Bai 28 Lang kinh

- Tại I: Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến, nghĩa là lệch về phía đáy của lăng kính do tia tới truyền từ môi trường có chiết xuất nhỏ hơn sang môi trường có chiết xuất lớn hơn => góc khúc [r]

Ngày soạn: 14/03/2013 Tiết PPCT: Tiết 55 Ngày dạy: …./03/2013 Bài 28 LĂNG KÍNH I MỤC TIÊU: Về kiến thức: - Nêu cấu tạo lăng kính, công dụng lăng kính - Trình bày cấu hai tác dụng lăng kính: tán sắc ánh sáng và làm lệch đáy chùm tia sáng đơn sắc - Viết công thức lăng kính - Nêu các ứng dụng lăng kính khoa học và kỹ thuật Về kỹ năng: - Vẽ đường truyền ánh sáng qua lăng kính - Vận dụng các công thức lăng kính để giải số bài tập liên quan Về thái độ: - Có nhìn nhận sâu sắc tượng số tượng tự nhiên có liên quan đến tán sắc ánh sáng và các thiết bị có sử dụng lăng kính II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Các thí nghiệm minh họa tán sắc ánh sáng tráng và khảo sát đường truyền tia sáng qua lăng kính, bao gồm: +) Lăng kính tam giác +) Một màn chắn, trên có khoét khe hẹp +) Một đèn phát ánh sáng trắng (tốt là đèn ống) +) Một các lọc màu - Một số loại lăng kính tự tạo (ví dụ: có thể dùng hộp nhựa đựng nước làm lăng kính), - Các tranh, ảnh quang phổ, máy quang phổ, máy ảnh,… Học sinh: - Ôn tập khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần III TIẾN TRÌNH DẠY - HỌC Ổn định lớp (1 phút) Kiểm tra bài cũ (không kiểm tra) Vào bài (3 phút) Ở chương VI các em đã học tượng khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần Vậy tượng này ứng dụng dụng cụ nào? Để biết điều này chúng ta 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, chúng ta tìm hiểu BÀI 28: LĂNG KÍNH Tiến trình dạy Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo lăng kính (5 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng Cho hs quan sát lăng kính và - Quan sát lăng kính CHƯƠNG VII: MẮT CÁC hỏi: DỤNG CỤ QUANG BÀI 28: LĂNG KÍNH Cạnh lăng I CẤU TẠO CỦA LĂNG kính Góc chiết quang KÍNH Mặt bên lăng kính Mặt đáy lăng kính Lăng kính có màu hay suốt? - Lăng kính có hình gì? - Thông báo cho hs lăng kính làm từ chất có thể là thủy tinh, nhựa, … - Y/c hs nêu cấu tạo lăng kính - Thông báo: 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 trên lăng kính) - Lăng kính có phần tử nào ? - GV nhận xét, bổ xung + Cạnh là giao tuyến mặt bên + hai mặt bên là hai mặt suốt ta chiếu ánh sáng vào + Đáy là mặt còn lại, thường không sử dụng và bôi đen - Lăng kính suốt - Có hình lăng trụ tam giác - Lắng nghe - Nêu cấu tạo lăng kính - Cấu tạo: SGK/176 - Các phần tử lăng kính gồm: cạnh, đáy, hai mặt bên - Các phần tử lăng kính: cạnh, đáy, hai mặt bên - Về phương diện quang học, - Quan sát, lắng nghe và ghi - Lăng kính đặc trưng lăng kính đặc trưng nhớ bởi: bởi: + Góc chiết quang A; + Góc chiết quang A là góc + Chiết suất n ngụy diện hai mặt bên + Chiết suất n là chiết suất tỉ đối chất làm lăng kính với chiết suất môi trường bên ngoài - Thông thường THPT ta thường xét với lăng kính đặt không khí, mà không khí có chiết suất là Do đó chiết suất tỉ đối trùng với chiết suất tuyệt đối chất làm lăng kính Vậy đường truyền tia sáng qua lăng kính ntn chúng ta chuyển sang phần II ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH Hoạt động 2: Khảo sát đường truyền các tia sáng qua lăng kính (20 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng - Ở lớp 9, ta đã biết ánh sáng trắng II ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA gồm nhiều màu và lăng kính có TIA SÁNG QUA LĂNG tác dụng phân tích chùm ánh sáng KÍNH truyền qua nó thành nhiều chùm Tác dụng tán sắc ánh sáng khác sáng - Cho hs quan sát TN tán sác ánh sáng trắng Mục đích TN: Quan sát tán sắc ánh sáng trắng qua lăng kính Dụng cụ TN gồm: + lăng kính tam giác + màn chắn trên có khoét khe hẹp + đèn phát ánh sáng trắng + các lọc màu Tiến hành TN: Chiếu ánh sáng trắng vào lăng kính - Có nhận xét gì màu sắc - Ánh sáng chiếu vào lăng - Lăng kính có tác dụng làm ánh sáng chiếu vào và màu sắc kính là ánh sáng màu trắng và tán sắc ánh sáng ánh sánh ló khỏi lăng kính? ánh sáng ló khỏi lăng kính bị tách thành giải màu khác - Gv nhận xét câu trả lời, bổ sung và kết luận - Hiện tượng ánh sáng bị tách thành nhiều chùm sáng màu trên gọi là tán sắc ánh sáng lăng kính, tượng này Newton khám phá năm 1669 - Dưới đây, ta xét chuyền chùm tia sáng đơn sắc (có màu định) qua lăng kính Vậy đường truyền tia sáng đơn sắc qua lăng kính nào? Chúng ta cùng chuyển sang phần 2: Đường truyền tia sáng qua lăng kính - GV tiến hành TN đường truyền tia sáng qua lăng kính hình: 28.4 SGK/177 Đường truyền tia sáng qua lăng kính A A i1 I n r1 r2 H J i2 Góc lệch D - Xét lăng kính có tiết diện thẳng là ABC, có góc chiết quang là A, chiết xuất là n, chiếu chùm tia sáng hẹp đơn sắc SI tới mặt bên lăng kính thứ theo hướng từ đáy lên trên - Có nhận xét gì đường truyền tia sáng điểm I mặt lăng kính thứ - C1: Tại ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính luôn có khúc xạ và tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến so với tia tới? - GV nhận xét, bổ sung: i1 I n r1 r2 H J i2 Góc lệch D - Tại I: Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến, nghĩa là lệch phía đáy lăng kính - Tại J: Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến tức là lệch đáy lăng kính - Tại I: Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến, nghĩa là lệch phía đáy lăng kính (do tia tới truyền từ môi trường có chiết xuất nhỏ sang môi trường có chiết xuất lớn => góc khúc xạ lớn góc tới) - Khi ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính thì tức là truyền vào môi trường chiết quang hơn, đó i1 > r1 => tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến so với tia tới - Tại J tia khúc xạ lệch - Tương tự có nhận xét gì đường truyền tia sáng điểm J mặt lăng kính thứ 2? (chú ý: Ở mặt lăng kính thứ nhất, tia IJ đóng vai trò là tia khúc xạ, mặt thứ hai tia IJ lại đóng vai trò là tia tới) - GV nhận xét, bổ sung: Tương tự vậy, ánh sáng truyền từ lăng kính ngoài không khí (tức là truyền vào môi trường kém chiết quang) thì r2 < i1 => tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến so với tia tới (GV dùng hình 28.4 để minh họa điều này) - Tại J, đây có thể xảy tượng gì? pháp tuyến, tức là lệch đáy lăng kính (do tia tới truyền từ môi trường có chiết xuất lớn sang môi trường có chiết xuất nhỏ => góc khúc xạ nhỏ góc tới) - Tại J có thể xảy tượng khúc xạ phản xạ toàn phần Do không khí chiết quang kém chất làm lăng kính - GV nhận xét: Ta giả sử góc tới i nhỏ góc igh nên trường hợp này có thể xảy tượng khúc xạ ánh sáng - HS tiếp thu, ghi nhớ - Vậy có tia ló khỏi lăng kính thì tia ló lệch phía đáy lăng kính so với tia tới - Góc tạo tia tới SI và tia ló IJr gọi là góc lệch D tia sáng chuyền qua lăng kính (GV rõ góc lệch D trên hình vẽ) - Vậy để xác định góc lệch D hay các góc tới, góc phản xạ chúng ta phải dùng công thức nào? Hoạt động (tìm hiểu các công thức lăng kính phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Xét đường truyền tia sáng qua lăng kính hình 28.4 - Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng và số định lý hình học góc, ta thiết lập các công thức lăng kính sau đây: * TH1: Góc i1 và góc chiết - HS ghi các công thức vào Nội dung ghi bảng III CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH * TH1: Góc i1 và góc chiết quang A lớn: để áp dụng làm bài tập quang A lớn: sin i1 n sin r1 ; A r1  r2 sin i1 n sin r1 ; A r1  r2 sin i2 n sin r2 ; D i1  i2  A sin i2 n sin r2 ; D i1  i2  A *TH2: Góc i1và góc chiết quang A nhỏ (<10o): *TH2: Góc i1và góc chiết quang A nhỏ (<10o): i1 nr1; A r1  r2 i1 nr1 ; A r1  r2 i2 nr2 ; D ( n  1) A i2 nr2 ; D (n  1) A - Y/c: học sinh nhà hoàn thành câu C2 - HS nhận nhiệm vụ học tập - Y/c học sinh làm bài tập ví dụ SGK/177 - HS lên bảng giải ví dụ - Vậy thực tế, lăng kính ứng dụng trường hợp cụ thể nào, để biết điều đó chúng ta cùng chuyển sang phần IV Hoạt động 4: Tìm hiểu công dụng lăng kính (5 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Y/c HS đọc sách giáo khoa để - HS đọc sách giáo khoa tìm hiểu công dụng lăng kính - GV nhận xét bổ sung - Ứng dụng ngoài thực tế: Máy - HS lắng nghe, ghi nhớ quang phổ dùng các nghành công nghiệp hóa học, sinh học, công nghệ thực phẩm, đồ uống môi trường - Thông báo: + Lăng kính phản xạ toàn - HS lắng nghe, ghi nhớ phần là lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là tam giác vuông cân sử dụng để tạo ảnh thuận chiều, có tác dụng gương phẳng Người ta dùng lăng kính phản xạ toàn phần các kính tiềm vọng các tàu ngầm để làm đổi phường truyền tia sáng Nhờ kính tiềm vọng, thủy thủ tàu ngầm có thể quan sát các hoạt động diễn trên mặt biển Nội dung ghi bảng IV CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH Máy quang phổ Lăng kính phản xạ toàn phần + Trong ống nhòm, người ta - HS quan sát dùng lăng kính phản xạ toàn phần có các 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 (cho học sinh quan sát máy ảnh thực tế) Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố (5 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Nhắc lại cấu tạo và công - HS nhắc lại cấu tạo và công dụng lăng kính dụng lăng kính - Chú ý cho HS: Tính chất lệch đáy so với tia tới - Hoàn thành bài tập 4,5 - Trả lời các câu hỏi 4,5 SGK SGK/179 - Giao nhiệm vụ nhà: Hoàn - Cá nhân nhận nhiệm vụ học thành các bài tập 6,7 SGK/179 tập - Ôn lại kiến thức thấu kính - Ôn lại kiến thức khúc xạ ánh sáng, lăng kính - Đọc mục: Em có biết? - Đọc trước phần I, II bài 29 THẤU KÍNH MỎNG Nội dung ghi bảng IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Nguyễn Tiến Tùng SINH VIÊN THỰC TẬP Trần Thị Hồng Thơ