8. Những chữ viết tắt trong luận văn
4.1. Đại cương về chương 6 Sóng ánh sáng Vật lý 12 nâng cao
4.1.1. Phân tích mục tiêu của chương
Chủ đề Mức độ cần đạt
1. Tán sắc ánh sáng. Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc.
2. Nhiễu xạ ánh sáng. Giao thoa
ánh sáng. Khoảng vân.
3. Máy quang phổ. Các loại
quang phổ.
4. Tia hồng ngoại. Tia tử ngoại.
Tia X.
5. Thuyết điện từ ánh sáng.
Thang sóngđiện từ.
Kiến thức
- Mô tả và giải thích được hiện tượng tán sắc ánh
sáng qua lăng kính và nêu được hiện tượng tán
sắc ánh sáng.
- Nhận biết được chiết suất của một chất trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau.
-Nêu được khái niệmhiện tượng nhiễu xạ.
- Trình bày được TN về sự giao thoa ánh sáng và
nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa
ánh sáng.
-Nêu được điều kiện để có cực đại giao thoa, cực
tiểu giao thoa ở một điểm.
- Viết được công thức tính khoảng vân.
- Trình bày được hện tượng giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.
- Trình bày được nguyên tắc cấu tạo của máy
quang phổ lăng kính, và nêu được tác dụng của
từng bộ phận của máy quang phổ.
- Biết được thế nào là quang phổ liên tục, quang
phổphát xạ, quang phổ vạch hấp thụ.
-Các đặc điểm chính và những ứng dụng chính của
mỗi loại máy quang phổ, phép phân tích quang
phổ.
-Nêu được bản chất, cách phát, các đặc điểm, công
dụng của tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X.
- Kể được tên của các vùng sóng điện từ kế tiếp nhau trong thang sóng điện từ theo bước sóng.
Kỹ năng
- Giải được các bài tập về hiện tượng giao thoa ánh
sáng.
- Xác định được bước sóng ánh sáng theo PP giao thoa bằng TN.
4.1.2. Sơ đồ cấu trúc nội dung chương 6, nhận xét
Nhận xét
Chương được xây dựng theo tinh thần áp dụng PPTT. Nội dung nghiên cứu của chương:
- Trước tiên chương đưa ra bài tán sắc ánh sáng để HS có 1 khái niệm rõ ràng về ánh sáng đơn sắc.
- Nếu HS hiểu thế nào là sóng ánh sáng, thì ngay sau khi học hiện tượng tán sắc nên học
luôn máy quang phổ lăng kính (ứng dụng của hiện tượng đó) và học về các loại quang
phổ có như vậy thì sự tiếp thu sẽ được liên tục hơn. Nhưng không thể làm như thế khiHS
chưa có khái niệm về sóng ánh sáng vì thế ở đây vẫn phải trình bày hiện tượng giao thoa
và nhiễu xạ ngay sau hiện tượng tán sắc để HS hiểu rõ khái niệm sóng ánh sáng, sau đó
mới tiếp tục xét các ứng dụng của hiện tượng tán sắc.
Tán sắc ánh sáng
Nhiễu xạ ánh sáng
- Giao thoa ánh sáng.
- Khoảng vân, bước sóng và màu sắc ánh sáng.
- Bài tập về giaothoa ánh sáng.
- Máy quang phổ. - Các loại quang phổ.
Tia hồng ngoại. Tia tử ngoại
Tia X. Thuyết điện từ ánh sáng. Thang sóng điện từ
Trên đây là những phân tích cơ sở dựa trên tiến trình logic xây dựng kiến thức của chương. Sau đâylà soạn giảng các nội dung cụ thể trong chương theo phân phối chương
trình Vật lý 12 nâng cao, nhằm phát triển NLST của HStheo định hướng lí luận đãđược
xây dựng của đề tài.
4.2. Thiết kế một số bài học trong chương4.2.1. Bài 35. TÁN SẮC ÁNH SÁNG 4.2.1. Bài 35. TÁN SẮC ÁNH SÁNG Tiết: …. Theo phân phối chương trình I. Mục tiêu
1. kiến thức
- Mô tả và giải thích được hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Nắm được ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc.
- Biết được chiết suất của một chất trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau
là khácnhau và tăng dần từ đỏ đến tím.
2. Kỹ năng
- Rèn luyện kỹ năng sử dụngPPTT.
- Vận dụng giải thích được hiện tượng Vật lý trong đời sống.
- Vận dụng giải các bài tập về tán sắc ánh sáng.
II. Chuẩn bị 1. Giáo viên
- BộTN khảo sát hiện tượng tán sắc ánh sáng theo sơ đồ hình 35.1, 35.2 . - Bảng vẽ sẵn hình 35.1, 35.2 .
-Đĩa bằng giấy bìa cứng có 7 màu như hình 35.3 . - Những điều cần lưuý trong sách GV.
- Một số câu hỏi trắc nghiệm theo nội dung của bài . - Chuẩn bị phiếu học tập.
2. Học sinh
- Ôn lại kiến thức về lăng kính và cách vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính. - Trả lời phiếu học tập.
Phiếu học tập
Câu hỏi cho HS chuẩn bị bài ở nhà
Câu 1: Nêu vắn tắtTN về sự tán sắc ánh sáng? Câu 2: Ánh sáng đơn sắc là gì?
Câu 3: Thế nào là ánh sáng trắng?
Câu 4: Giải thích sự tán sắc ánh sáng?
Câu hỏi củng cố bài
Câu 1: Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn nhằm chứng minh:
A. sự tồn tại của ánh sáng đơn sắc.
B. lăng kính không làm thay đổi màu sắc ánh sáng đi qua nó.
C. ánh sáng mặt trời không phải là ánh sáng đơn sắc.
D. ánh sáng có bất kỳ màu gì, khiđi qua lăng kính cũng bị lệch về phía đáy.
Câu 2: Chùm sáng mặt trời sau khi qua lăng kính đã bị phân tích thành các chùm sáng có màu khác nhau, trong đó:
A. chùm sáng đỏ bị lệch nhiều nhất.
B. chùm sáng đỏ bị lệch ít nhất.
C. chùm sáng tím bị lệch ít nhất.
D. chùm sáng đỏ và tím đều không bị lệch.
Câu 3: Khi sóng ánh sáng truyền từ một môi trường này sang một môi trường khác thì:
A. tần số không đổi, bước sóng thay đổi.
B. bước sóng không đổi, tần số thay đổi.
C. cả tần số lẫn bước sóng đều không đổi.
D. cả tần số lẫn bước sóng đều thay đổi.
Câu 4: Một chùm ánh sáng đơn sắc khi đi qua lăng kính thủy tinh thì: A. không bị lệch và không đổi màu.
B. chỉ đổi màu mà không bị lệch.
C. bị lệch mà không đổi màu. D. vừa bị lệch vừa đổi màu.
Câu 5: Hiện tượng tán sắc xảy ra
A. Chỉ với lăng kính thủy tinh.
B. Chỉ với các lăng kính chất rắn hoặc chất lỏng.
C.Ở mặt phân cách hai môi trường chiết quang khác nhau.
D.Ở mặt phân cách một môi trường rắn hoặc lỏng với chân không.
Câu 6: Cho các loại ánh sáng sau, ánh sáng nào không bị tán sắc khi đi qua lăngkính? A.Ánh sáng đỏ.
B. Ánh sáng vàng. C. Ánh sáng tím.
D. Cả ba loại ánh sáng trên.
Đáp án: 1 A, 2 A, 3 A, 4 C, 5 C, 6 D
III. Thiết kế tiến trình xây dựng kiến thức trong bài học
Hiện tượng cầu vồng .
TN (H.35.1): Sự tán sắc ánh sáng
Ánh sáng trắng→ lăng kính→ chùm sáng biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
ánh sáng bị tán sắc.
TNKT: Chiếu chùm sáng có màu xác định qua lăng kính P’ giống hệt lăng
kính Pánh sáng đơn sắc không bị tán sắc, chỉ bị lệch.
Làm TN tổng hợp ánh sáng trắng ánh sáng trắng là hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu từ đỏ đến tím.
HQ: Có phải thuỷ tinh đã nhuộm màu ánh sáng trắng thành ánh sáng màu?
IV. Các cơ hội phát triển năng lực sáng tạo của HS
Cơ hội 1:HS nhận thức việc áp dụng PPTT, tiến hành các TNđể tổng hợp
ánh sáng trắng.
Cơ hội 2:HS quan sát thí nghiệm H.35.2 và cho biết kết quả TN, TN chứng tỏ điều gì?
Cơ hội 3:HS giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng, giải thích hiện tượng cầu vồng,
hiện tượng giọt sương lấp lánh nhiều sắc khi có ánh sáng Mặt trời chiếu vào.
V. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Chuẩn bị kiến thức (5 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 2: Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng (8 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Trình bày cấu tạo của lăng kính? Lăng kính là khối chất trong suốt,
đồng chất, giới hạn bởi hai mặt phẳng
không song song. Hai mặt phẳng giới
hạn ở trên được gọi là các mặt bên của lăng kính. Giao tuyến của hai mặt bên
được gọi là cạnh của lăng kính. Mặt đối
diện với cạnh là đáy của lăng kính.
Trình bàyđường đi của một tia sáng
qua lăng kính.
Khi chiếu tia sáng tới mặt bên của lăng kính. Tia sáng này sẽ bị khúc xạ khi
qua các mặt bên và ló ra theo tia JR
? Giáo viên nhận xét. Lắng nghe. Dùng hình ảnh cầu vồng đặc vấn đề vào bài. ?
Dùng màn hình trình chiếu hoặc tranh
vẽ khổ lớn để giúp HS tìm hiểu mục đích TN, bố tríTN.
Nghe giáo viênđặt vấn đề.
Quan sát hiện tượng xuất hiện, rút ra nhận xét.
Tiến hành TN H.35.1 GV định hướng
HS quan sát để phát hiện: Khi chiếu ánh
sáng trắng qua lăng kính ngoài khúc xạ còn xảy ra hiện tượng gì?
Hoạt động 3: Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc (15 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 4: Giải thích hiện tượng tán sắc á nh sáng (7 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 5: Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng tán sắc ánh sáng (5 phút)
Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên
Giúp HS rút ra kết luận về hiện tượng
tán sắc ánh sáng.
Ghi nhận.
?
Có phải lăng kính đã làm thay đổi
màu sắc ánh sáng? Đề xuất cách kiểm tra.
?
Làm TN về ánh sáng đơn sắc, yêu cầuHS quan sát và nhận xét.
Quan sát TN, rút ra nhận xét: Lăng kính không làm đổi màu ánh sáng.
Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi qua lăng kính còn ánh sáng trắng thì có, vậy các em có ý kiến gì về cấu trúc
ánh sáng trắng?
HS phát hiện nghi vấn ánh sáng
trắng gồm nhiều thành phần đơn sắc và
đề xuất cách kiểm tra.
?
Làm TN tổng hợp ánh sáng trắng.
Quan sát, rút ra khái niệm ánh
sáng trắng.
? Công thức nào về lăng kính để thấy
rõ góc lệch D của tia sáng truyền qua lăng kính phụ thuộc vào chiếc suất n của lăng kính?
D = A(n-1)
Góc lệch của những lăng kính khác
nhau cho thấy chiết suất của môi trường lăng kính như thế nào?
Các thành phần đơn sắc bị khúc xạ
với những góc lệch khác nhau nên chiết
suất của lăng kính với ánh sáng đơn sắc
khác nhau là khác nhau.
? GV cho HS quan sát hìnhảnh cầu
vồng và yêu cầu HS giảithích? HS quan sát, thảo luận và đưa ra
Hoạt động 6: cũng cố (5 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
VI. Rút kinh nghiệm – bổ sung
... ... ... ...
4.2.2. Bài 36. NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG. GIAO THOA ÁNH SÁNGTiết: …. Theo phân phối chương trình Tiết: …. Theo phân phối chương trình
I. Mục tiêu 1. Kiến thức
-Mô tả và giải thích được hi ện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
-Nắm được và giải thích được hiện tượng giao thoa ánh sáng, điều kiện để có hiện tượng giao thoa ánh sáng.
-Thông qua hai hiện tượng này, khẳng định tính chất sóng của ánh sáng.
2. Kỹ năng
-Rèn luyện kỹ năng sử dụng PPTT.
-Vận dụng, giải thích hiện tượng có liên quan trong đời sống hằng ngày.
?
Đưa ra nguyên nhân gây ra hiện tượng cầu vồng đồng thời giới thiệu bài
đọc thêm cho HS tham khảo Nêu thêm một ứng dụng quan trọng của hiện tượng
tán sắc: Chế tạo máy quang phổ.
. Lắng nghe, ghi nhận.
Yêu cầu HS trả lời câu hỏi trong
phiếu học tập. Đọc phiếu học tập, suy nghĩ, trả lời
câu hỏi.
? Tóm tắt bài học.
Ghi tóm tắt nội dung.
-Vận dụng giải các bài tập.
II. Chuẩn bị 1. Giáo viên:
-Sơ đồ mô tảTN nhiễu xạ ánh sáng, TN giao thoa ánh sáng.
-Hình vẽ 36.1, 36.2, 36.3, 36.4.
-Chuẩn bị phiếu học tập.
2. Học sinh:
-Ôn lại các kiến thức về hiện tượng giao thoa sóng cơ và hiện tượng nhi ễu xạ sóng nước.
-Trả lời câu hỏi trong phiếu học tập.
Phiếu học tập
Câu hỏi cho HS chuẩn bị bài ở nhà
Câu 1: Trình bày vắn tắtTN về sự giao thoa ánh sáng? Câu 2: Thế nào là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng, nêu ví dụ?
Câu 3: Giải thích kết quảTN về sự giao thoa ánh sáng, rút ra kết luận về
bản chất ánh sáng?
Câu hỏi củng cố bài
Câu 1: Điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng là hai chùm sáng giao nhau phải:
A.Cùng cường độ và cùng bước sóng.
B.Cùng cường độ và có độ lệch pha không đổi.
C.Cùng cường độ và cùng tần số.
D. Cùng tần số và có độ lệch pha không đổi.
Câu 2: Từ hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng và giao thoa ánh sáng, kết luận nào sau
đâylàđúngvề chiết suất của môi trường?
A. Chiết suất của môi trường như nhau đối với mọi ánh sáng đơn sắc.
B. Chiết suất của môi trường đối với ánh sáng đỏ lớn hơn ánh sáng tím.
C. Chiết suất của môi trường đối với ánh sáng tím lớn hơn ánh sáng đỏ.
Câu 3: Hai sóng cùng tần số, được gọi là só ng kết hợp nếu có
A. cùng biên độ, cùng pha.
B. cùng biên độ, độ lệch pha không đổi theo thời gian.
C. hiệu pha không đổi theo thời gian.
D. hiệu pha và hiệu biên độ không đổi theo thời gian.
Câu 4: Chọn câu đúng:
Trong thí nghiệm về hiện tượng giao thoa ánh sáng trắng của Young, trên màn quan sát
thu được hìnhảnh giao thoa gồm:
A. Chính giữa là vạch trắng, hai bên có những d ải màu.
B. Một dải màu như cầu vồng biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
C. Các vạch sáng và tối xen kẽ lẫn nhau.
D. Chính giữa là vạch trắng,hai bên có những dải màu cách đều nhau.
Câu 5: Trong các công thức sau công thức nào xác định đúng vị trí vân sáng trên màn trong hiện tượnggiao thoa?
A. k a D x 2 B. k a D x 2 C. k a D x D. k1 a D x
Câu 6: Nhiễu xạ ánh sáng là:
A. Hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát đư ợc khi ánh
sáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt.
B. Hiện tượng ánh sáng tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng
truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép những vật trong suốthoặc không trong suốt.
C. Hiện tượng ánh sáng tuân theo định luật truyền thẳngkhi truyền qua mặt phân cách
giữa hai môi trường trong suốt.
D. Hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng khi truyền qua mặt
Câu 7: Hai nguồn sáng nào dưới đây là hai nguồn sáng kết hợp?
A. Hai ngọn đèn đỏ.
B. Hai ngôi sao. C. Hai đèn LED lục.
D. Haiảnh thật của cùng một ngọn đèn xanh qua hai thấu kính hội tụ khác nhau.
Câu 8: Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng chuyển động ngược chiều nhau.
B. Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai dao động cùng chiều, cùng pha gặp nhau.
C. Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động cùng pha, cùng biên độ.
D. Hiện tượng giao thoa sóng xảy ra khi có hai sóng xuất phát từ hai tâm dao động
cùng tần số, cùng pha.
Đáp án phiếu học tập: 1 D, 2 C, 3 C, 4 C, 5 C, 6 A, 7 D, 8 D
III. Thiết kế tiến trình xây dựng kiến thức
Tại sao khi nhìn ánh sán g Mặt Trời phản xạ trên màn nước xà