Tiết 1. GIẢI BÀI TẬP VỚI NỘI DUNG:
1) KHOẢNG VÂN- LOẠI VÂN Ở MỘT VỊ TRÍ- ĐẾM SỐ VÂN GIAO THOA. 2) GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG. 2) GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG.
Hoạt động 1. (5’)
GV giới thiệu bài toỏn luyện tập. HS tỡm hiểu nội dung bài toỏn.
Bài 1. Trong TN về giao thoa ỏnh sỏng, đo được khoảng cỏch từ võn sỏng thứ tư đến võn sỏng thứ 10 ở cựng một
bờn võn sỏng trung tõm là 2,4m. Khoảng cỏch giữa hai khe là 1mm, màn cỏch hai khe 1m. a) Tớnh bước súng ỏnh sỏng.
b) Ở hai vị trớ M, N cỏch võn trung tõm lần lượt là 1,2mm và 1,4mm cú võn gỡ? c) Từ M đến N cú bao nhiờu võn sỏng, võn tối. Biết M, N ở hai phớa tõm màn.
d) Bề rộng võn giao thoa quan sỏt được trờn màn là 12,3mm. Xỏc định số võn trong vựng giao thoa.
Bài 2. Trong TN về giao thoa ỏnh sỏng, hai khe S1, S2 cỏch nhau a = 1m; màn quan sỏt đặt cỏch hai khe D = 2m.
Nguồn phỏt ỏnh sỏng trắng cú bước súng biến đổi từ 0,4m đến 0,76m. a) Xỏc định chiều rộng quang phổ liờn tục bậc 2.
b) Ở vị trớ võn sỏng 3 của bức xạ đỏ, cú những bức xạ nào cho võn sỏng trựng nhau?
Hoạt động 2. (40’) GIẢI BÀI TẬP.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
Giỏo ỏn Vật Lý 12 Nõng Cao 110 Hướng dẫn HS giải bài toỏn bằng
cỏch nờu lần lượt cỏc cõu hỏi.
Bài 1. H. Bước súng ỏnh sỏng được xỏc định bằng cụng thức nào? H. Khoảng cỏch từ võn sỏng 4 đến võn sỏng 10 bằng mấy lần khoảng võn i? Rỳt ra biểu thức tổng quỏt xỏc định khoảng cỏch x vào vị trớ x của võn giao thoa.
H. Khoảng cỏch từ võn trung tõm
đến một võn sỏng, võn tối như thế nào so với khoảng võn?
Hướng dẫn HS đếm số võn. -Cần lưu ý số khoảng võn cú trong vựng giao thoa cần đếm số võn. -Phải biết loại võn ở vị trớ đầu hoặc vị trớ cuối của bề rộng vựng giao thoa.
-Hướng dẫn cỏch đếm cho 2 trường hợp: số võn của vựng giao thoa trờn màn; số võn giữa 2 vị trớ bất kỡ.
-Đọc đề bài toỏn 1, phõn tớch nội dung và yờu cầu. Thảo luận nhúm, cỏ nhõn giải theo gợi ý của GV. -Tỡm hiểu liờn hệ giữa khoảng cỏch của hai võn sỏng và khoảng võn i. x = | ki – k’i | -Tỡm được i và tớnh . -Viết biểu thức xỏc định vị trớ võn sỏng, võn tối và so sỏnh với khoảng võn. Xs = (số nguyờn)i. Xt = (số bỏn nguyờn)i.
Thảo luận nhúm, suy ra cỏch xỏc định loại võn ở một vị trớ xỏc định. -Một HS lờn bảng thực hiện cụng việc đếm số võn giao thoa. Rỳt ra qui luật chung về cỏch giải cho nội dung trờn.
-Ghi nhận hướng dẫn của GV về qui luật chung để đếm số võn cho 2 trường hợp a) Từ x = | 10i – 4i | = 6i Tỡm i. Tỡm bước súng bằng cụng thức. 6 0, 4.10 ( ) D i m a b) Lập tỉ số: 3 M x i (số nguyờn) Tại M cú võn sỏng. 3, 5 N x i (số bỏn nguyờn) Tại N là võn tối. c) Số võn giao thoa. + Vựng MN: 2, 6 6,5 0, 4 MN i Tại M là võn sỏng: 7 võn sỏng; 7 võn tối. + Cả vựng giao thoa 13, 2 16, 5 2 0,8 L i 33 võn sỏng, 34 võn tối. Bài 2.
H. Mụ tả kết quả giao thoa với
ỏnh sỏng trắng.
-Vẽ hỡnh, phõn tớch, chỉ ra cho HS: khoảng cỏch từ vị trớ võn đỏ đến võn tớm cựng bậc k gọi là chiều rộng quang phổ liờn tục bậc k.
H. Lập biểu thức xỏc định chiều
rộng quang phổ liờn tục bậc k?
H. Nhận xột gỡ về khoảng võn
giao thoa của ỏnh sỏng đơn sắc cú màu từ đỏ đến tớm? H. Ở một vị trớ xỏc định, cỏc võn sỏng cựng bậc (ngồi trừ võn trung tõm) của 7 hệ võn cú thể trựng nhau? Hướng dẫn HS cỏch giải, tỡm kết quả bài toỏn.
-Một HS lờn bảng, thực hiện việc giải theo nội dung GV hướng dẫn. + Viết biểu thức vị trớ võn đỏ võn tớm bậc k. d d t t D x k a D x k a
+Xỏc định khoảng cỏch giữa hai võn: [ ] k d t D x k a
-Trả lời cõu hỏi:
+Khoảng võn thu hẹp dần.
+Cỏc võn cựng bậc của 7 hệ võn khụng thể trựng nhau ở một vị trớ. Chỉ cú một số bức xạ cho võn trựng nhau nhưng khỏc bậc của cỏc võn.
-Thực hiện việc giải bài toỏn theo hướng dẫn của GV. a) Áp dụng: [ ] k d t D x k a Với k = 2; D = 2m; a = 10-3m đ = 0,76.10-6(m) t = 0,7.10-6(m) b)Vị trớ võn đỏ số 3: 3 3 dD x a Vị trớ cỏc võn sỏng của cỏc bức xạ trựng nhau. D x k a Ta cú x = xđ. 3 3 (1) d d k k Ta cú: tớm đỏ (2) Giải hệ pt (1) và (2) Cú 2 bức xạ cho võn sỏng trựng võn đỏ số 3.
Tiết 2. Bài tập giao thoa ỏnh sỏng với lưỡng lăng kớnh và hai nửa thấu kớnh.
Hoạt động 1 (40’) Giải bài tập.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Giỏo ỏn Vật Lý 12 Nõng Cao 111 -GV giới thiệu yờu cầu của bài toỏn số 2 và 3 trong SGK trang 198.
1- Loại dụng cụ tạo ra hỡnh ảnh giao thoa khụng phải là khe Iõng.
2- Cần tỡm vị trớ 2 nguồn kết hợp, khoảng cỏch từ nguồn đến màn và bề rộng vựng giao thoa. (a, D, L) * Bài toỏn: giao thoa ỏnh sỏng với lưỡng lăng kớnh. -Cho HS xem BT2-SGK 198. Nờu cõu hỏi gợi ý.
H. Nờu vai trũ của 2 lăng kớnh.
H. Khoảng cỏch giữa hai nguồn (S1, S2), khoảng
cỏch từ nguồn đến màn (D) xỏc định thế nào? (Lưu ý HS gúc chiết quang hai lăng kớnh rất bộ nờn gúc lệch của tia sỏng cũng rất bộ).
-Hướng dẫn HS thực hiện yờu cầu bài toỏn như giao thoa ỏnh sỏng với dụng cụ Iõng, dựng kiến thức hỡnh học để xỏc định độ rộng P1P2 của vựng giao thoa.
-Phõn tớch bài giải của SGK, tỡm hiểu và trả lời cõu hỏi: + Hai lăng kớnh tạo hai ảnh ảo S1, S2 của S, tạo hai chựm tia khỳc xạ ứng với 2 súng đơn sắc được tạo từ hai nguồn kết hợp S1, S2.
+ Khoảng cỏch giữa hai nguồn kết hợp. S1S2 = a = 2d.tan() với tan = A(n-1) a = 2dA(n-1)
+ Khoảng cỏch từ hai nguồn đến màn: D = d + d’
-Xem cỏch giải của bài toỏn để dẫn đến kết quả theo yờu cầu bài toỏn.
+ Xỏc định số võn giao thoa. (Đĩ thực hiện ở những bài trước) * Bài toỏn: giao thoa ỏnh sỏng với lưỡng thấu kớnh.
-GV: Nờu nội dung bài toỏn. Hướng dẫn HS vẽ ảnh của nguồn F tạo bởi hai thấu kớnh.
H. Vỡ sao F1, F2 là hai nguồn kết hợp?
-Hướng dẫn HS xỏc định vị trớ F1, F2, dựng biểu thức hỡnh học xỏc định a, bề rộng vựng giao thoa, từ đú trả lời cõu hỏi a) của bài.
-Yờu cầu HS thực hiện những cõu hỏi cũn lại bằng cỏch giải đĩ thực hiện ở những bài trước.
-Gợi ý để HS tỡm hiểu thờm.
H. Trường hợp nguồn F cú vị trớ cỏch 2 thấu kớnh
khoảng d < f của TK. Khi đú cú tạo được hệ võn trờn màn khụng? Vỡ sao?
Nờu tiếp cõu hỏi sau khi HS trả lời:
H. Khoảng cỏch a giữa 2 nguồn kết hợp, bề rộng
vựng giao thoa P1P2 cú xỏc định như trường hợp trờn khụng? Vỡ sao?
-Yờu cầu HS chuẩn bị ở nhà, vẽ đường đi của tia sỏng và thực hiện tớnh toỏn.
-Thảo luận nhúm, nhắc lại cụng thức TK để xỏc định ảnh cho bởi TK. ' df d d f -Một HS thực hiện trờn bảng cỏch xỏc định bề rộng vựng giao thoa và khoảng cỏch giữa 2 nguồn kết hợp bằng kiến thức hỡnh học.
-Thực hiện lại cỏc tớnh toỏn như SGK và vẽ đường đi của tia sỏng qua thiết bị vào tập.
-Thảo luận nhúm, tỡm hiểu.
+ d < f: mỗi nửa TK tạo ảnh F1, F2 là ảnh ảo, trước TK. + Hai chựm tia lú xem như xuất phỏt từ F1, F2 gặp nhau, gõy giao thoa. Cú võn giao thoa thu được trờn màn.
Hoạt động 2. (5’) CỦNG CỐ-HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ.
- GV nhắc lại việc vận dụng cỏc cụng thức về giao thoa.
- Lưu ý về cỏch tớnh số võn quan sỏt được trờn vựng giao thoa, cỏch xỏc định vựng giao thoa và những kiến thức liờn quan.
- Yờu cầu HS giải thờm BT 6.29; 6.30; 6.31 (SBT) và tỡm hiểu nội dung bài 39. IV. RÚT KINH NGHIỆM-BỔ SUNG:
Tiết 63-64. Ngày soạn: 18-01-2009
Bài 39. MÁMÁYY QQUUAANNGG PPHHỔỔ C
CÁÁCC LLOOẠẠII QQUUAANNGG PPHHỔỔ
I. MỤC TIấU:
1) Hiểu được cấu trỳc của mỏy quang phổ, tỏc dụng của từng bộ phận và nguyờn tắc hoạt động của nú. http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
Giỏo ỏn Vật Lý 12 Nõng Cao 112
2) Nắm được khỏi niệm cỏc loại quang phổ, cỏch tạo ra, tớnh chất và ứng dụng của nú. 3) Nắm được phương phỏp phõn tớch quang phổ, cỏc tiện lợi và ứng dụng của nú. II. CHUẨN BỊ:
- GV: Vẽ trờn giấy khổ lớn hỡnh ảnh sơ đồ mỏy quang phổ lăng kớnh; quang phổ liờn tục, quang phổ vạch phỏt xạ và hấp thụ.
- HS: ễn tập kiến thức về lăng kớnh, thấu kớnh. III. TỒ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Tiết 1 1) Kiểm tra bài cũ:
Hoạt động 1. (10’) KIỂM TRA BÀI CŨ
Nội dung:
- Ánh sỏng đơn sắc cú bước súng trong TN I-õng về giao thoa ỏnh sỏng, biết khoảng võn i, bề rộng vựng giao thoa là L. Tỡm số võn sỏng trờn màn.
- Sửa bài tập 6.29; 6.30 (SBT)
2) Bài mới: GV giới thiệu bài mới bằng cỏch:
- Yờu cầu HS nhắc lại hiện tượng tỏn sắc, nguyờn nhõn của sự tỏn sắc.
- Nờu cõu hỏi: Cỏc ỏnh sỏng đơn sắc khỏc nhau qua lăng kớnh thỡ kết quả thế nào?
Hoạt động 2. (10’) MÁY QUANG PHỔ LĂNG KÍNH.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
-Dựng tranh vẽ phúng to, giới thiệu cấu tạo và tỏc dụng của từng bộ phận của mỏy quang phổ (SGK)
-Giới thiệu nguyờn tắc hoạt động của mỏy quang phổ lăng kớnh. -Nờu cõu hỏi:
H. Cỏc chựm đơn sắc qua lăng
kớnh sẽ thu được ở đõu?
-Ghi nhận phần giới thiệu về mỏy quang phổ.
-Trả lời cõu hỏi: Cỏc chựm đơn sắc lệch theo cỏc phương khỏc nhau thu trờn tiờu diện của thấu kớnh L2. Mỗi vạch màu ứng với 1 thành phần đơn sắc. 1) Cấu tạo: Mụ tả như SGK. 2) Nguyờn tắc hoạt động: SGK. Hoạt động 3. (15’)
- Cho HS quan sỏt hỡnh ảnh quang phổ liờn tục của một số nguồn phỏt như: mặt trời; đốn dõy túc núng sỏng.
H. Nếu nguồn phỏt là nguồn phỏt
ỏnh sỏng trắng, trờn kớnh ảnh quan sỏt được như thế nào?
- Hướng dẫn HS trả lời cỏc cõu hỏi C1 (trang 214) và C2.
H. Cỏc vật gỡ, ở điều kiện nào cho
quang phổ liờn tục? - Giới thiệu nguồn phỏt.
- Tớnh chất của quang phổ liờn tục, mụ tả sự phụ thuộc về màu quang phổ liờn tục của một miếng sắt được đun núng, hướng dẫn HS nhận xột.
H. Ứng dụng gỡ khi phõn tớch
quang phổ liờn tục?
- Quan sỏt, nờu nhận xột:
+ Cú dĩi sỏng, màu sắc khỏc nhau, nối liền một cỏch liờn tục.
+ Nhiệt độ cao, quang phổ sỏng hơn, nguồn phỏt bức xạ dần về miền bước súng ngắn.
-Từ cỏc VD về sự phỏt sỏng của nguồn được đốt núng, tỡm hiểu ứng dụng của quang phổ liờn tục.
- Quang phổ gồm nhiều dĩi màu từ đỏ đến tớm, nối liền nhau một cỏch liờn tục.
- Cỏc chất rắn, lỏng, khớ ở ỏp suất lớn khi bị nung núng phỏt ra quang phổ liờn tục.
- Quang phổ khụng phụ thuộc bản chất nguồn sỏng, chỉ phụ thuộc nhiệt độ của nguồn sỏng.
Ở mọi nhiệt độ, vật đều bức xạ. Nhiệt độ tăng dần thỡ bức xạ càng mạnh và lan dần từ bức xạ cú bước súng dài đến bức xạ cú bước súng ngắn.
Hoạt động 4. (10’) Tỡm hiểu QUANG PHỔ VẠCH PHÁT XẠ
113suất thấp hoặc chất hơi núng sỏng suất thấp hoặc chất hơi núng sỏng
thỡ cho quang phổ như thế nào? -Cho HS quan sỏt hỡnh ảnh một số quang phổ khớ. Nờu cõu hỏi C3. -Đưa ra khỏi niệm quang phổ vạch phỏt xạ, cỏch tạo ra và tớnh chất sau khi gợi ý để HS trả lời cõu hỏi.
H. Thế nào là quang phổ phỏt xạ?
Quang phổ do nguồn thế nào phỏt ra? Cú những tớnh chất gỡ? Ứng dụng được gỡ từ quang phổ vạch phỏt xạ?
- Quan sỏt, thảo luận và rỳt ra nhận xột:
+ Cú những vạch màu riờng lẻ trờn nền tối.
+ Nguyờn tố khỏc nhau, phỏt xạ cho quang phổ vạch khỏc nhau. - Trả lời cõu hỏi C3 và cõu hỏi gợi ý của GV?
riờng lẻ, ngăn cỏch nhau bằng những vạch tối.
- Do chất khớ, hơi ở ỏp suất thấp bị kớch thớch phỏt ra.
- Mỗi nguyờn tố húa học cú một quang phổ vạch đặc trưng xỏc định.
- Cú thể ứng dụng trong việc phỏt hiện sự hiện diện của nguyờn tố trong hợp chất.
Tiết 2.
Hoạt động 1. (10’) ễN TẬP NỘI DUNG VỀ QUANG PHỔ LIấN TỤC, QUANG PHỔ VẠCH PHÁT XẠ
GV nờu cõu hỏi gợi ý:
1) Hĩy phõn biệt về hỡnh dạng, nguồn phỏt và tớnh chất của hai loại quang phổ. 2) Ứng dụng được gỡ từ hai loại quang phổ trờn?
Hoạt động 2. (20’) Tỡm hiểu QUANG PHỔ VẠCH HẤP THỤ. H. Hĩy nờu nhận xột về hỡnh ảnh
của hỡnh 39.2.
-Giới thiệu cỏch tạo ra quang phổ vạch hấp thụ của Natri (SGK). Đưa ra khỏi niệm về quang phổ vạch hấp thụ. Nờu cõu hỏi:
H. So sỏnh quang phổ vạch hấp
thụ với quang phổ vạch của cựng một nguyờn tố?
- Nờu điều kiện để cú quang phổ vạch hấp thụ.
- Từ nhận xột của HS, đưa ra hiện tượng đảo vạch trong quang phổ hấp thụ. Đưa ra định luật về phỏt xạ và hấp thụ của mỗi nguyờn tố húa học sau khi nờu cõu hỏi để HS nhận xột.
H. Hiện tượng đảo vạch quang
phổ cho thấy khả năng phỏt xạ và hấp thụ cỏc bức xạ của nguyờn tố húa học như thế nào?
-Hướng dẫn HS rỳt ra tớnh chất của quang phổ vạch hấp thụ vỏ ứng dụng để làm gỡ? Quan sỏt, rỳt ra cỏc nhận xột: -Cỏc vạch đen trờn nền quang phổ liờn tục trựng với vị trớ cỏc vạch màu trong quang phổ vạch phỏt xạ.
-Quang phổ phỏt sinh khi cho ỏnh sỏng trắng đi qua một chất khớ bay hơi nung núng ở ỏp suất thấp.
-Mỗi nguyờn tố cú quang phổ hấp thụ đặc trưng cho nguyờn tố đú.
-Tỡm hiểu ứng dụng của quang phổ.
1-Quang phổ liờn tục thiếu một số vạch màu do bị chất khớ hay hơi hấp thụ là quang phổ vạch hấp thụ của khớ hay hơi đú.
2-Chỉ thu được khi nhiệt độ đỏm khớ hay hơi hấp thụ thấp hơn nhiệt độ nguồn sỏng phỏt quang phổ liờn tục.
3)Quang phổ hấp thụ của mỗi nguyờn tố cú tớnh chất đặc trưng cho nguyờn tố đú. Cú thể nhận biết sự cú mặt của nguyờn tố đú trong một hỗn hợp hay hợp chất.
Hoạt động 3. (10’) Tỡm hiểu PHẫP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ
-Nờu cỏc cõu hỏi gợi ý:
H. Dựng mỏy quang phổ để
nghiờn cứu cỏc loại quang phổ trờn cú tỏc dụng gỡ trong việc tỡm hiểu cấu tạo của cỏc chất?
-Giới thiệu định nghĩa về phõn tớch quang phổ? (SGK)
H. So sỏnh phộp phõn tớch quang
phổ với cỏc phộp phõn tớch khỏc? Tỡm những ưu điểm của phõn tớch quang phổ?
+ Thảo luận nhúm, suy luận và tỡm hiểu nội dung.
-Cú thể suy ra thành phần cấu tạo của nguồn sỏng.
-Suy ra được nhiệt độ, ỏp suất của nguồn sỏng. + So sỏnh với cỏc phộp phõn tớch