Giáo án Vật lý Lớp 12 - Chương V: Sóng ánh sáng - Tiết 41, Bài 24: Tán sắc ánh sáng

Ngày soạn: /	/ Ngày dạy: /	/
CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG
Tiết 41
MỤC TIÊU BÀI HỌC
Về kiến thức

TÁN SẮC ÁNH SÁNG
o0o
Mô tả được 2 thí nghiệm của Niu-tơn và nêu được kết luận rút ra từ mỗi thí nghiệm.
Giải thích được hiện tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính bằng hai giả thuyết của Niu- tơn.
Về kĩ năng
Vận dụng các công thức đã học vào giải bài tập trong SGK
Về thái độ
Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học
Năng lực hướng tới
a, Phẩm chất năng lực chung
Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Có trách nhiệm bản thân và cộng đồng
Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán.
b, Năng lực chuyên biệt môn học
Năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực thực hành, thí nghiệm
PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT
Phương pháp
PP dạy học Gợi mở - vấn đáp, PP thuyết trình, PP hoạt động nhóm, PP công tác độc lập
Kĩ thuật dạy học
Kĩ thật dặt câu hỏi, kĩ thuật XYZ
CHUẨN BỊ
Chuẩn bị của giáo viên:
Gíao án, tranh, ảnh trong SGK.
SGK, SGV, một số dụng cụ thí nghiệm
Giao một số câu hỏi trong bài học mới cho học sinh tìm hiểu trước ở nhà.
Chuẩn bị của học sinh:
Đọc trước bài học, tự tìm thông tin trong SGK sách tham khảo, mạng để trả lời các câu hỏi trong SGK và các câu hỏi giáo viên giao về nhà cho HS tiết trước.
HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ổn định lớp
Kiểm tra bài cũ
Bài mới
Họat động của giáo viên
Họat động của học sinh
Nội dung
HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’)
Mục tiêu:	HS biết được các nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tâm thế cho học sinh đi vào tìm hiểu bài mới.
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp
thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phát triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
- Ơ 11 ta đã học về tính chất của lăng kính. Nghĩa là khi ánh sang trắng qua lăng kính sẽ tách thành dãy bảy màu: đỏ cam vàng lục lam chàm tím.Vậy tại sao ánh sang trắng lại tách ra các as có màu sắc như vậy ta chưa giải thích. Hôm nay ta sẽ giải thích hiện tượng này qua bài “TÁN SẮC AS”.
HS ghi nhớ
HS đưa ra phán đoán
Tiết 41
TÁN SẮC ÁNH SÁNG
HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức (20’)
Mục tiêu: - Mô tả được 2 thí nghiệm của Niu-tơn và nêu được kết luận rút ra từ mỗi thí nghiệm.
Giải thích được hiện tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính bằng hai giả thuyết của Niu- tơn.
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
GV trình bày sự bố trí thí nghiệm của Niu-tơn và Y/c HS nêu tác dụng của từng bộ phận trong thí nghiệm.
Cho HS quan sát hình ảnh giao thoa trên ảnh và Y/c HS cho biết kết quả của thí nghiệm.
Nếu ta quay lăng kính P quanh cạnh A, thì vị trí và độ dài của dải sáng bảy màu thay đổi thế nào?
Mặt Trời
M
A	F’
Đỏ
HS đọc Sgk để tìm hiểu tác dụng của từng bộ phận.
HS ghi nhận các kết quả thí nghiệm, từ đó thảo luận về các kết quả của thí nghiệm.
Khi quay theo chiều tăng góc tới thì thấy một trong 2 hiện tượng sau:
Dải sáng càng chạy xa thêm, xuống dưới và càng dài thêm. (i > imin: Dmin)
Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niu- tơn (1672)
Kết quả:
+ Vệt sáng F’ trên màn M bị dịch xuống phía đáy lăng kính, đồng thời bị trải dài thành một dải màu sặc sỡ.
+ Quan sát được 7 màu: đỏ, da cam, vàng, lục, làm, chàm, tím.
+ Ranh giới giữa các màu không rõ rệt.
Dải màu quan sát được này là quang phổ của ánh sáng Mặt Trời hay quang
phổ của Mặt Trời.
F
P
G	B	C
Da cam
Vàng Lục Lam Chàm
Tím
Khi đó nếu quay theo chiều ngược lại, dải sáng dịch lên ® dừng lại ® đi lại trở xuống.
Lúc dải sáng dừng lại: Dmin, dải sáng ngắn nhất.
Đổi chiều quay: xảy ra ngược lại: chạy lên ® dừng
Ánh sáng Mặt Trời là
ánh sáng trắng.
Sự tán sắc ánh sáng: là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.
lại ® chạy xuống. Đổi chiều thì dải sáng chỉ lên tục chạy xuống.
Để kiểm nghiệm xem có phải thuỷ tinh đã làm thay đổi màu của ánh sáng hay không.
Mô tả bố trí thí nghiệm:
HS đọc Sgk để biết tác dụng của từng bộ phận trong thí nghiệm.
HS ghi nhận các kết quả thí nghiệm và thảo luận về
II. Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu- tơn
- Cho các chùm sáng đơn
Mặt
Trời
M
M’
các kết quả đó.
- Chùm sáng màu vàng, tách ra từ quang phổ của Mặt Trời, sau khi qua lăng kính P’ chỉ bị lệch về phái đáy của P’ mà không bị đổi màu.
sắc đi qua lăng kính ®
tia ló lệch về phía đáy nhưng không bị đổi màu.
 P’
Đỏ V	Vàng
Tím F’
G	F	P
Niu-tơn gọi các chùm sáng đó là chùm sáng đơn sắc.
Thí nghiệm với các chùm sáng khác kết quả vẫn tương tự
® Bảy chùm sáng có bảy màu cầu vồng, tách ra từ quang phổ của Mặt Trời, đều là các chùm
sáng đơn sắc
Vậy: ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
Ta biết nếu là ánh sáng đơn sắc thì sau khi qua lăng kính sẽ không bị tách màu. Thế nhưng khi cho ánh sáng trắng (ánh sáng Mặt Trời, ánh sáng đèn điện dây tóc, đèn măng sông) qua lăng kính chúng bị tách thành 1 dải màu ® điều này chứng tỏ điều gì?
Góc lệch của tia sáng qua lăng kính phụ thuộc như thế nào vào chiết suất của lăng kính?
Khi chiếu ánh sáng trắng
® phân tách thành dải màu, màu tím lệch nhiều nhất, đỏ lệch ít nhất ®
điều này chứng tỏ điều gì?
Chúng không phải là ánh sáng đơn sắc. Mà là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
Chiết suất càng lớn thì càng bị lệch về phía đáy.
Chiết suất của thuỷ tinh đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau, đối với màu đỏ là nhỏ nhất và màu tím là lớn nhất.
III. Giải thích hiện tượng tán sắc
Ánh sáng trắng không phải là ánh sáng đơn sắc, mà là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
Chiết suất của thuỷ tinh biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím.
Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành c chùm sáng đơn sắc.
- Y/c Hs đọc sách và nêu
- HS đọc Sgk
IV. Ứng dụng
các ứng dụng.
- Giải thích các hiện tượng
như: cầu vồng bảy sắc,
ứng dụng trong máy
quang phổ lăng kính
HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiêu: Luyện tập củng cố nội dung bài học
Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình
Định hướng phát triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Câu 1: Ánh sáng trắng
không bị tán sắc khi truyền qua bản hai mặt song song
gồm vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
gồm hai loại ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau
được truyền qua một lăng kính, tia đỏ luôn bị lệch nhiều hơn tia tím
Câu 2: Tìm phát biểu sai về kết quả thì nghiệm tán sắc của Niu-tơn đối với ánh sáng trắng qua lăng kính.
Tia tím có phường truyền lệch nhiều nhất so với các tia khác
Tia đổ lệch phương truyền ít nhất so với các tia khác
Chùm tia lõ có màu biến thiên liên tục
Tia tím bị lệch về phía đáy, tia đỏ bị lệch về phía ngược lại.
Câu 3: Chiếu một chùm ánh sáng trắng đi từ không khí vào bề mặt tấm thủy tinh theo phương xiên góc, có thể xảy ra các hiện tượng:
phản xạ, tán sắc, lệch đường truyền ra xa pháp tuyến
khúc xạ, phản xạ, truyền thẳng
khúc xạ, tán sắc, phản xạ toàn phần
khúc xạ, tán sắc, phản xạ
Câu 4: Hiện tượng tán sắc xảy ra là do
chiết xuất của một môi trường đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau có giá trị khác nhau
các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì có màu khác nhau
chùm sáng trắng gôm vô số các chùm sáng có màu khác nhau
chùm sáng bị khúc xạ khi truyền không vuông góc với mặt giới hạn
Câu 5: Tìm phát biểu sai Mỗi ánh sáng đơn sắc
có một màu xác định
đều bị lệch đường truyền khi khúc xạ
không bị lệch đường truyền khi đi qua lăng kính
không bị tán sắc khi đi qua lăng kính
Câu 6: Tìm phát biểu sai về hiện tượng tán săc ánh sáng
Chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau có giá trị khác nhau.
Khi chiều chùm ánh sáng trăng qua lăng kính, tia tím lệch ít nhất, tia đổ lệch nhiều nhất. C. Ánh sáng đơn sắc là ánhn sáng khôn gbị tán sắc khi qua lăng kính
D. Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên lien tục từ đỏ đến tím.
Câu 7: Chiều chùm sáng hẹp gồm hai bức xạ đổ và tím tới lăng kính tam giác đều thì tia tím có góc lệchn cực tiểu. Biết chiết suất của lăng kính đối với tia màu đỏ là nđ = 1,414 ; chiết suất của lăng kính đối với tia màu tím là nt=1,452. Để tia đỏ có góc lệch cực tiểu, cần giảm góc tới của tia sáng một lượng bằng
A. 0,21o B. 1,56o
C. 2,45o D. 15o
Hướng dẫn giải và đáp án
Câu
1
2
3
4
5
6
7
Đáp án
B
D
D
A
C
B
B
HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’) Mục tiêu: Vận dụng làm bài tập
Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình
Định hướng phát triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
- Yêu cầu HS thảo luận :
Ánh sáng đơn sắc là ánh
Một chùm sáng đơn sắc,
Thực hiện nhiệm vụ học
sáng không bị tán sắc khi
sau khi qua một lăng kính
tập:
qua lăng kính mà chỉ bị lệch
thủy tinh, thì hiện tượng gì
- HS sắp xếp theo nhóm,
đường về phía đáy lăng kính.
xảy ra
chuẩn bị bảng phụ và tiến
Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần
- GV theo dõi và hướng dẫn
hành làm việc theo nhóm
số đặc trưng xác định. Khi
HS
dưới sự hướng dẫn của GV
một ánh sáng đơn sắc truyền
- GV Phân tích nhận xét,
từ môi trường này sang môi
đánh giá, kết quả thực hiện
trường khác (ví dụ truyền từ
nhiệm vụ học tập của học
không khí vào nước) thì vận
sinh.
tốc truyền, phương truyền,
bước sóng có thể thay đổi
nhưng tần số, chu kì, màu
sắc, năng lượng ánh sáng thì
không đổi.
HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tìm tòi và mở rộng (2’) Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức
Phương pháp dạy học: dạy học nêu và giải quyết vấn đề
Định hướng phát triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Hãy thực hiện thí nghiệm đơn giản về tổng hợp ánh sáng trắng nêu trong bài học.
Hướng dẫn về nhà
- Làm tất cả các bài tập trong SGK trang 125 và SBT trang 38, 39
- Chuẩn bị bài mới