Vật lý 12: Tán sắc, giao thoa ánh sáng và quang phổ

SỰ TÁN SẮC ÁNH SÁNG 100

• MỤC TIÊU 1. Kiến thức
• CHUẨN BỊ
• Giải thích hiện tượng tán sắc

- Sơ đồ khối của một máy thu thanh đơn giản gồm: anten, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần, mạch tách sóng, mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần và loa. Thế nhưng khi cho ánh sáng trắng (ánh sáng Mặt Trời, ánh sáng đèn điện dây tóc, đèn măng sông…) qua lăng kính chúng bị tách thành 1 dải màu → điều này chứng tỏ điều gì?.

SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU

• HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1.Ổn định(1’)

- Hai giá trị 380nm và 760nm được gọi là giới hạn của phổ nhìn thấy được → chỉ những bức xạ nào có bước sóng nằm trong phổ nhìn thấy là giúp được cho mắt nhìn mọi vật và phân biệt được màu sắc. - Màu sắc xuất hiện trên các bản mỏng, khi chiếu sáng bằng ánh sáng trắng, là do sự giao thoa giữa sóng ánh sáng phản xạ ở mặt trên, và sóng phản xạ ở mặt dưới của bản sinh ra.

Mục tiêu:Giúp học sinh vận dụng kiến thức đã học về tán sắc và giao thoa để giải bài tập I Chuẩn bị

Hiện tợng tán sắc ánh sáng là hiện tợng một chùm sáng trắng truyền qua lăng kính bị phân tích thành các thành phần đơn sắc khác nhau: tia tím bị lệch nhiều nhất, tia đỏ bị lệch ít nhất. Hiện tợng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng ánh sáng, quan sát đợc khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ, hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt, gọi là hiện tợng nhiễu xạ ánh sáng.

LOẠI QUANG PHỔ I. MỤC TIÊU

• Quang phổ hấp thụ - Quang phổ liên tục, thiếu
• Tia tử ngoại 1. Nguồn tia tử ngoại

- Quang phổ liên tục là quang phổ gồm nhiều dải màu nối liền nhau một cách liên tục; chất rắn, chất lỏng, chất khí có khối lượng riêng lớn, khi bị nung nóng đều phát quang phổ liên tục. - Nêu được rằng: tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường, chỉ khác ở một điểm là không kích thích được thần kinh thị giác, là vì có bước sóng (đúng hơn là tần số) khác với ánh sáng khả kiến. - Vậy, ở ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy được, ở cả hai đầu đỏ và tím, còn có những bức xạ mà mắt không trông thấy, nhưng mối hàn của cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang phát hiện được.

Vào bài(1’): Chiếu điện, chụp điện (còn gọi là chiếu, chụp X quang) hiện nay là một công việc phổ biến, trong các bệnh viện, giúp cho việc chuẩn đoán một số bệnh về tim, mạch, phổi, dạ dày, não… tìm các vết xương gãy, các mảnh kim loại găm trong người… Nhà vật lí người Đức Rơn-ghen, người khám phá ra tia Rơn-ghen (tia X) là người đầu tiên trong lịch sử được trao tặng giải thưởng Nô-ben về vật lí.

Thực hành: ĐO BƯỚC SểNG ÁNH SÁNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIAO THOA I. MỤC TIÊU

- Sóng điện từ, tia hồng ngoại, ánh sáng thông thường, tia tử ngoại, tia X và tia gamma, đều có cùng bản chất, cùng là sóng điện từ, chỉ khác nhau về tần số (hay bước sóng) mà thôi. - Mỗi khi một chùm êlectron nhanh (tức là có năng lượng lớn) đập vào một vật, dù vật đó là chất rắn, lỏng, hoặc khí thì vật đó phát ra tia Rơn-ghen (hay tia X). Khi chiếu chùm tia laze vuông góc với màn chắn P có hai khe hẹp song song F1,F2 (H.40.1), F1,F2 trở thành hai nguồn đồng bộ phát sóng ánh sáng về phía trước.

Bộ dụng cụ gồm một nguồn phát tia laze S (có thể dùng một tia laze bán dẫn) phát ra tia sáng laze màu đỏ, chiếu vuông góc vào mặt phẳng màn chắn P. Cả hai được lắp trên một giá đỡ có các khớp nối điều chỉnh được. Trong bài thí nghiệm này, ta dùng hệ khe ở giữa màn,có khoảng cách giữa hai khe a. Độ lớn của khoảng vân i đo bằng thước cặp, còn khoảng cách D đo bằng thước mm. Tìm vân giao thoa. Cắm phích điện của bộ nguồn phát laze S vào ổ điện xoay chiều ~220V. Bật công tắc K, ta nhận được chùm tia laze màu đỏ. a) Điều chỉnh vị trí màn chắn P sao cho chùm tia laze chiếu thẳng góc đúng vào hệ khe Y-âng ở giữa, có khoảng cách khe cho trước a = 0,4mm. Điều chỉnh, dịch chuyển giá đỡ G sao cho chùm tia laze chiếu đúng vào màn E và vuông góc với màn. Quan sát hệ vân giao thoa xuất hiện trên màn. c) Quan sát và nhận xét.

Củng cố kiến thức

Vì vậy chiết suất của môi trờng trong suốt phụ thuộc vào tần số (và bớc sóng của ánh sáng). Vân giao thoa (trong thí nghiệm Yâng) là những vạch sáng và tối xen kẽ nhau một cách đều. Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng và đợc ứng dụng để đo nhiệt độ của nguồn sáng. Quang phổ vạch hấp thụ và phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì khác nhau. Những vạch tối trong quang phổ vạch hấp thụ của một nguyên tố nằm đúng vị trí những vạch màu trong quang phổ vạch phát xạ của nguyên tố ấy. đến 10-12m)..Các bức xạ này đợc phát ra trong những điều kiện nhất định: tia hồng ngoại do các vật bị nung nóng phát ra, còn tia X đợc phát ra từ mặt đối catôt của ống tia X.

BÀI TẬP

Một chùm ánh sáng mặt trời có dạng một dải sáng mỏng, hẹp rọi xuống mặt nớc trong một bể nớc tạo nên ở đáy bể một vết sáng có nhiều màu khi chiếu xiên và có màu trắng khi chiếu vuông gãc. Hai khe Iâng cách nhau 3mm, hình ảnh giao thoa đợc hứng trên màn ảnh cách hai khe 3m. Sử dụng ánh sáng đơn sắc có bớc sóng λ, khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp đo đợc là 4mm.

Hai khe Iâng cách nhau 3mm, hình ảnh giao thoa đợc hứng trên màn ảnh cách hai khe 3m.

TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN I. MỤC TIÊU

- Số prôtôn trong hạt nhân bằng Z (nguyên tử số) - Tổng số nuclôn trong hạt nhân kí hiệu A (số khối). - Các hạt nhân có khối lượng rất lớn so với khối lượng của êlectron → khối lượng nguyên tử tập trung gần như toàn bộ ở hạt nhân. - Theo Anh-xtanh, năng lượng E và khối lượng m tương ứng của cùng một vật luôn luôn tồn tại đồng thời và tỉ lệ với nhau, hệ số tỉ lệ là c2.

+ Một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với vận tốc v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với.