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.
Trang 1GIÁO 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
2. 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
III.Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Ổn định lớp và đặt vấn đề vào bài (3 phút).
- Kiểm tra sĩ số
- Đặt vấn đề: Cho học sinh quan sát một
số hình ảnh
- Tại sao ta lại thấy hình ảnh bút chì, cành
- Báo cáo sĩ số
- Quan sát hình ảnh
- Lắng nghe
Trang 2hoa, 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
Hoạt động 2: Tìm hiểu về sự khúc xạ ánh sáng (20 phút).
- Làm thí nghiệm chiếu xiên góc một tia
sáng SI từ môi trường (1) vào môi trường
(2) Nhìn vào phương truyền của tia sáng
ta có nhận xét gì?
- Vậy hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?
- Dẫn dắt: Hiện tượng khúc xạ này tuân
theo định luật nào ta sẽ tìm hiểu qua phần
2
-Vẽ hình phân tích hiện tượng khúc xạ
ánh sáng, nêu tên của từng thành phần
- Thông báo tia khúc xạ nằm bên kia pháp
tuyến so với tia tới
- Khi góc tới thay đổi thì góc khúc xạ có
thay đổi hay không? Góc tới và góc khúc
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
- Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét Tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa 2 môi trường
- Nêu định nghĩa SGK
- HS lắng nghe
- HS vẽ hình vào vở và nêu tên các thành phần:
+ SI: tia tới; I: điểm tới + NN’: pháp tuyến với mặt phân cách tại I
+ IR: tia khúc xạ + i: góc tới; r:góc khúc xạ
Tia phản xạ
Trang 3- Cho HS nhận xét sự thay đổi của của
góc khúc xạ r khi tăng góc tới i
- Yêu cầu HS thảo luận về tương quan
giữa i và r, tính tỷ số r
i
sin
sin
và rút ra nhận xét về tỷ số
- Yêu cầu HS phát biểu định luật khúc xạ
ánh sáng
- Ghi nhận
- Lắng nghe
- Quan sát thí nghiệm
- Chia thành nhóm và xử lý số liệu
i r
r
i
sin sin
- 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
góc tới và singóc 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).
- Dẫn dắt: từ biểu thức
const r
i = sin
sin
, hằng số này được tính như thế nào tìm
hiểu qua phần tiếp theo
- Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng tỷ
số không đổi r
i
sin
sin
được gọi là chiết suất
tỉ đối n21 của môi trường (2) chứa tia
khúc xạ và môi trường (1) chứa tia tới
- Yêu cầu HS đưa ra biểu thức của n21
- Lưu ý:
+ Theo biểu thức trên nếu n21>1 thì sini
- Lắng nghe
- Ghi nhận khái niệm, chép bài vào vở
- Biểu thức:
21
sin
r
i =
(1)
-
r i r
i>sin → >
sin
Trang 4như thế nào so vớisinr.
KL: Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp
tuyến hơn Ta nói môi trường 2 chiết
quang hơn môi trường 1
- Ngược lại nếu n21<1 thì sini như thế
nào so vớisinr
KL: Tia khúc xạ bị lệch lại ra pháp tuyến
hơn
⇒Suy ra môi trường 2 chiết quang kém
hơn môi trường 1
- Dẫn dắt: chiết quang hơn nghĩa là chiết
suất tuyệt đối của môi trường 2 lớn hơn
môi trường 1
- Vậy chiết suất tuyệt đối là gì?
- Biểu thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt
đối và chiết suất tỉ đối là gì?
- Một số lưu ý cho HS
- Từ (1) và (2) yêu cầu HS viết lại biểu
thức của định luật khúc xạ ánh sáng
- Yêu cầu HS làm câu C1, C2, C3
- HS ghi nhận
- sini<sinr →i< r
- HS ghi nhận
- Lắng nghe
- Nêu khái niệm SGK
2 21
n
n
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<n1
- HS lắng nghe
2 sin
sin
n
n r
i
= hay
r n i
n1sin = 2 sin
- 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
truyền thẳng của ánh sáng
- Từ thí nghiệm H26.2 nếu đảo chiều cho
ánh sáng truyền từ nước ra không khí
theo tia RI thì nó khúc xạ vào không khí
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
- Biểu thức của tính thuận nghịch
-Yêu cầu HS chứng minh công thức
- Nhắc lại định luật
- HS lắng nghe và phát biểu: ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó
12
1
n
Trang 5- Ta có:
21 1
2 2
1 21
1 1
n n
n n
n
Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò (3 phút).
- HS cần nắm được:
+ 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
- HS lắng nghe và ghi nhớ
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 (sin i
) và sin góc khúc xạ (sin r
) luôn không đổi:
=
r
i
sin
sin hằng số
II. Chiết suất tỉ đối của môi trường
Trang 61. Chiết suất tỉ đối
21
sin
sin
n
r
i =
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:
− Chiết suất chân không bằng
1
=
ck
n
− 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
v
c
⇒ Hệ thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỷ đối
1
2 21
n
n
Trong đó: n2 là chiết suất tuyệt đối của môi trường (2)
n1 là chiết suất tuyệt đối của môi trường (1)
⇒ Suy ra định luật khúc xạ 1
2
sin
sin
n
n r
i
=
hay theo dạng đối xứng
r n i
n1sin = 2sin III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
Trang 7Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó Từ tính thuận nghịch ta suy ra:
21 12
1
n
V. Rút kinh nghiệm.