Chiếu tới mặt bên AB của lăng GV: Em có nhận xét gì về phương kính một tia sáng đơn sắc SI của tia ló so với phương của tia Tia sáng này sẽ bị khúc xạ tại I tới.. và J khi đi qua các mặt[r]
(1)GV: Huyønh Quang Vieät – THPT Taêng Baït Hoå Ngày soạn: 30/03/09 Tiết 72: Chương VII: MẮT VA CAC DỤNG CỤ QUANG HỌC LĂNG KÍNH I Mục tiêu: Kiến thức: Học sinh trình bày được: + Cấu tạo lăng kính + Đường tia sáng qua lăng kính + Các công thức lăng kính + Sự biến thiên góc lệch lăng kính góc tới biến thiên + Góc lệch cực tiểu và đường tia sáng trường hợp này + Lăng kính phản xạ toàn phần Kĩ năng: + Vẽ đường tia sáng qua lăng kính + Vận dụng định luật khúc xạ và phản xạ ánh sáng vào trường hợp lăng kính + Biết vận dụng các công thức lăng kính để giải số bài tập có liên quan 3.Thái độ: Chú ý quan sát, lắng nghe, tích cực thảo luận II Chuẩn bị: Chuẩn bị thầy: + Một lăng kính thủy tinh có tiết diện là tam giác + Một lăng kính thủy tính có tiết diện thẳng là tam giác vuông cân + Một đèn bấm laze Chuẩn bị trò: Ôn lại kiến thức khúc xạ và phản xạ toàn phần III Tổ chức hoạt động dạy học: A Hoạt động ban đầu Ổn định tổ chức: (1phút) Kiểm tra bài cũ: Không kiểm tra B Hoạt động dạy-học: TL ph 10 Hoạt động học Trợ giúp giáo viên Nội dung kiến thức sinh Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo và đường tia sáng qua lăng kính HS: Quan sát và nêu cấu tạo GV: Giới thiệu lăng kính thật I Cấu tạo lăng kính lăng kính theo cách hiểu Yêu cầu học sinh quan sát và nêu Lăng kính là khối mình cấu tạo lăng kính suốt, đồng chất, giới hạn HS: Lắng nghe,ghi nhớ hai mặt phẳng không song song GV: Nhận xét bổ sung HS: Thực hiện: - Hai mặt phẳng giới hạn trên gọi là mặt bên lăng GV: Quan sát hình và tham khảo kính sách giáo khoa các yếu tố lăng kính - Cạnh lăng kính: Giao tuyến hai mặt bên - Đáy lăng kính : Mặt GV: Nhận xét, bổ sung phẳng đối diện với cạnh - Mặt phẳng tiết diện chính: Mặt phẳng bất kì vuông góc II.Đường tia sáng qua với cạnh Trong thực tế, lăng lăng kính kính là khối lăng trụ có tiết GV: vẽ tia tới SI tới mặt AB Gọi : lăng kính, gọi học hinh vận dụng diện là tam giác - i : Góc tới định luật khúc xạ ánh sáng lên - Góc A làm hai mặt lăng bảng vẽ tiếp đường tia sáng - i’ : Góc ló kính gọi là góc chiết quang hay góc đỉnh lăng * Chú ý: Giả sử J không xảy kính phản xạ toàn phần Giáo Án Vật lí 11 Nâng Cao Lop11.com (2) GV: Huyønh Quang Vieät – THPT Taêng Baït Hoå HS: Thực hiện: GV: Gọi 1HS dựa vào hình vẽ trình bày lời đường tia sáng qua lăng kính HS: trả lời Chiếu tới mặt bên AB lăng GV: Em có nhận xét gì phương kính tia sáng đơn sắc SI tia ló so với phương tia Tia sáng này bị khúc xạ I tới và J qua các mặt bên, và GV: Giới thiệu góc tới, góc ló và góc lệch ló theo tia JR Đường tia sáng SIJR nằm mặt phẳng tiết diện chính BAC HS: Nêu nhận xét - D : góc lệnh tia sáng qua lăng kính (Làm tia tới SI và tia ló JR ) * Nhận xét: Hướng tia ló bị lệch phía đáy lăng kính so với hướng tia tới Hoạt động 2: Tìm hiểu các công thức lăng kính GV: Gọi ; III Các công thức lăng kính r là góc khúc xạ I Định luật khúc xạ cho ta : r’ là góc tới J HS: THực H:Viết biểu thức định luật khúc Các công thức lăng kính : xạ ánh sáng I và J? sin i n sin r (1) HS: Xét tam giác IKJ ta có sin i ' n sin r '(2) r + r’= A HS: Xét tam giác IJM, ta có H: Dựa vào hình vẽ cho biết r r ' A(3) góc lệch góc A tính theo r và r’ D i i ' A(4) D = MÎJ MĴI = (i – r) + (i’ nào? – r’’) = i + i’ – (r + r ‘) H: Dựa vào tam giác IJM tìm D = i + i’ - A góc lệch D? Hoạt động 3: Tìm hiểu biến thiên góc lệch theo góc tới HS : Tìm hiểu mục đích GV: giới thiệu dụng cụ thí thí nghiệm theo hướng dẫn nghiệm, phân tích trên hình vẽ IV Biến thiên góc lệnh theo giáo viên góc lệch Khi K càng xa K0 góc tới: Cho chùm tia sáng hẹp thì góc lệch càng lớn và ngược a Thí nghiệm (SGK) song song qua đỉnh lại lăng kính trên hình vẽ b Nhận xét Phần chùm tia không qua lăng kính cho vệt sáng Ko trên màn E Phần chùm tia qua lăng kính, bị lệch góc là D, cho trên màn E vệt sáng K HS: Lắng nghe, tiếp nhận thông tin 12 HS: Quan sát và nêu nhận xét HS: Lắng nghe, tiếp nhận GV: Yêu cầu Hs theo dõi di chuyển vệt sáng K trên màn E quay lăng kính và cho nhận xét GV: Bây ta xấy đựng góc lệch cự tiểu GV: Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu, đường tia sáng đối Giáo Án Vật lí 11 Nâng Cao Lop11.com Thí nghiệm cho biết, góc tới thay đổi thì góc lệnh thay đổi và qua giá trị cực tiểu (gọi là góc lệch cực tiểu), kí hiệu là Dm * Công thức tính góc lệch cực tiểu: Khi D = Dm thì i’ = i và r’ = r D A A ==> sin m n sin 2 (3) GV: Huyønh Quang Vieät – THPT Taêng Baït Hoå 12 thông tin xứng qua mặt phân giác góc đỉnh A và đó HS: Ta có Dm = i + i’ –A Mà i = i’ i’ = i = im (góc tới ứng với độ lệch cực tiểu Vậy Dm = i – A D A Hay i m (5) Và r ' r A 2 ’ Mặt khác r = r = A/2(6) GV: Yêu cầu học sinh chứng minh công thức tính góc lệch cự Thay (5) và (6) vào (1) ta tiểu D A A sin m n sin 2 Hoạt động 4: Tìm hiểu lăng kính phản xạ toàn phần và ứng dụng nó HS: hoạt động nhóm GV: Giới thiệu lăng kính V Lăng kính phản xạ toàn phần phản xạ toàn phần và cách a Thí nghiệm tiến hành thí nghiệm HS: Làm thí nghiệm và GV: Yêu cầu học sinh lần nêu lên nhận xét lượt làm thí nghiệm -Thí nghiệm chứng tỏ tia Và nhận xét đường tia sáng không ló mặt sáng qua thí nghiệm BC mà bị phản xạ toàn phần mặt này ló mặt AC - Ta có thể chiếu chùm tia tới song song GV: Lưu ý đến tác dụng đảo b) Giải thích vuộng góc với mặt huyền ngược hình trường Tại mặt AB, góc tới i = 00 nên tia sáng BC Chùm tia này phản hợp này thẳng vào lăng kính, tới mặt huyền J với xạ toàn phần hai mặt góc tới là j = 450 Góc tới giới hạn BA và CA góc vuông trường hợp này là igh= 420 và ló khỏi mặt huyền GV: Yêu hãy giải thích j > ihg đường tia sáng qua BC Do đó tia sáng bị phản xạ toàn phần J Tia HS: thảo luận , giải thích lăng kính phản xạ toàn phần phản xạ vuông góc với mặt góc vuông AC thí nghiêm nên ló thẳng ngoài không khí VI Ứng dụng GV: Tham khảo SGK hãy kể các trường hợp ứng dụng - Lăng kính phản xạ toàn phần có tác dụng gương phẳng lăng kính phản xạ toàn Kính tiềm vọng phần thực tế và đời Người ta dùng lăng kính phản xạ toàn phần sống các kính tiềm vọng các tàu ngầm để làm đổi phương truyền tia sáng C Hoạt động kết thúc tiết học: Củng cố kiến thức: (3phút) Cho học sinh làm bài tập 1,2 trang 233 để củng cố kiến thức Bài tập nhà – Tìm hiểu: IV Rút kinh nghiệm: Giáo Án Vật lí 11 Nâng Cao Lop11.com (4)