Tiết 1. NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG.
Hoạt động 1. (10’) KIỂM TRA BÀI CŨ
- GV nờu cõu hỏi kiểm tra.
H. Thế nào là sự tỏn sắc ỏnh sỏng? Thế nào là quang phổ mặt trời?H. Ánh sỏng đơn sắc là gỡ? Ánh sỏng trắng là ỏnh sỏng thế nào? H. Ánh sỏng đơn sắc là gỡ? Ánh sỏng trắng là ỏnh sỏng thế nào?
H. Điều gỡ chứng tỏ chiết suất của mụi trường trong suốt phụ thuộc vào màu sắc ỏnh sỏng? Nờu vớ dụ.
- HS được kiểm tra trả lời cõu hỏi.
Hoạt động 2. (30’) Tỡm hiểu: HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
-Yờu cầu HS nhắc lại hiện tượng nhiễu xạ ỏnh sỏng.
-Cho HS quan sỏt hỡnh 36.1. Nờu cõu hỏi:
H. Đứng ở a cú nhỡn thấy lỗ O
khụng? Tại sao?
-Tiến hành TN theo hỡnh 36.1. Chỉ cho HS hỡnh ảnh nhiễu xạ ở hỡnh 36.2 SGK. Yờu cầu HS quan sỏt
-Thảo luận nhúm: Nhớ lại hiện tượng súng lệch khỏi phương truyền thẳng, và đi vũng qua vật cản gọi là nhiễu xạ súng.
-Trả lời cõu hỏi gợi ý.
+Đứng ở A sẽ nhỡn thấy O vỡ ỏnh sỏng truyền theo đường thẳng. -Quan sỏt kết quả TN do GV thực hiện: ỏnh sỏng sau khi qua lỗ O đĩ đi lệch khỏi phương truyền thẳng. -Một nhúm tiến hành tN với tấm
1) Nhiễu xạ ỏnh sỏng là hiện tượng ỏnh sỏng khụng tũn theo định luật truyền thẳng, quan sỏt được khi ỏnh sỏng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mộp những vật trong suốt hoặc khụng trong suốt.
kết quả TN và yờu cầu chuẩn bị làm TN với tấm bỡa cú dựi lỗ nhỏ, yờu cầu HS quan sỏt hiện tượng cú được.
H. Nhiễu xạ ỏnh sỏng là gỡ?H. Nhiễu xạ ỏnh sỏng chứng tỏ H. Nhiễu xạ ỏnh sỏng chứng tỏ
ỏnh sỏng cú tớnh chất gỡ? Lỗ nhỏ O (hoặc 1 khe sỏng) cú vai trũ gỡ?
H. Nhận xột gỡ về mỗi chựm sỏng
đơn sắc?
-Yờu cầu HS viết biểu thức tớnh bước súng ỏnh sỏng truyền trong mụi trường chõn khụng, trong mụi trường bất kỡ. Kết hợp với cụng thức n C
V
= , lập biểu thức liờn hệ giữa 2 bước súng ỏnh sỏng truyền trong 2 mụi trường.
bỡa cú dựi lỗ nhỏ. Quan sỏt, rỳt ra kết luận.
+Cú hiện tượng nhiễu xạ ỏnh sỏng.
+Ánh sỏng phải cú tớnh chất súng. Lỗ O hoặc khe hẹp được chiếu sỏng giữ vai trũ một nguồn phỏt súng ỏnh sỏng.
-Thảo luận nhúm, lập biểu thức. λ = CT trong chõn khụng.
λ’ = VT trong mụi trường bất kỡ với n C V = , từ đú suy ra liờn hệ giữa λ và λ’: ' n λ λ = 2)Ánh sỏng cú tớnh chất súng, lỗ nhỏ được chiếu sỏng cú vai trũ như một nguồn phỏt súng ỏnh sỏng. Mỗi chựm sỏng đơn sắc là một chựm sỏng cú bước súng và tần số xỏc định. + Trong chõn khụng, ỏnh sỏng cú bước súng: C f λ= với C = 3.108m/s
+ Trong mụi trường cú chiết suất n:
' n λ λ = ( ) kk chk nchk nkk λ ≈λ ≈ Hoạt động 4. (5’) Củng cố:
- GV hướng dẫn HS so sỏnh nhiễu xạ ỏnh sỏng với nhiễu xạ súng cơ đĩ học ở chương III. - Lưu ý HS cụng thức '
n
λ
λ = để vận dụng giải bài tập.
Tiết 2. GIAO THOA ÁNH SÁNG.
Hoạt động 1. (25’) THÍ NGHIỆM VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG.
-Giới thiệu yờu cầu vỡ sao phải làm TN: Để minh họa giả thuyết về tớnh chất súng của ỏnh sỏng, chứng tỏ bằng thực nghiệm rằng cú thể tạo ra được sự giao thoa ỏnh sỏng.
-Bố trớ dụng cụ TN, giới thiệu chi tiết của bộ dụng cụ.
-Yờu cầu HS nah8c1 lại một số điểm cơ bản về súng, giao thoa súng.
H. Thế nào là súng kết hợp?
Nguồn kết hợp?
H. Điều kiện để cú hiện tượng
giao thoa súng cơ?
H. Trong vựng giao thoa của 2
súng, quan sỏt thấy hỡnh ảnh thế nào? (giao thoa súng nước). -Tiến hành TN. Gọi HS quan sỏt và nhận xột kết quả.
H. So sỏnh được hỡnh ảnh quan
sỏt được trong TN với hỡnh ảnh giao thoa súng cơ em đĩ biết.
H. Thay 2 khe S1, S2 trờn màn, ta
dựi 2 lỗ nhỏ S1, S2 thỡ sẽ quan sỏt thấy gỡ?
H. Nếu chắn một trong 2 khe S1
hoặc S2, ta quan sỏt thấy hiện tượng gỡ trờn màn?
-Ghi nhận yờu cầu phải tiến hành TN.
-Cựng với GV, vài HS lắp đặt dụng cụ TN. Chỳ ý nghe GV giới thiệu.
-Thảo luận nhúm, ụn lại kiến thức về giao thoa súng cơ.
-Quan sỏt hỡnh ảnh giao thoa ỏnh sỏng từ kết quả TN.
-Trả lời cõu hỏi gợi ý.
+Hỡnh ảnh tương tự với giao thoa súng cơ. Cú cỏc võn giao thoa. Hai nguồn S1, S2 cú độ lệch pha bằng O.
+S1, S2 là lỗ nhỏ: hỡnh ảnh võn cú dạng cong (khụng là vạch thẳng nữa)
+Cú nhiễu xạ qua một khe, khụng cũn giao thoa nữa.
-Cỏc nhúm thực hiện TN với kớnh lọc sắc cú màu khỏc nhau. +Sơ đồ TN (hỡnh vẽ) + Kết quả: Với F là kớnh lọc đỏ, trờn màn E cú vựng sỏng hẹp xuất hiện những vạch đỏ và những vạch tối xen kẽ nhau, song song với khe S.
Hoạt động 2. (15’) GIẢI THÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: -Giới thiệu và hướng dẫn HS tỡm
hiểu nội dung mụ tả ở hỡnh 36.4. Nờu lần lượt cõu hỏi gợi ý:
H. Khe S trờn màn M1; khe S1 và
S2 trờn màn M2 giữ vai trũ gỡ trong TN trờn?
H. Vựng khụng gian cú 2 súng
chồng lờn nhau cho ta hỡnh ảnh gỡ?
H. Hiện tượng giao thoa ỏnh sỏng
chứng tỏ điều gỡ?
-Quan sỏt, thảo luận nhúm, tỡm hiểu kiến thức.
+ S: nguồn phỏt sỏng đơn sắc + S1, S2: hai nguồn kết hợp phỏt 2 súng kết hợp gõy giao thoa. + Vựng giao thoa là vựng khụng gian cú 2 súng chồng lờn nhau.
-Rỳt ra kết luận về giao thoa ỏnh sỏng.
-Hiện tượng giao thoa cho thấy ỏnh sỏng cú tớnh chất súng. Cỏc vạch sỏng, vạch tối gọi là võn giao thoa.
-Giải thớch: SGK -Kết luận: SGK.
“Giao thoa ỏnh sỏng là bằng chứng thực nghiệm khẳng định ỏnh sỏng cú tớnh chất súng”.
-Để cú hiện tượng giao thoa ỏnh sỏng: 2 chựm sỏng giao thoa nhau phải là hai chựm sỏng kết hợp.
Hoạt động 3. (5’) CỦNG CỐ-DẶN Dề:
GV: - Hướng dẫn HS ụn tập nội dung bài.
- Yờu cầu HS xem hỡnh 36.5 và 38.3; 38.2 để biết thờm cỏch tạo 2 nguồn kết hợp bằng bộ dụng cụ khỏc dụng cụ TN của Young.
- Chuẩn bị trước nội dung theo hỡnh 37.1 bài 37. HS: - Ghi nhận hướng dẫn ụn tập và chuẩn bị ở nhà của GV. III. Rỳt kinh nghiệm- Bổ sung.
Tiết 60. Ngày soạn: 10-01-2009
Bài 36. KHOẢNG VÂN-BƯỚC SểNG KHOẢNG VÂN-BƯỚC SểNG VÀ MÀU SẮC ÁNH SÁNG
VÀ MÀU SẮC ÁNH SÁNG
I. MỤC TIấU: 1) Kiến thức:
- Xõy dựng cỏc biểu thức xỏc định: Vị trớ võn giao thoa, khoảng võn.
- Xỏc định bước súng ỏnh sỏng thớ nghiệm dựa vào việc xỏc định khoảng võn giao thoa từ kết quả thớ nghiệm. - Biết được mối quan hệ giữa bước súng ỏnh sỏng và màu sắc ỏnh sỏng; mối liờn hệ giữa chiết suất mụi trường và bước súng ỏnh sỏng đơn sắc.
2) Kĩ năng: Nắm chắc và vận dụng tốt cỏc cụng thức xỏc định vị trớ võn sỏng, võn tối; khoảng võn trong việc giải bài toỏn giao thoa ỏnh sỏng.
II. CHUẨN BỊ:
- GV: Vẽ trờn giấy khổ lớn đường cong tỏn sắc của thủy tinh và nước.
- HS: ễn tập về vị trớ những điểm dao động cực đại, cực tiểu trong giao thoa súng cơ III. TỒ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động 1. (5’) KIỂM TRA BÀI CŨ
- GV nờu cõu hỏi ụn tập kiến thức cũ về súng cơ học để vận dụng cho bài mới.
H. Vị trớ những điểm dao động với biờn độ cực đại và cực tiểu xỏc định bằng biểu thức nào? Nhận xột gỡ về vị trớ cỏc
điểm dao động cực đại, cực tiểu trong vựng giao thoa. - Một HS lờn bảng ghi cỏc biểu thức: và nờu nhận xột: Cỏc điểm dao động cực đại cựng bậc K đối xứng qua cực đại trung tõm.
2 12 1 2 1 1 2 d d k d d k λ λ − = − = + ữ với k = 0; ±1; ±2.
Hoạt động 2. (20’) XÂY DỰNG CễNG THỨC VỊ TRÍ VÂN GIAO THOA VÀ KHOẢNG VÂN.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG
-GV yờu cầu HS nhắc lại hỡnh ảnh giao thoa quan sỏt được trong TN và nờu nhận xột khoảng cỏch giữa cỏc võn giao thoa.
-Nờu cõu hỏi gợi ý đĩ ụn tập đầu giờ, nhấn mạnh điều kiện vị trớ của điểm dao động cực đại. -Vẽ hỡnh 37.1. Hướng dẫn HS tỡm
-Thảo luận nhúm, cử đại diện mụ tả lại hỡnh ảnh giao thoa quan sỏt được trong TN Young.
-Một HS lờn bảng lập cỏc biểu thức (từ hỡnh vẽ 37.1)
1) Vị trớ võn giao thoa:
hiệu đường đi: d2 - d1 (cú thể gợi ý HS xõy dựng cỏch khỏc SGK xõy dựng). Cần nhấn mạnh điều kiện để quan sỏt rừ võn giao thoa.
H. Từ biểu thức (37.2) lập biểu
thức xỏc định vị trớ võn sỏng trờn màn.
-Lưu ý HS: khụng cần thiết phải tỡm cụng thức xỏc định vị trớ võn tối vỡ K khụng cú ý nghĩa rừ ràng, khụng xỏc định võn thứ mấy như là đối với võn sỏng, chỉ cần nắm được là: xen kẽ cỏc võn sỏng là cỏc võn tối; cỏc võn sỏng, cỏc võn tối cỏch đều nhau.
H. Lập biểu thức tớnh khoảng võn. 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 a d x D a d x D = − ữ + = + ữ + Từ đú: d22−d12 =2ax Với A rất gần O và D ≥ a 2 1 ax d d D − =
-Từ điều kiện vị trớ của điểm dao động cực đại, cực tiểu, HS xỏc định vị trớ võn sỏng, võn tối. -Từ định nghĩa khoảng võn, một HS lờn bảng lập cụng thức tớnh khoảng võn. điểm trờn màn cỏch tõm màn khoảng x. 2 1 ax d d D − =
- Tại điểm trờn màn cú võn sỏng khi d2 – d1 = kλ với k là số nguyờn (k = 0;±1;±2…) và λ là bước súng ỏnh sỏng. Vị trớ võn sỏng trờn màn. D x k a λ =
2) Khoảng võn: là khoảng cỏch giữa hai võn sỏng (hoặc giữa 2 võn tối) nằm cạnh nhau. D i a λ =
Hoạt động 3. (15’) ĐO BƯỚC SểNG ÁNH SÁNG- LIấN HỆ GIỮA BƯỚC SểNG VÀ MÀU SẮC ÁNH
SÁNG. -Từ cụng thức D i a λ = , gợi ý cho HS.
H. Muốn đo bước súng ỏnh sỏng,
phải đo cỏc đại lượng nào? (Lưu ý thờm HS: '
n
λλ = ) λ = ) -Yờu cầu HS xem bảng 37.1 với giỏ trị bước súng đo được của ỏnh sỏng cú màu từ đỏ đến tớm. -Nờu cõu hỏi C3.
-Từ kết quả của hiện tượng tỏn sắc ỏnh sỏng và giao thoa ỏnh sỏng, hướng dẫn HS tỡm mối liờn hệ giữa bước súng ỏnh sỏng và chiết suất mụi trường ỏnh sỏng truyền qua.
H. Nhận xột gỡ về chiết suất của
mụi trường đối với ỏnh sỏng cú màu từ đỏ đến tớm? Từ cụng thức D i a λ = , HS thảo luận nhúm, suy ra nguyờn tắc đo bước súng ỏnh sỏng bằng phương phỏp giao thoa.
-Từ bảng 37.1. Thảo luận nhúm, phõn tớch để trả lời cõu hỏi C3. + Tại võn sỏng trung tõm, cỏc cực đại giao thoa của 7 thành phần đơn sắc trựng nhau: võn trắng trung tõm.
+ Vỡ i tăng dần theo bước súng, từ đú dẫn đến kết quả cú dĩi màu cầu vồng hai bờn võn sỏng trung tõm. 1) Đo bước súng ỏnh sỏng: Từ cụng thức D i a λ = ⇒ i D a λ = + Đo i, a và D tỡm được λ.
Với mụi trường cú chiết suất n: '
n
λ λ =
2) Bước súng và màu sắc ỏnh sỏng: -Mỗi ỏnh sỏng đơn sắc cú một bước súng (tần số) xỏc định.
-Mọi ỏnh sỏng đơn sắc mà ta nhỡn thấy cú bước súng (trong chõn khụng) trong khoảng từ 0,38àm đến 0,76àm. -Chiết suất mụi trường trong suốt phụ thuộc vào tần số và bước súng của ỏnh sỏng. Chiết suất nhỏ ứng với bước súng dài và ngược lại.
Hoạt động 4. (5’) Củng cố- Dặn dũ:
GV: Giới thiệu nội dung ụn tập bài: BT 1, 2, 3, 4, 5 SGK trang 197. Hướng dẫn chuẩn bị bài mới: bài 38 về bài tập giao thoa ỏnh sỏng. HS: Ghi nhận những hướng dẫn của GV.
IV. RÚT KINH NGHIỆM-BỔ SUNG:
Tiết 61-62. Ngày soạn: 16-01-2009
BÀI TẬP
BÀI TẬP
I. MỤC TIấU: 1) Kiến thức:
- Hướng dẫn vận dụng cỏc cụng thức về giao thoa ỏnh sỏng bằng việc giải bài toỏn về giao thoa ỏnh sỏng. - Giới thiệu một số phương phỏp tạo ra hai nguồn kết hợp từ đú quan sỏt được hỡnh ảnh giao thoa. Biết cỏch xỏc định khoảng võn và số võn quan sỏt được trong một số trường hợp cụ thể.
2) Kĩ năng: Luyện tập cho HS kĩ năng phõn tớch, vận dụng và tớnh toỏn. II. CHUẨN BỊ:
- GV: Soạn bài tập với nội dung cần luyện tập. - HS: ễn tập kiến thức của chương.