2.1. Phân tích nội dung kiến thức chủ đề Khúc xạ ánh sáng
2.1.1 Vai trò của chủ đề “Khúc xạ ánh sáng”, Vật lí 11 trong chương trình Vật lí lớp 11
Vật lí lớp 11
Học thuyết về ánh sáng là một trong những học thuyết quan trọng của Vật lí hiện đại. Học thuyết này dựa trên quan niệm về lƣỡng tính sóng hạt của ánh sáng. Quang học trong chƣơng trình trung học phổ thong hiện nay đƣợc chia thành hai phần: quang hình học và quang lí. Quang hình học có nhiều ứng dụng trong đời sống và kỹ thuật nên việc dạy quang hình học có tác dụng rất lớn trong việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh.Các bài tập về quang hình học cũng thƣờng gặp trong thực tế đời sống của học sinh. Đặc biệt là chủ đề “Khúc xạ ánh sáng” trong chƣơng trình Vật lí 11.
Chủ đề “Khúc xạ ánh sáng” bao gồm ba định luật cơ bản của Quang hình học, đó là: định luật truyền thẳng ánh sáng, định luật phản xạ ánh sáng và định luật khúc xạ ánh sáng. Khi nắm vững đƣợc chủ đề này, học sinh sẽ có một kiến thức nền tảng tốt nhất để giải quyết các bài tập định tính và định lƣợng. Ngồi ra học sinh cũng có thể chế tạo đƣợc một số dụng cụ có ứng dụng quan trọng trong đời sống nhƣ: lăng kính, kính viễn vọng …
Hơn nữa, chủ đề này có nhiều vai trị trong các lĩnh vực khoa học khác khơng chỉ với ngành Vật lí. Đặc biệt là với sự phát minh ra sợi quang dẫn truyền ánh sáng lạnh vào đầu thập niên 1960, phẫu thuật nội soi đã thực sự là một cuộc cách mạng trong ngành phẫu thuật. Đây là phƣơng pháp phẫu thuật với những ƣu điểm rất lớn: giảm thời gian phẫu thuật, thời gian điều trị hậu phẫu và các nguy cơ nhiễm trùng, hỗ trợ bác sĩ khi phẫu thuật, tăng tính thẩm mĩ …
Bên cạnh đó, sợi cáp quang cịn đƣợc ứng dụng trong công nghệ thông tin nhƣ truyền tín hiệu điện thoại mã hoá dƣới dạng xung ánh sáng, truyền
thông tin qua internet… Ánh sáng đi vào một đầu sợi quang, bị phản xạ toàn phần nhiều lần theo đƣờng gấp khúc tới đầu bên kia của sợi quang. Nhờ đó mà thơng tin có thể đƣợc truyền đi nhanh chóng và chính xác.
Một ứng dụng không kém phần quan trọng nữa của chủ đề này liên quan đến ngành kĩ thuật qn sự: đó là kính tiềm vọng. Kính tiềm vọng là một bộ phận quan trọng của tàu ngầm, Kính tiềm vọng của tàu ngầm giúp cho thủy thủ đồn tàu có thể thấy bên trên của mặt nƣớc khi tàu ngầm bị chìm dƣới nƣớc.Kính tiềmậtvọng là các công cụ quan trọng ở các tàu chiến, tàu tuần dƣơng và các tàu chiến bọc thép. Nhiều cuộc khảo sát về nguyên tử sẽ không đƣợc thực hiện đƣợc nếu khơng có sự trợ giúp của kính viễn vọng.
Hiện tƣợng phản xạ toàn phần và khúc xạ ánh sáng gây ra nhiều hiện tƣợng kì lạ trong thực tế nhƣ hiện tƣợng ảo ảnh. Khi học xong chủ đề này, học sinh sẽ phần nào giải thích và hiểu rõ hơn các hiện tƣợng thiên nhiên kì thú