vật lí 11 Bai 28: lăng kính

Ngày soạn: 10/03/2017 Ngày dạy: 14/03/2017 Tiết 55 - Bài 28: LĂNG KÍNH I MỤC TIÊU Kiến thức - Nêu cấu tạo lăng kính, công dụng lăng kính - Trình bày cấu hai tác dụng lăng kính: tán sắc ánh sáng làm lệch đáy chùm tia sáng đơn sắc - Viết công thức lăng kính - Nêu ứng dụng lăng kính khoa học kỹ thuật Kĩ - Vẽ đường truyền ánh sáng qua lăng kính - Vận dụng công thức lăng kính để giải số tập liên quan Thái độ, phẩm chất lực a, Thái độ: - Tích cực học tập, tiếp thu kiến thức b, Phẩm chất - Trung thực, tự lập, tự chủ, có tinh thần vượt khó, có trách nhiệm với cộng đồng c, Năng lực chung - Năng lực tự học, giải vấn đề - Năng lực hợp tác giao tiếp - Năng lực vận dụng kiến thức Vật lí vào sống II CHUẨN BỊ Giáo viên - SGK, máy chiếu, lăng kính - Thí nghiệm ảo tán sắc ánh sáng qua lăng kính đường truyền tia sáng đơn dắc qua lăng kính - Hình ảnh máy quang phổ tượng phản xạ toàn phần Học sinh: - Ôn tập khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần III PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY Phương pháp dạy học - Phương pháp đặt giải vấn đề Kĩ thuật dạy học - Kĩ thuật đặt câu hỏi III TIẾN TRÌNH DẠY - HỌC Ổn định lớp (1 phút) Kiểm tra cũ (2 phút) - Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng Vào (2 phút) Ở chương VI em học tượng khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần Vậy tượng ứng dụng dụng cụ nào? Để biết điều chuyển sang học chương VII: MẮT, CÁC DỤNG CỤ QUANG Trong chương này, ta tìm hiểu số dụng cụ quang thường dùng như: lăng kính, thấu kính, kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn Đầu tiên, tìm hiểu BÀI 28: LĂNG KÍNH 3.Tiến trình dạy Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo lăng kính (5 phút) Hoạt động thầy trò Thời gian Cho hs quan sát lăng kính hỏi: Cạnh lăng kính Nội dung ghi bảng CHƯƠNG VII: MẮT CÁC DỤNG CỤ Góc chiết quang QUANG Bài 28: LĂNG KÍNH quang Mặt bên lăng kính phút Mặt đáy I CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH - Hãy quan sát mô tả lăng kính? (Hình dạng? màu sắc?) - Định nghĩa lăng kính: - Lăng kính gì? SGK - GV: Lăng kính thủy tinh, nhựa, … - Lăng kính có phần tử nào? - Các phần tử lăng - GV nhận xét, bổ sung kính: cạnh, đáy, hai mặt + Cạnh giao tuyến mặt bên bên + hai mặt bên hai mặt suốt ta chiếu ánh sáng vào + Đáy mặt lại, thường không sử dụng bôi đen - GV: Khi sử dụng lăng kính, chùm tia sáng hẹp chiếu truyền qua lăng kính mặt phẳng vuông góc với cạnh khối lăng trụ Do đó, lăng kính biểu diễn tam giác tiết diện thẳng (chỉ lăng kính) - Về phương diện quang học, lăng kính đặc trưng bởi: + Góc chiết quang A góc hợp hai mặt bên + Chiết suất n chiết suất tỉ đối chất làm lăng kính với chiết suất môi trường bên - Thông thường THPT ta thường xét với lăng kính đặt không khí, mà không khí có chiết suất Do chiết suất tỉ đối lăng kính với môi trường đối trùng với chiết suất tuyệt đối chất làm lăng kính - Lăng kính đặc trưng bởi: + Góc chiết quang A; + Chiết suất n - Vậy ta chiếu ánh sáng qua lăng kính ánh sáng truyền nào? Để trả lời câu hỏi sang phần II ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH Hoạt động 2: Khảo sát đường truyền tia sáng qua lăng kính (25 phút) Hoạt động thầy trò - Ở lớp 9, ta biết ánh sáng tập hợp Thời gian phút Nội dung ghi bảng II ĐƯỜNG TRUYỀN vô số ánh sáng có màu biến thiên từ CỦA TIA SÁNG QUA đỏ đến tím lăng kính có tác dụng phân LĂNG KÍNH tích chùm ánh sáng truyền qua thành Tác dụng tán sắc ánh nhiều chùm sáng khác sáng trắng - Cho học sinh quan sát TN tán sác ánh sáng trắng bàng thí nghiệm ảo - Từ thí nghiệm em có nhận xét hình ảnh quan sát thu sau lăng kính? => Ánh sáng thu dải màu từ đỏ đến tím - Hiện tượng ánh sáng bị tách thành nhiều - Lăng kính có tác dụng chùm sáng màu gọi tán sắc làm tán sắc ánh sáng ánh sáng lăng kính, tượng Newton khám phá năm 1669 - Bây ta xét truyền chùm tia sáng đơn qua lăng kính Tia sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính có màu định Vậy đường truyền tia sáng đơn sắc qua lăng kính nào? Chúng ta chuyển sang phần 2: Đường truyền tia sáng qua lăng kính Đường truyền tia sáng qua lăng kính - Chia lớp thành nhóm tiến hành thí phút nghiệm chiếu tia sáng đơn sắc qua lăng kính - Mục đích thí nghiệm: khảo sát đường truyền ánh sáng đơn sắc qua lăng kính - Sau tiến hành thí nghiệm em có nhận xét đường truyền tia sáng qua lăng kính? A - Tại ánh sáng lại bị lệch chứng minh lại thí nghiệm sở lí thuyết Xét lăng i1 I kính có tiết diện thẳng ABC, có góc n chiết quang A, chiết xuất n, chiếu chùm tia sáng hẹp đơn sắc SI tới mặt bên AB lăng kính theo hướng từ đáy lên - Có nhận xét đường truyền tia phút sáng điểm I mặt bên AB lăng kính? - GV nhận xét, bổ sung: Tại I, ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến, nghĩa lệch phía đáy lăng kính - Áp dụng định luật KXAS tính góc khúc xạ r1 vẽ đường tia khúc xạ? - Tương tự có nhận xét đường truyền tia sáng điểm J mặt bên AC lăng kính? phút r2 r1 H J Góc lệch D i2 (chú ý: Ở mặt lăng kính thứ nhất, tia IJ đóng vai trò tia khúc xạ, mặt thứ hai tia IJ lại đóng vai trò tia tới) - GV nhận xét, bổ sung: Tương tự vậy, ánh sáng truyền từ lăng kính - Khi có tia ló khỏi không khí (tức truyền vào môi lăng kính, tia ló trường chiết quang) r2 < i1 => tia lệch phía khúc xạ lệch xa pháp tuyến so với tia lăng kính so với tia tới tới - Áp dụng định luật KXAS tính góc i vẽ tia ló? - Tại J, Ánh sáng truyền từ lăng kính sang không khí xảy khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần từ hình vẽ ta thấy xảy tượng khúc xạ ánh sáng mặt bên AC lăng kính A J I i1 r2 r1 n Góc lệch D i2 H phút - Góc tạo tia tới SI tia ló IJ r gọi góc lệch D tia sáng chuyền qua lăng kính (Xác định góc lệch D hình vẽ) - Vậy để xác định góc lệch D hay góc tới, góc phản xạ phải dùng công - Góc tạo tia tới tia ló gọi góc lệch D tia sáng chuyền qua lăng kính thức nào? Chúng ta sang phần III CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH Hoạt động 4: Tìm hiểu công dụng lăng kính (10 phút) Hoạt động thầy trò Thời gian Nội dung ghi bảng - Y/c HS đọc sách giáo khoa để tìm hiểu 10 phút IV CÔNG DỤNG CỦA công dụng lăng kính LĂNG KÍNH - GV nhận xét bổ sung - Ứng dụng thực tế: Máy quang phổ Máy quang phổ dùng nghành công nghiệp hóa học, sinh học, công nghệ thực phẩm, đồ uống môi trường - Lăng kính phản xạ toàn phần lăng kính Lăng kính phản xạ toàn thuỷ tinh có tiết diện thẳng tam giác phần vuông cân sử dụng để tạo ảnh thuận chiều, có tác dụng gương phẳng Người ta dùng lăng kính phản xạ toàn phần kính tiềm vọng tàu ngầm để làm đổi phường truyền tia sáng Nhờ kính tiềm vọng, thủy thủ tàu ngầm quan sát hoạt động diễn mặt biển + Trong ống nhòm, người ta dùng lăng kính phản xạ toàn phần có cạnh vuông góc với để làm đổi chiều ảnh Tương tự với máy ảnh lăng kính phản xạ toàn phần để tạo ảnh thuận chiều Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố (2 phút) Hoạt động giáo viên Thời gian - Nhắc lại cấu tạo công dụng lăng phút kính ( Chú ý tính chất lệch đáy so với tia tới) Nội dung ghi bảng - Đọc mục: Em có biết? giải thích tượng cầu vồng Bài tập 4,5 SGK/179 - Giao nhiệm vụ nhà: Hoàn thành tập 6,7 SGK/179 IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC TẬP Bùi Thùy Dương ... mô tả lăng kính? (Hình dạng? màu sắc?) - Định nghĩa lăng kính: - Lăng kính gì? SGK - GV: Lăng kính thủy tinh, nhựa, … - Lăng kính có phần tử nào? - Các phần tử lăng - GV nhận xét, bổ sung kính: ... quan sát lăng kính hỏi: Cạnh lăng kính Nội dung ghi bảng CHƯƠNG VII: MẮT CÁC DỤNG CỤ Góc chiết quang QUANG Bài 28: LĂNG KÍNH quang Mặt bên lăng kính phút Mặt đáy I CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH - Hãy... quang thường dùng như: lăng kính, thấu kính, kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn Đầu tiên, tìm hiểu BÀI 28: LĂNG KÍNH 3.Tiến trình dạy Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo lăng kính (5 phút) Hoạt động