D. Phương tiện dạy học 1.Dụng cụ thí nghiệ m
E. Xây dựng tình huống vật lý 1.Tình huống cơ bản
1. Tình huống cơ bản
- GV đề xuất vấn đề: “Một tia sáng khi tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt sẽ bị
khúc xạ và đi vào môi trường 2. Có thể xảy ra trường hợp tia sáng không đi vào môi trường 2 hay không?”
- Để giải quyết vấn đề này đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức hiện tượng khúc xạ ánh sáng
để tìm tòi và dựđoán câu trả lời
- Nếu học sinh không thể tự lực trả lời câu hỏi này thì giáo viên có thể định hướng bằng cách cung cấp bài toán
- Chiếu tia sáng đi từ môi trường 1 có chiết suất n1 sang môi trường 2 có chiết suất n2<n1. Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng, hãy khảo sát sự tồn tại của góc khúc xạ r theo góc tới i.
- Theo định luật khúc xạ ánh sáng thì r>i do n1>n2. Ngoài ra khi tăng góc tới thì góc khúc xạ cũng tăng, do đó khi tăng góc tới i tới một giá trị giới hạn thì góc khúc xạ r=90o. Nếu ta tiếp tục tăng i thì góc khúc xạ lớn hơn 90o(vô lý), do đó không còn tia khúc xạ.
- Trong thí nghiệm bài khúc xạ ánh sáng, khi chiếu tia sáng từ không khí vào bản bán trụ thì ta quan sát thấy đồng thời tia phản xạ và tia khúc xạ. Trong trường hợp trên nếu không còn tia khúc xạ thì tia sáng sẽ phản xạ lại môi trường tới
3. Phát hiện kiến thức mới
- Điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần: n1>n2 và i>igh với 2 1
sinigh n n
4. Tình huống kiểm chứng
- Vận dụng kết quả trên để tìm điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần khi tia sáng đi từ
môi trường 1 sang môi trường 2? Làm thế nào để kiểm tra bằng thực nghiệm?
- Đối tượng thí nghiệm là bản bán trụ bằng thủy tinh. Xác định điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần tại mặt phân cách giữa thủy tinh và không khí.
- Thí nghiệm này đòi hỏi học sinh khảo sát tia sáng đi từ bản bán trụ ra ngoài và phải đo được góc tới và góc khúc xạ. Vấn đề này đòi hỏi học sinh phải vận dụng linh hoạt kiến thức cũ và có óc sáng tạo
để đưa ra giải pháp chiếu tia sáng tới mặt cong của bản bán trụ theo phương qua tâm, khi đó tia sáng truyền thẳng tới tâm, đặt vòng tròn chia độ tại đó, ta dễ dàng đo được góc tới và góc khúc xạ.
5. Hợp thức hóa kiến thức
- GV kết luận, yêu cầu HS phát biểu điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần khi tia sáng truyền từ môi trường 1 sang môi trường 2
6. Vận dụng
- Giới thiệu cấu tạo của sợi quang, yêu cầu học sinh xác định đường truyền của tia sáng qua sợi quang
- Qua đó nêu ứng dụng của sợi quang trong thực tiễn