giáo án Bai 28 lang kinh (2) vật lý 11

Trường : Lớp dạy : 11A1 GVHGD : SVTT : Bài 28 LĂNG KÍNH I MỤC TIÊU: Về kiến thức: - Nêu cấu tạo lăng kính, cơng dụng lăng kính - Trình bày cấu hai tác dụng lăng kính: tán sắc ánh sáng làm lệch đáy chùm tia sáng đơn sắc - Viết cơng thức lăng kính - Nêu ứng dụng lăng kính khoa học kỹ thuật Về kỹ năng: - Vẽ đường truyền ánh sáng qua lăng kính - Vận dụng cơng thức lăng kính để giải số tập liên quan Về thái độ: - Có nhìn nhận sâu sắc tượng số tượng tự nhiên có liên quan đến tán sắc ánh sáng thiết bị có sử dụng lăng kính II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Video thí nghiệm mơ tả tượng tán xạ ánh sáng đường truyền ánh sáng đơn sắc qua lăng kính - Các tranh, ảnh quang phổ, máy quang phổ, máy ảnh,… Học sinh: - Ôn tập khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần III TIẾN TRÌNH DẠY - HỌC Ổn định lớp (1 phút) Kiểm tra cũ (3 phút) + Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng điều kiện xảy phản xạ toàn phần + Áp dụng giải tập có liên quan: tìm góc giới hạn phản xạ toàn phần chiếu ánh sáng từ nước khơng khí biết chiết suất nước 1.4 (đáp số: 45035’) Đặt vấn đề vào 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 Tiến trình dạy Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo lăng kính (5 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học Nội dung ghi bảng sinh Cho hs quan sát lăng kính hỏi: - Quan sát lăng kính CHƯƠNG VII: MẮT CÁC DỤNG CỤ Cạnh lăng kính Góc chiết QUANG quang BÀI 28: LĂNG KÍNH Mặt bên lăng kính I Mặt đáy lăng kính Lăng kính có màu hay suốt? - Lăng kính có hình gì? - Thơng báo cho hs lăng kính làm từ chất thủy tinh, nhựa, … - Y/c hs nêu cấu tạo lăng kính - Thơng báo: Khi sử dụng lăng kính, chùm tia sáng hẹp chiếu truyền qua lăng kính mặt phẳng vng góc với cạnh khối lăng trụ Do đó, lăng kính biểu diễn tam giác tiết diện thẳng.(chỉ lăng kính) - Lăng kính có phần tử ? - GV nhận xét, bổ xung CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH - Lăng kính suốt - Thường có hình lăng trụ tam giác - Lắng nghe - Nêu cấu tạo lăng kính Học sinh quan sát lăng kính kết hợp với theo - Cấu tạo: SGK/176 + Cạnh giao tuyến mặt dõi sách giáo khoa tìm hiểu cấu tạo bên - Các phần tử lăng + hai mặt bên hai mặt suốt lăng kính kính: cạnh, đáy, hai mặt ta chiếu ánh sáng vào bên + Đáy mặt lại, thường không sử dụng bôi đen - Về phương diện quang học, lăng kính đặc trưng bởi: + Góc chiết quang A góc ngụy diện hai mặt bên + Chiết suất n chiết suất tỉ đối chất làm lăng kính với chiết suất mơi trường bên ngồi - Quan sát, lắng nghe - Lăng kính đặc - Thơng thường THPT ta thường ghi nhớ trưng bởi: xét với lăng kính đặt khơng + Góc chiết quang A; khí, mà khơng khí có chiết suất + Chiết suất n Do chiết suất tỉ đối trùng với chiết suất tuyệt đối chất làm lăng kính Vậy đường truyền tia sáng qua lăng kính ntn chuyển sang phần II ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH Hoạt động 2: Khảo sát đường truyền tia sáng qua lăng kính (20 phút) Hoạt động giáo viên Hoạt động học Nội dung ghi bảng sinh Ở lớp 9, ta biết ánh sáng trắng Học sinh nhớ lại kiến II ĐƯỜNG gồm nhiều màu lăng kính có tác thức lớp cấu TRUYỀN CỦA dụng phân tích chùm ánh sáng tạo ánh sáng trắng TIA SÁNG QUA truyền qua thành nhiều chùm LĂNG KÍNH sáng khác Tác dụng tán sắc - Cho hs quan sát TN tán sác ánh Học sinh quan sát thí ánh sáng sáng trắng nghiệm tán sắc ánh Mục đích TN: Quan sát tán sắc sáng trắng qua máy ánh sáng trắng qua lăng kính chiếu Dụng cụ TN gồm: + lăng kính tam giác Quan sát dụng cụ thí + chắn có khoét nghiệm cách bố trí khe hẹp thí nghiệm + đèn phát ánh sáng trắng + lọc màu Tiến hành TN: Chiếu ánh sáng trắng vào lăng kính - Lăng kính có tác dụng - Có nhận xét màu sắc Tia sáng chiếu vào làm tán sắc ánh sáng ánh sáng chiếu vào màu sắc không màu chùm tia ánh sánh ló khỏi lăng kính? ló khỏi lăng kính chùm ánh sáng gồm giả màu từ đỏ đến tím - Gv nhận xét câu trả lời, bổ sung kết luận - Hiện tượng ánh sáng bị tách thành nhiều chùm sáng màu gọi tán sắc ánh sáng lăng kính, tượng Newton khám phá năm 1669 - Dưới đây, ta xét chuyền chùm tia sáng đơn sắc (có Học sinh lắng nghe màu định) qua lăng theo dõi sách giáo kính Vậy đường truyền tia khoa sáng đơn sắc qua lăng kính nào? Chúng ta 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 Vẽ hình mơ tả đường truyền tia sáng khúc xạ Góc lệch liên tiếp qua mặt bên D J I lăng kính i1 i2 A r r1 n H - Xét lăng kính có tiết diện thẳng ABC, có góc chiết quang A, chiết xuất n, chiếu chùm tia sáng hẹp đơn sắc SI tới mặt bên lăng kính thứ theo hướng từ đáy lên Tia khúc xạ IJ bị lệch - Có nhận xét đường truyền phía pháp tuyến mặt tia sáng điểm I mặt lăng bên thứ tức lệch kính thứ phía đáy lăng kính i1 I n J r2 r1 H Góc lệch D i2 Vì chiếu ánh sáng sang môi trường chiết quang nên theo định luật - Tại ánh sáng truyền từ khúc xạ ánh sáng tia khơng khí vào lăng kính ln có sáng bị lêch phía khúc xạ tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến so với pháp tuyến so với tia tới? tia tới - GV nhận xét, bổ sung: - Tương tự có nhận xét đường truyền tia sáng điểm J mặt lăng kính thứ 2? (chú ý: Ở mặt lăng kính thứ nhất, tia IJ đóng vai trị tia khúc xạ, mặt thứ hai tia IJ lại đóng vai trị tia tới) - GV nhận xét, bổ sung: Tương tự vậy, ánh sáng truyền từ lăng kính ngồi khơng khí (tức truyền vào mơi trường chiết quang) 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, xảy tượng gì? Tia khúc xạ khỏi mặt bên thứ lăng kính bị lệch phía pháp tuyến tức lệch phía đáy lăng kính Có thể xảy tượng phản xạ tồn phần góc tới tia sáng tới lớn góc giới hạn phản xạ tồn phần chất liệu làm lăng kính - GV nhận xét: Ta giả sử góc tới i nhỏ góc igh nên trường hợp xảy tượng khúc xạ ánh sáng Quan sát rõ góc lêch D hình vẽ - Góc tạo tia tới SI tia ló IR gọi góc lệch D tia sáng chuyền qua lăng kính (GV rõ góc lệch D hình vẽ) - Vậy để xác định góc lệch D hay góc tới, góc phản xạ phải dùng cơng thức nào? - Tại I: Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến, nghĩa lệch phía đáy lăng kính - Tại J: Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến tức lệch đáy lăng kính  Tia ló khỏi lăng kính bị lệch phía đáy lăng kính Hoạt động (Tìm hiểu cơng thức lăng kính phút) Hoạt động giáo viên - Xét đường truyền tia sáng qua lăng kính hình 28.4 - Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng số định lý hình học góc, ta thiết lập cơng thức lăng kính sau đây: * TH1: Góc i1 góc chiết quang A lớn: Hoạt động học sinh Nội dung ghi bảng III CÁC CƠNG THỨC - CM cơng thức CỦA LĂNG KÍNH lăng kính: + Áp dụng cơng thức định luật khúc xạ I: * TH1: Góc i1 góc chiết sini1 = n sinr1 (1) quang A lớn: + Áp dụng công thức sin i1 = n sin r1; A = r1 + r2 sin i1 = n sin r1; A = r1 + r2 định luật khúc xạ J: sin i2 = n sin r2 ; D = i1 + i2 − A sin i2 = n sin r2 ; D = i1 + i2 − A sini2 = n sinr2 (2) *TH2: Góc i1và góc chiết *TH2: Góc i1và góc chiết Mà góc quang A nhỏ (