8. Những chữ viết tắt trong luận văn
4.2.3. Bài 37 Khoảng vân Bước sóng và màu sắc ánh sáng
I.Mục tiêu
1. Kiến thức
-Nêu được vân sáng,vân tối.
-Nắm được điều kiện để có vân sáng, điều kiện có vân tối.
- Biết cách xác định vị trí vân sáng, vị trí vân tối và vận dụng công thức xác định vị
trí vân tối, vân sángđó.
- Biết cách suy ra công thức xác định khoản vân và vận dụng công thức xác định
khoảng vân.
-Biết được độ lớn của ánhsángđơn sắc nhìn thấy.
-Biết được mối liên quan giữa bước sóng ánh sáng và màu sắc ánhsáng.
-Biết được mối liên hệ giữa chiết suất và bước sóng ánh sáng.
?
?
Yêu cầu HS trả lời câu hỏi trong
phiếu học tập củng cố bài.
Đọc phiếu học tập, suy nghĩ
? Nhận xét và đưa đáp án đúng.
Trình bày cácđáp án, giải thích.
Yêu cầu HS làm các câu hỏi trong
SGK. Suy nghĩ và trả lời các câu hỏi.
Dặn dò:
+ Ôn tập các kiến thức về giao thoa sóng nước và giao thoa ánh sáng.
+ Chuẩn bị bài học tiếp theo.
2. Kỹ năng
-Rèn luyện kỹ năng logic mô hình toán học để tìm các công thức về v ị trí vân sáng, vân tối, khoảng vân.
-Rèn luyện kỹ năng giải thích hiện tượng Vật lý.
II. Chuẩn bị 1. Giáo viên
-Vẽ hình 37.1 SGK trên khổ giấy A0.
-Những điều cần lưuý trong sách GV.
-Phiếu học tập.
2. Học sinh
-Ôn tập các kiến thức về giao thoa sóngnướcvà giao thoa sóng ánh sáng.
-Trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập.
Phiếu học tập
Câu hỏi cho HS chuẩn bị bài ở nhà
Câu 1: Thiết lập công thức tính khoảng vân.
Câu 2: Trình bày phương pháp giao thoa để đo bước sóng ánh sáng.
Câu 3: Nêu mối quan hệ giữa bước sóng ánh sáng và màu sắc ánh sáng.
Câu hỏi củng cố bài
Câu 1: Chọn công thức đúng để tính khoảng vân?
A. a D i B. a D i 2 C. 2 D i D. aD i
Câu 2: Sự phụ thuộc củachiết suất vào bước sóng
A. Xảy ra với mọi chất rắn, lỏng hoặc khí.
B. Chỉ xảy ra với chất rắn và chất lỏng.
C. Chỉ xảy ra với chất rắn.
Câu 3: Để hai sóng kết hợp có bước sóng tăng cường lẫn nhau khi giao thoa thì hiệu đường đi của chúng phải:
A. Bằng 0. B. Bằng k. C. bằng 2 1 k (với k = 0;1;2... ). D. Bằng 4 1 k (với k = 0; 1; 2…). Đáp án: 1 A, 2 A, 3B
III. Tiến trình xây d ựng kiến thức bài học
Vị trí các vân giao thoa và khoảng vân
-Vị trí vân sáng trên màn:
a D k xx
-Vị trí vân tối trên màn:
a D k xx 2 1
Khoảng vân: Là khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc giữa hai vân tối) nằm cạnh nhau.
a D i
Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa
Từ công thức: D ia a D i
Với môi trường chiết suất n:
n
'
Bước sóng và màu sắc ánh sáng
-Mỗi ánh sáng đơn s ắc có một bước sóng (tần số) xác định.
Chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc vào tần số và bước sóng của ánh
IV. Các cơ hội phát triển năng lực sáng tạo của HS
Cơ hội 1: Trong điều kiện giao thoa sóng cơ, muốn cho tại A có vân giao thoa cực đại
hoặc cực tiểu thì hiệu đường đi d2 d1 phải thỏa mãn điều kiện gì?
Cơ hội 2: Em hãy thiết kế phương án thí nghiệm để đo bước sóng của một ánh sáng
đơn sắc?
Cơ hội 3: Em có nhận xét gì về sự phụ thuộc của chiết suất của môi trường trong suốt
vàbước sóng ánh sáng?
V. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ (5 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
-
Hoạt động 2: Xác định vị trí các vân giao thoa và khoảng vân (15 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
? Nêu các câu hỏi kiểm tra bài cũ.
Trả lời các câu hỏi GVđặtra.
Nêu vấn đề vào bài mới
Lắng nghe, ghi tựa bài bài mới.
? Hãy nhắc lại hìnhảnh giao thoa quan sát được trong thí nghiệm Y-âng. Trong vùng ánh sáng hẹp quan sát
được các vân sáng và các vân tối xen
kẽ nhau một cách đều đặn.
? Nhận xét khoảng cách giữa các
vân giao thoa? Khoảng cách giữa các vân giao
thoa bằng nhau.
Vẽ H 37.1, hướng dẫn HS tìm hiệu đường đi d2 – d1. Nhấn mạnh điều kiện để có vân giao thoa.
Thảo luận theo nhóm, cử đại diện
lên bảng lập biểu thức từ H 37.1.
? Từ điều kiện vị trí của điểm
chuyển động cực đại, cực tiểu. Xác
định vị trí vân sáng, vân tối?
Vị trí vân sáng: Xs= a D k Vị trí vân tối: Xt= a D k 2 1 Cách đều nhau.
? Khoảng vân là gì , công thức?
Nêu định nghĩa, i =
a D
Các vân sáng cũng như các vân
tối nằm cách nhau một khoảng như thế nào?
Hoạt động 3: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa (10 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 4: Tìm hiểu sự phụ thuộc của chiết suất môi trường trong suốt và o tần số và bước sóng ánh sáng (10 phút).
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 5: Củng cố bài học, hướng dẫn về nhà (5 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
VI. Rút kinh nghiệm – bổ sung
...
? Từ công thức khoảng vân cho biết
bằng cách nào có thể xác định bước sóng ánh sáng? Từ i = a D , đo i, D, a, xác định được.
? Cho biết mỗi ánh sáng đơn sắc có màu xác định thì thế nào?
Có bước sóng hoàn toàn xác định.
? Nêu mối quan hệ giữa bước sóng
và màu sắc ánh sáng? Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có
bước sóng xác định. Màu ứng với ánh sáng đó gọi là màu đơn sắc.
Yêu cầu HS xem bảng 37.1 nêu câu hỏi C3.
HS tiến hành thảo luận nhóm,
phân tích và trả lời câu hỏi C3.
? Từ kết quả của hiện tượng tán sắc
và giao thoa ánh sáng, tìm mối liên hệ
giữa bước sóng ánh sáng và chiết suất
của môi trường?
Với một môi trường trong suốt
nhất định, chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng dài thì có giá trị càng nhỏ hơn chiết suất ánh sáng có bước sóng
ngắn.
?
? Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi
SGK. Thảo luận, trả lời các câu hỏi
SGK.
Dặn dò các em làm bài tập
về nhà, chuẩn bị bài mới.
...
4.2.4. Bài 39. MÁY QUANG PHỔ. CÁC LOẠI QUANG PHỔ I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- 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. Hiểu được nguyên tắc hoạt động của máy
quang phổ.
- Nắm được khái niệm quang phổ liên tục, các đặc điểm chính và những ứng dụng
chính của quang phổ liên tục.
- Hiểu được khái niệm quang phổ vạch phát xạ, nguồn phát, những đặc điểm và công dụng của quang phổ vạch phát xạ. Điều kiện để có quang phổ vạch phát xạ.
- Hiểu được khái niệm quang phổ vạch hấp thụ, cách thu v à điều kiện để thu được
quang phổ vạch hấp thụ.
- Nắm được nội dung định luật Kiếc –Sốp.
- Hiểu được phép phân tích quang phổ và sự tiện lợi của nó.
2. Kỹ năng
- Rèn luyện kỹ năng giải thích hiện tượngVật lý.
- Rèn luyện kỹ năng thiết kế, tìm hiểu ứng dụng kĩ thuật củaVật lý.
- Rèn luyện kỹ năng làm bài tập trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn.
II. Chuẩn bị 1. Giáo viên
- Bản vẽ sẵn.
- Chuẩn bị một số hình ảnh về quang phổ liên tục, quang phổ phát xạ và quang phổ
vạch hấp thụ.
- Phiếu học tập.
2. Học sinh
- Ôn tập các kiến thức về lăng kính, thấu kính.
Phiếu học tập
Câu hỏi cho HS chuẩn bị bài ở nhà
Câu 1: Máy quang phổ là gì? Các bộphận cấu tạo chính?
Câu 2: Quang phổ liên tục là gì?
Câu 3: Quang phổ vạch phát xạ do nguồn nào phát ra và phát trong điều kiện nào? Câu 4: Quang phổ vạch hấp thụ có thể thu được trong điều kiện nào?
Câu hỏi củng cố bài
Câu 1: Sự đảo vạch quang phổ là gì?
A. Sự đảo ngược, từ vị trí ngược chiều khe máy thành cùng chiều.
B. Sự chuyển từ một vạch sáng trên nền tối thành vạch tối trên nền sáng, do bị
hấp thụ.
C. Sự đảo ngược trật tự các vạch trên quang phổ.
D. Sự thay đổi màu sắc các vạch quang phổ.
Câu 2: Quang phổ vạch của một chất thìđặc trưng cho
A. Chính chất ấy.
B. Chành phần hóa học của chất ấy.
C. Thành phần nguyên tố.
D. Cấu tạo phân tử của chất ấy.
Câu 3: Quang phổ vạch phát ra khi
A. nung nóng một chất rắn, lỏng hoặc khí.
B. nung nóng một chất lỏng, hoặc khí.
C. nung nóng một chất khí,ở điều kiện tiêu chuẩn.
D. nung nóng một chất khí ở áp suất rất thấp.
Câu 4: Quang phổ Mặt trời mà ta thu được trên Trái đất là quang phổ
A. liên tục.
B. vạch phát xạ.
C. vạch hấp thụ. D. đám hấp thụ. Đáp án: 1 B, 2 B, 3D, 4C
III. Tiến trình xây dựng kiến thức bài học.
- Phân tích quang phổ: Là phương pháp Vật lý dùng để xác định thành phần hóa học của một chất, dựa vào việc nghiên cứu quang phổ của
ánh sáng do chất ấy phát ra hoặc hấp thu.
- Quang phổ vạch phát xạ: Là quang phổ gồm các vạch màu riêng lẻ, ngăn cách nhau
bằng những khoảng tối.
- Nguồn phát: Các chất khí, hay hơi ở áp suất thấp phát ra khi bị kích thích.
- Tính chất: Mỗi nguyên tố hóa học khi bị kích thích, phát ra các bức xạ có bước sóng xác định và cho một quang phổ vạch phát xạ riêng, đặc trưng cho nguyên tố ấy.
- Quang phổ vạch hấp thụ của chất khí hoặc hơi.
-Điều kiện để thu được quang phổ vạch hấp thụ.
- Sự đảo vạch quang phổ.
- Máy quang phổ lăng kính
+ Cấu tạo: Ống chuẩn trực, hệ tán sắc, buồng tối.
+ Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng.
Quang phổ liên tục: Là quang phổ gồm nhiều dãy màu từ đỏ đến tím, nối liền nhau
một cách liên tục.
Nguồn phát: Các chất rắn, lỏng và khíở áp suất lớn khi bị nung nóng.
Tính chất: Không phụ thuộc vào bản chất của vật phát sáng, chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật.
IV. Các cơ hội phát triển năng lực sáng tạo của HS
Cơ hội 1: Hãy nêu vai trò và tác dụng của từng bộ phận trong máy quang phổ? Cơ hội2: Nếu nguồn phát là nguồn phát ra ánh sáng trắng, trên kínhảnh quan sát
được gì?
Cơ hội 3: Điều kiện để thu được quang phổ hấp thụ là nhiệt độcủa đám khí hay hơi
phải nhưthế nào so với nhiệt độ của nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục?
V. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề (8 phút)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ (7 phút)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
? Đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ.
HS suy nghĩ cá nhân và trả lời câu
hỏi của GV.
? Để nghiên cứu các thành phần đơn sắc của một chùm sáng ,
người ta đã chế tạo ra một loại máy
có tên là máy quang phổ, nhờ các
loại máy này mà người ta có thể
biết trên Mặt trời có Heli và các nguyên tố khác. Vậy máy quang
phổ là gì? Tiếp nhận thông tin bài mới.
Dán hình ảnh vẽ sẵn của máy
quang phổ lên bảng và giới thiệu về
các cấu tạo của máy quang phổ.
Quan sát, lắng nghe.
? Hãy cho biết tác dụng của ống
chuẩn trực?
Tạo ra chùm tia song song.
? Khe hẹp F đặt ở vị trí nào? Tiêu diện của thấu kính L1.
? Hãy cho biết tác dụng của
Hoạt động 3: Tìm hiểu quang phổ liên tục (5 phút)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
Hoạt động 4: Tìm hiểu quang phổ vạch phát xạ và quang phổ vạch hấp thụ (12 phút)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
Chùm tia đơn sắc.
? Mô tả hình ảnh thu được trên tấm kính mờ hoặc trên kínhảnh?
Các vạch màu.
Cho HS quan sát hình ảnh quang
phổ liên tục của một số nguồn phát như: Mặt Trời, đèn dây tóc nóng sáng. Quan sát.
? Nếu nguồn phát là nguồn ánh
sáng trắng, trên kính ảnh quan sát được như thế nào?
Có dải sáng màu sắc khác nhau, nối
liền một cách liên tục.
? Các vật gì, ở điều kiện nào cho quang phổ liên tục?
Các chất rắn, lỏng, khí ở áp suất
lớn khi bị nung nóng phát ra quang
phổ liên tục
? Nêu nhận xét về tính chất của
quang phổ liên tục?
Không phụ thuộc vào bản chất
nguồn sáng, chỉ phụ thuộc nhiệt độ
nguồn sáng.
Cho HS xem một số hình ảnh
quang phổ vạch phát xạ của Hidrô, thủy ngân, natri,…Yêu cầu HS so sánh sự
khác nhau của quang phổ vừa được xem
với quang phổ liên tục của ánh sáng
trắng.
Thảo luận theo nhóm.
? Quang phổ vạch phát xạ là gì?
Nêu định nghĩa.
Hoạt động 5: Tìm hiểu về định luật Kiếc – sốp và tác dụng của việc phân tích quang phổ (6 phút)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
?
? Quang phổ vạch phát xạ do
nguồn nào phát ra?
Ánh sáng đơn sắc.
? Quang phổ vạch phát xạ phát ra trong điều kiện nào?
Các chất khí hay hơi có khối lượng riêng nhỏ bị kích thích.
? Yêu cầu HS quan sát về ảnh
chụp quang phổ vạch của một số
nguyên tố, nêu nhận xét về nét giống
nhau, khác nhau giữa các quang phổ đó?
Quan sát, nhận xét.
? Nêu tính chất của quang phổ
vạch phát xạ? Đặc trưng cho tính chất hoá học
của nguyên tố đó.
Khi chiếu một chùm ánh sáng trắng qua kính lọc sắc đỏ thì có hiện tượng gì xảy ra?
Tấm kính chỉ cho ánh sáng đỏ
truyền qua, các chùm ánh sáng khác bị
chặn lại.
? Khi chiếu một chùm ánh sáng trắng vào máy quang phổ ta thu được
gì? Quang phổ liên tục.
? Nếu trên đường đi của chùm
sáng đó ta đặt một ống thủy tinh đựng hơi Natri thì thấy hiện tượng gì?
Xuất hiện một vạch tối ở đúng vị
trí của vạch vàng trong quang phổ
vạch phát xạ của Natri.
? Yêu cầu HS quan sát, nhận xét ảnh chụp các quang phổ hấp thụ của Hêli, Natri và so sánh chúng với ảnh
chụp quang phổ vạch phát xạ của Hêi, Natri. Từ đó, GV hướng dẫn để HS
hiểu định luật Kiếc –sốp. Ở một nhiệt độ xác định, một vật
chỉ hấp thụ những bức xạ nào đó mà nó
có khả năng phát xạ, và ngược lại, nó
chỉ phát bức xạ nào mà nó có khả năng
Hoạt động 6: Củng cố, hướng dẫn về nhà (7 phút)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
VI. Rút kinh nghiệm – bổ sung
... ... ... ... ... ... ... Nêu định nghĩa.
? Thế nào là phép phân tích quang phổ định tính?
Nêu định nghĩa.
? Thế nào là phép phân tích quang phổ định lượng?
Nêu định nghĩa.
? Làm thế nào để nhận biết được sự
có mặt của nguyên tố trong một hỗn