Giáo án Vật lý 11 bài 28: Lăng kính

VẬT LÝ 11 CHƯƠNG VII MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC Bài 28: LĂNG KÍNH I MỤC TIÊU BÀI DẠY: Kiến thức: Học sinh nắm cấu tạo lăng kính hai đặc trưng lăng kính góc chiết quang A chiết suất n lăng kính; Nêu tác dụng lăng kính tia sáng đơn sắc truyền qua, tượng tán sắc ánh sáng trắng, làm lệch tia sáng phía đáy lăng kính Nắm khái niệm góc lệch lăng kính, góc lệch cực tiểu cơng thức tính Kĩ năng: Viết cơng thức lăng kính vận dụng để giải số tập lăng kính; Giáo dục thái độ: Học sinh có ý thức tìm hiểu vai trò lăng kính dụng cụ quang học II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên: Một số loại lăng kính, thí nghiệm chứng minh quang hình học Học sinh: Ôn lại kiến thức tượng khúc xạ định luật khúc xạ ánh sáng III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra cũ, điều kiện xuất phát - đề xuất vấn đề HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Thế tượng phản xạ toàn phần? Nêu *Học sinh tái lại kiến thức cách có hệ điều kiện để xảy tượng phản xạ toàn thống để trả lời câu hỏi theo yêu cầu giáo phần? viên; *Viết biểu thức tính góc giới hạn phản xạ tồn phần *Học sinh tiếp thu nhận thức vấn đề cần nghiên *Giáo viên nhận xét cho điểm cứu *Giáo viên nêu yêu cầu tiết học Hoạt động 2: TÌm hiểu cấu tạo xây dựng khái niệm chiết suất lăng kính HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên cho học sinh quan sát số loại *Học sinh quan sát kết luận được: lăng kính, rút nhận xét cấu tạo: Hình dạng, +Lăng kính khối chất suốt có dạng hình định nghĩa mặt bên, mặt đáy, góc chiết lăng trụ đứng, với tiết diện ngang hình tam giác quang? + Các mặt bên ABB’A’, ACC’A’ đánh nhẵn để sử dụng; + Mặt đáy BCC’B’ không sử dụng, thường bôi đen hay không nhẵn *Góc chiết quang góc nhị diện tạo hai mặt bên; *Giáo viên thông báo khái niệm chiết suất lăng kính, yêu cầu học sinh tiếp thu ghi *Học sinh ghi nhớ khái niệm chiết suất nhớ kiến thức lăng kính chiết suất tỉ đối chất làm lăng *Giáo viên lấy ví dụ: Một lăng kính đặt kính mơi trường đặt lăng kính; khơng khí chiết suất 1,5 Xác định *Học sinh dựa vào khái niệm chiết suất lăng kính chiết suất lăng kính đặt nước? Biết để tìm kết theo yêu cầu toán; chiết suất tuyệt đối nước 4/3 Hoạt động 3: Nghiên cứu đường tia sáng qua lăng kính HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Với ánh sáng đơn sắc: *Học sinh tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn *Giáo viên tổ chức cho học tiến hành thí nghiệm giáo viên; chiếu tia sáng đơn sắc qua lăng kính có chiết suất n > 1, nhận xét quan hệ tia tới tia ló? *Giáo viên yêu cầu học sinh vẽ đường tia sáng đơn sắc qua lăng kính; *Giáo viên yêu cầu học sinh xác định góc lệch tia tới so với tia ló? *Học sinh quan sát nhận xét mối quan hệ tia tới tia ló: Tia sáng đơn sắc qua lăng kính có chiết suất n > tia ló ln lệch phía đáy so với tia tới *Học sinh dựa vào định luật khúc xạ để vẽ đường tia sáng đơn sắc qua lăng kính; *Học sinh xác định góc lệch tia ló so với tia tới qua lăng kính *Học sinh tiến hành thí nghiệm với ánh sáng Với ánh sáng trắng trắng, quan sát nhận xét kết thu được: Trên *Giáo viên cho học sinh tiến hành thí nghiệm xuất dải màu sắc biến thiên liên tục với ánh sáng trắng (ánh sáng Mặt Trời) qua lăng từ đỏ đến tím màu cầu vồng; Trong tia kính; đỏ bị lệch tia tím bị lệch nhiều *Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét kết thu được? *Học sinh nắm khái niệm tán sắc ánh sáng; *Giáo viên trình bày khái niệm tượng *Học sinh thảo luận theo nhóm để giải thích tán sắc ánh sáng tán sắc ánh sáng; *Hiện tượng tán sắc ánh sáng trắng *Học sinh ghi nhận hai giả thiết: nguyên nhân nào? Có phải lăng kính +Ánh sáng trắng tập hợp vô số ánh sáng đơn nhuộm màu ánh sáng trắng hay khơng? sắc; *Giáo viên trình tự trình bày giả thiết ánh +Chiết suất môi trường suốt phụ sáng trắng để giải thích nguyên nhân tán sắc thuộc vào màu sắc ánh sáng; ánh sáng gốm nhiều màu sắc khác nhau; *Học sinh vận dụng để đưa lời giải thích xác tượng tán sắc ánh sáng; Hoạt động 4: Xây dựng cơng thức lăng kính HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên dẫn dắt học sinh chứng minh công *Học sinh thảo luận liên hệ cơng thức thức lăng kính: hình học, định luật khúc xạ ánh sáng để chứng *Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng để rút minh cơng thức lăng kính theo u cầu được: sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2; giáo viên: *Dựa vào tính chất tứ giác nội tiếp * sini1 = nsinr1; tổng góc tam giác, tứ giác để chứng * sini2 = nsinr2; minh công thức: A = r1 + r2; * A = r1 + r2; *Dựa vào tính chất mối liên hệ * D = i1 + i1 – A; góc ngồi, góc tam giác góc đối đỉnh để chứng minh công thức: D = i1 + i1 – A; *Giáo viên hướng dẫn học sinh thảo luận Học sinh làm việc theo yêu cầu giáo viên; theo nhóm để thành lập cơng thức 28.1 trường hợp góc tới i góc chiết quang A nhỏ; *Giáo viên hướng dẫn học sinh thiết lập cơng thức tính góc lệch cực tiểu; Hoạt động : Tìm hiểu cơng dụng lăng kính HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên thông báo diễn giảng ứng *Học sinh ý lắng nghe tiếp nhận kiến thức dụng lăng kính; ứng dụng lăng kính; *Giáo viên trình bày cấu tạo máy quang *Học sinh nắm cấu tạo máy quang phổ phổ; gồm ba phận là: Ống chuẩn trực, hệ tán *Giáo viên nhấn mạnh: +Máy quang phổ hoạt động dựa tượng tán sắc ánh sáng, phận máy quang phổ hệ tán sắc, gồm hệ lăng kính; +Máy quang phổ có nhiệm vụ phân tích chùm sáng phức tạp thành thành phần đơn sắc khác nhau; *Giáo viên hướng dẫn học sinh cách xác định góc lệch cực tiểu lăng kính; sắc buồng ảnh; *Học sinh nắm nguyên tắc hoạt động máy quang phổ dựa tượng tán sắc ánh sáng; *Bộ phận máy quang phổ hệ tán sắc; *Học sinh nắm nhiệm vụ máy quang phổ phân tích chùm sáng phức tạp thành thành phần đơn sắc khác nhau; *Học sinh nắm cách xác định góc lệch cực tiểu tia ló so với tia tới ánh sáng đơn sắc qua lăng kính Hoạt động : Củng cố học - Định hướng nhiệm vụ học tập HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh đọc nội dung tóm *Học sinh đọc nội dung tóm tắt sách giáo khoa tắt sách giáo khoa; theo yêu cầu giáo viên; *Giáo viên nhấn mạnh công thức lăng *Học sinh khắc sâu công thức lăng kính kính, ý cơng thức góc lệch cực tiểu; phương pháp áp dụng; *Giáo viên đưa hệ thống câu hỏi trắc *Học sinh trả lời câu hỏi trắc nghiệm theo yêu nghiệm, yêu cầu học sinh trả lời nộp cho giáo cầu giáo viên; viên, giáo viên đánh giá sửa; *Học sinh ghi nhận nhiệm vụ học tập *Giáo viên yêu cầu học sinh nhà làm lại tập để chuẩn bị tiết sau; IV RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………… ………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… … ………………………………………………………………………………………………… ……… …… ………… V BỔ SUNG ……………………………………………………………………………………… ………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… … ………………………………………………………………………………………………… ……… CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu 1: Kết luận sau giải thích nguyên nhân gây tượng tán sắc ánh sáng Mặt Trời chiếu tới lăng kính? A.Do lăng kính nhuộm ánh sáng mặt trời thành màu sắc khác nhau; B Do ánh sáng mặt trời gồm nhiều ánh sáng đơn sắc khác nhau; C.Do ánh sáng mặt trời chiếu tới lăng kính với nhiều góc tới khác nhau; D Do ánh sáng mặt trời tập hợp vơ số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím chiết suất lăng kính phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng Câu 2: Tính chất sau tính chất chung lăng kính? A.Ánh sáng trắng truyền qua bị tán sắc; B.Ánh sáng trắng truyền qua bị nhiễu xạ; C Ánh sáng trắng truyền qua không thay đổi; D Kết luận A B Câu 3: Lăng kính có góc chiết quang A = o có chiết suất n = 1,5 Góc lệch tia sáng gặp lăng kính góc nhỏ có giá trị sau đây? A 3o; B 4o; C 2o; D.6o; Câu 4: Chiếu tia sáng vng góc với mặt lăng kính thuỷ tinh có chiết suất n = 1,5 có góc chiết quang A.Tia ló hợp với tia tới góc D = 30o Góc chiết quang A có giá trị sau đây? A 41o; B.26,4o; C.66o; D.24o