8. Những chữ viết tắt trong luận văn
4.2. Thiết kế một số bài học trong chương
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 phòng hay trên ván dầu, ta thấy có các vân màu sặc sỡ?
TN (H 36.1): Vệt sáng ab tạo bởi tia sáng từ S truyền thẳng qua lỗ O. Đứng ở
M vẫn thấy O Ánh sáng từ S qua lỗ O, lệch khỏi phương truyền thẳng tới
mắt ta. Lỗ O đã nhiễu xạ ánh sáng.
Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chỉ giải thích được nếu thừa nhận ánh sáng có
tính chất sóng.
-TN (H 36.3)
-Kết quả: Xuất hiện các vạch sáng tối xen kẽ nhaugiao thoa ánh sáng.
IV. Các cơ hội phát triển năng lực sáng tạo của HS
Cơ hội 1: SLTT giữa hìnhảnh quan sát được trong TNở hình 36.3 với hìnhảnh giao
thoa của sóng cơ.
Cơ hội 2: Nếu ta thay hai khe S1và S2thì sẽ thấy hiện tượng gì?
Cơ hội 3: Khi ta chắn một trong hai khe S1 hoặc S2, quan sát trên màn E có hiện tượng gì?
V. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề vào bài (8 phút)
Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng nhiễu xạ ( 15 phút)
Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên
Ánh sáng đơn sắc là gì? Trảlời các câu hỏi.
?
Ánh sáng trắng là gì? Nêu sự phụ
thuộc của chiết suất của một môi trường
trong suốt vào màu sắc ánh sáng? Đặt vấn đề vào bài mới.
Chú ý lắng nghe.
? Nhắc lại hiện tượng nhiễu xạ sóng?
Thảo luận nhóm: Hiện tượng sóng lệch khỏi phương truyền thẳng và đi
vòng qua vật cản gọi là nhiễu xạ sóng.
? Chiếu choHS quan sát hình 36.1, 36.2 và mô tả TN ảo về nhiễu xạ ánh sáng, hình
ảnh nhiễu xạ qua một lỗ tròn. Quan sát TN.
? Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là gì? Phát biểu và ghi nhớ về hiện tượng
nhiễu xạ ánh sáng.
? So sánh hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
và hiện tượng nhiễu xạ của sóng nước? Tương tự nhau.
Ta đãđưa ra giả thuyết ánh sáng có
tính chất sóng để giải thích hiện tượng nhiễu xạ. Vậy thực sự ánh sáng có tính chất sóng
hay không? Theo dõi và phát hiện vấn đề cần
nghiên cứu.
Hoạt động 3: Tìm hiểu hiện tượng giao thoa ánh sáng (15 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
? Nhắc lại vài đặc điểm của giao thoa sóng cơ, sau đó chốt lại khái niệm giao
thoa sóng? Nhắc lại về giao thoa sóng cơ.
?
Bố trí TNhình 36.3 , nêu đầy đủ dụng
cụ, chức năng cho học sinh quan sát sơ đồ.
Quan sát và tìm hiểu cách bố trí
TN Y-âng, chức năng của từng dụng
cụTN.
? Tiến hành TN cho HS quan sát hiện tượng xảy ra và yêu cầu HS so sánh với
hình ảnh giao thoa sóng cơ, từ đó rút ra
nhận xét.
Quan sát TN và so sánh, rút ra nhận xét: Điều này chứng tỏ đã xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng.
Quan sát hình ảnh phía sau M2 bằng
kính lúp, hiện tượng gì xảy ra?
Thấy được các vạch sáng màu đỏ
và các vạch tối.
?
? Hiện tượng giao thoa là gì?
Nêu định nghĩa.
? Vân giao thoa là gì? Là các vạch sáng và tối.
Ánh sáng có tính chất gì? Có tính chất sóng.
? Phần ánh sáng chồng lên nhau như
hình xuất phát từ đâu?
Khe S1, S2.
? Tần số và độ lệch pha của hai sóng
ánh sáng phát ra từ S1, S2có đặc điểm gì?