sáng gì chứng tỏ ánh sáng

có tính chất sóng ?

GV : Ánh sáng gì chứng tỏ ánh sáng

có tính chất hạt ?

GV : Ánh sáng có tính chất gì ?

GV : Khi ánh sáng có bước sóng dài

thì nó thể hiện tính chất gì ?

GV : Tính chất gì mờ nhạt ?

GV : Khi ánh sáng có bước sóng

ngắn thì nó thể hiện tính chất gì ?

Trang 3

quang

HS : Tính chất hạt

HS : Nêu hiện tượng trong SGK

trang 275

HS : Bố trí hai gương song song

trong đó một gương là nữa trong suốt

?

HS : Các phôton thành phần đều

cùng pha

HS : Độ sai lệch tương đối của tần số

GV : Tính chất gì mờ nhạt ?

GV : Thế nào là sự phát xạ tự phát ?

GV : Thế nào là sự phát xạ kích

thích ?

GV : Thế nào là sự đảo mật độ ?

GV : Thế nào là môi trường hoạt

tính ?

GV : Thế nào là bơm quang học ?

GV : Muốn cho sự khuếch đại nhân

lên thì ta phải làm gì ?

GV : Vì sao tia laze là ánh sáng kết

hợp ?

GV : Vì sao tia laze rất đơn sắc ?

GV : Vì sao tia laze rất song song

GV : Vì sao tia laze có mật độ công

suất lớn ?

GV : Hướng dẫn học sinh tìm hiểu

Trang 4

ánh sáng phát ra bằng 10  15

HS : Xem SGK trang 276

các loại tia laze và ứng dụng ?

IV / NỘI DUNG :

1 Lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng

a) Để giải thích các hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, ta đã thừa nhận ánh sáng nhìn thấy có tính chất sóng

Để giải thích hiện tượng quang điện, ta lại phải thừa nhận rằng chùm sáng là một chùm các hạt phôtôn

Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt Người ta nói rằng, ánh sáng có lưỡng tính sóng – hạt

b) Sóng điện từ có bước sóng càng ngắn so với kích thước của vật mà sóng tương tác, phôtôn ứng với nó có năng lượng càng lớn thì tính chất hạt thể hiện càng rõ, sóng điện từ có bước sóng càng lớn so với kích thước của vật

mà nó tương tác

2 Sơ lược về laze

Trang 5

- Nguyên tử tự động chuyển về trạng thái E1 sau một khoảng thời gian rất ngắn (chừng 10-8s) và phát ra một phôtôn có năng lượng hf = E2 – E1 Quá trình này gọi là sự phát xạ tự phát

- Nguyên tử đang ở trạng thái kích thích có năng lượng E2 chịu tác động của phôtôn bên ngoài có năng lượng hf = E2 – E1, bị kích thích chuyển

về trạng thái E1, đồng thời phát ra phôtôn có năng lượng hf = E2 – E1 Quá trình này được gọi là sự phát xạ kích thích

Trong điều kiện bình thường, số nguyên tử ở mức cao luôn có mật độ

ít hơn ở mức thấp Thế nhưng, trong những điều kiện đặc biệt, có thể xảy ra

sự đảo mật độ, nghĩa là mức trên lại chứa nhiều nguyên tử hơn mức dưới

Môi trường có sự đảo mật độ như vậy gọi là môi trường hoạt tính Một phôtôn có tần số f thỏa mãn điều kiện hf = E2 – E1 gây ra bức xạ kích thích Kết quả là ta có hai phôtôn kết hợp có cùng tần số f (phôtôn ban đầu

và phôtôn phát xạ cảm ứng); hai phôtôn này lại gây ra bức xạ kích thích, sinh ra bốn phôtôn kết hợp… (Hình 62.2) Vì mật độ nguyên tử ở mức E2 rất lớn nên, trong một thời gian ngắn, có rất nhiều nguyên tử chuyển xuống mức

E1, và do đó, số phôtôn kết hợp được tạo ra rất lớn Kết quả là, chùm sáng không những không bị môi trường hấp thụ, mà trái lại, được khuếch đại lên

Trang 6

Hình 66.2 Sự khuếch đại chùm sáng

Sự khuếch đại như thế lại càng được nhân lên, nếu ta làm cho các phôtôn kết hợp đi lại nhiều lần trong môi trường, bằng cách bố trí hai gương song song ở hai đầu, trong đó có một gương là nửa trong suốt, hình thành hộp cộng hưởng, tạo ra chùm phôtôn rất mạnh cùng pha

Sau khi phản xạ một số lần lên hai gương, phần lớn phôtôn sẽ đi qua gương nửa trong suốt và tạo thành tia laze

Đó là nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của máy phát tia laze

b) Một số đặc điểm của tia laze

Tia laze là ánh sáng kết hợp

Tia laze rất đơn sắc

Chùm tia laze rất song song

Chùm tia laze có mật độ công suất lớn

Trang 7

V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :

Trả lời câu hỏi 1, 2, 3

Xem bài 66 + 67

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	192,45 KB