D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN CỦA CHƯƠNG
c. Hiện tượng quang điện Thuyết lượng tử ánh sáng
* Nội dung kiến thức
- Gắn tấm kẽm tích điện âm vào cần của một điện nghiệm, hai lá điện nghiệm tách xa nhau. Chiếu ánh sáng hồ quang vào tấm kẽm, thấy hai lá điện nghiệm khép lại. Nếu thay tấm kẽm bằng một số kim loại khác ta cũng thấy hiện tượng tương tự xảy ra. Như vậy, tia tử ngoại của hồ quang, khi chiếu vào tấm kẽm, đã làm bất các êlectrôn khỏi tấm kẽm.
- Hiện tượng quang điện ngoài (gọi tắt là hiện tượng quang điện) là hiện tượng ánh sáng làm bật các êlectron ra khỏi bề mặt kim loại.
- Các êlectron bật ra khỏi bề mặt kim loại gọi là êlectron quang điện hay quang êlectron.
- Giả thuyết Plăng : Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay
phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và bằng hf, trong đó, f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay phát xạ ra, h gọi là hằng số Plăng.
Lượng tử năng lượng là ε = h.f trong đó h = 6,625.10-34J.s. - Nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng :
+ Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
+ Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf.
+ Phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo các tia sáng.
+ Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn.
Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động, không có phôtôn đứng yên. - Các định luật quang điện:
+ Định luật quang điện thứ nhất (định luật về giới hạn quang điện) : Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng λ0. Bước sóng λ0 được gọi là giới hạn quang điện của kim loại đó : λ ≤ λ0
+ Định luật quang điện thứ hai (định luật về cường độ dòng quang điện bão hoà): Đối với mỗi ánh sáng thích hợp (có λ ≤ λ0) cường độ dòng quang điện bão hoà tỉ lệ thuận với cường độ của chùm sáng kích thích.
+ Định luật quang điện thứ ba (định luật về động năng cực đại của quang êlectron): Động năng ban đầu cực đại của quang êlectron không phụ thuộc cường độ của chùm sáng kích thích mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng kích thích và bản chất của kim loại.
- Công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện ngoài : mv20 max
hf A 2 = +
trong đó h là hằng số Plăng, f là tần số của ánh sáng đơn sắc tương ứng, A là công thoát, m là khối lượng của êlectron, v0max là tốc độ ban đầu cực đại của các quang êlectron.
* Một số lưu ý khi dạy học
- Cần làm rõ cho HS thấy được ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt:
+ Ánh sáng có tính chất sóng được thể hiện qua các hiện tượng như hiện tượng giao thoa ánh sáng, hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng...
+ Ánh sáng cũng có tính chất hạt được thể hiện qua các hiện tượng như hiện tượng quang điện, hiện tượng phát quang,...
- Cần làm cho HS thông hiểu các nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng, công thức Anh- xtanh về hiện tượng quang điện ngoài.
- Đối với thí nghiệm khảo sát hiện tượng quang điện nên tận dụng và khai thác triệt để nhằm củng cố độ tin cậy của thông tin mà học sinh thu được.
- Vì đây là kiến thức mới, các hiện tượng đều diễn ra theo các cơ chế vi mô do vậy rất trừu tượng. Từ lí do trên, phương pháp mô hình kết hợp với ứng dụng công nghệ thông tin và phương pháp diễn giảng nên được sử dụng nhằm tường minh các cơ chế giúp học sinh dễ hình dung và ghi nhớ kiến thức.
- Các ứng dụng trong thực tiễn sản xuất và đời sống nên được đưa vào như máy đếm tự động (ứng dụng của quang trở); pin mặt trời Thái Dương Năng; Ứng dụng của laze trong đời sống (video).
1. Lê Công Triêm, Lê Thúc Tuấn, Bài giảng Phân tích chương trình VLPT, Đại học sư phạm Huế, 2004.
2. Sách giáo khoa, sách giáo viên Vật lý 11, 12 (chương trình cơ bản và nâng cao), NXB Giáo dục, Hà Nội.
3. Hướng dẫn thực hiện Chuẩn kiến thức kĩ năng môn vật lý 11, 12, Bộ Giáo dục và Đào tạo.
D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN CỦA CHƯƠNG
1. Trình bày đặc điểm nội dung của định luật khúc xạ ánh sáng và một số lưu ý khi dạy học kiến thức này trong chương trình VLPT.
2. Trình bày đặc điểm nội dung phần giao thoa ánh sáng và những lưu ý khi dạy học những kiến thức này.
3. Để tổ chức hoạt động dạy học các kiến thức trong phần Quang hình học, Sóng ánh sáng và lượng tử ánh sáng có thể sử dụng phương pháp và phương tiện dạy học nào?
4. Soạn kế hoạch bài dạy các bài học sau:
+ Bài 31. Mắt (Vật lý 11 chương trình chuẩn)
+ Bài 30. Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng (Vật lý 12 chương trình chuẩn)
5. Hãy vận dụng kiến thức về lí luận dạy học Vật lý để chuẩn bị dạy học một số bài dưới đây nhằm phát huy tính tích cực, tự lực sáng tạo của HS:
+ Bài 26. Khúc xạ ánh sáng (Vật lý 11 chương trình chuẩn) + Bài 37. Giao thoa ánh sáng (Vật lý 12 chương trình chuẩn)
CHƯƠNG 6
Dạy học phần vật lý hạt nhân
Số tiết: 5 (Lý thuyết: 4 tiết; bài tập, thảo luận: 01 tiết)
A) MỤC TIÊU:
− Kiến thức: Học xong chương này sinh viên cần:
+ Biết những đặc điểm chung của phần Vật lý hạt nhân trong chương trình VLPT, biết cách phân tích những nội dung cơ bản và cách hình thành những kiến thức cơ bản của phần Hạt nhân nguyên tử: Năng lượng liên kết hạt nhân, phóng xạ, phản ứng hạt nhân,...
+ Hiểu những khó khăn nhất định khi dạy cho HS kiến thức cơ bản của chương Hạt nhân nguyên tử, những lưu ý về mặt phương pháp và phương tiện dạy học.
+ Hiểu mức độ cần đạt của kiến thức, kĩ năng và mức độ thể hiện của chuẩn kiến thức kĩ năng trong từng chương, từng bài học thuộc phần Vật lý hạt nhân.
+ Vận dụng kiến thức về dạy học phần cơ học vào thiết kế hoạt động dạy học một số bài cụ thể. − Kỹ năng:
+ Phân tích mục tiêu và tiến trình dạy học các bài thuộc phần Vật lý hạt nhân trong chương trình VLPT.
+ Đánh giá ưu nhược điểm của một số phương pháp hình thành kiến thức cho HS trong SGK.