Giáo án Vật lý Lớp 12 - Chương VI: Lượng tử ánh sáng - Tiết 56, Bài 34: Sơ lược về laze

Ngày dạy: /	/
Tiết 56
MỤC TIấU BÀI HỌC
Về kiến thức

SƠ LƯỢC VỀ LAZE
o0o
Trả lời được cõu hỏi: Laze là gỡ?
Nờu được những đặc điểm của chựm sỏng do laze phỏt ra.
Trỡnh bày được hiện tượng phỏt xạ cảm ứng.
Nờu được một vài ứng dụng của laze..
Về kĩ năng
Vận dụng cỏc cụng thức đó học vào giải bài tập trong SGK
Về thỏi độ
Rốn thỏi độ tớch cực tỡm hiểu, học tập, tự lực nghiờn cứu cỏc vấn đề mới trong khoa học
Năng lực hướng tới
a, Phẩm chất năng lực chung
Phẩm chất: Tự lập, tự tin, tự chủ; Cú trỏch nhiệm bản thõn và cộng đồng
Năng lực chung: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tỏc; Năng lực sử dụng ngụn ngữ; Năng lực tớnh toỏn.
b, Năng lực chuyờn biệt mụn học
Năng lực sử dụng ngụn ngữ, năng lực tớnh toỏn, năng lực thực hành, thớ nghiệm
PHƯƠNG PHÁP-KĨ THUẬT
Phương phỏp
PP dạy học Gợi mở - vấn đỏp, PP thuyết trỡnh, PP hoạt động nhúm, PP cụng tỏc độc lập
Kĩ thuật dạy học
Kĩ thật dặt cõu hỏi, kĩ thuật XYZ
CHUẨN BỊ
Chuẩn bị của giỏo viờn:
Gớao ỏn, tranh, ảnh trong SGK.
SGK, SGV, một số dụng cụ thớ nghiệm
Giao một số cõu hỏi trong bài học mới cho học sinh tỡm hiểu trước ở nhà.
Chuẩn bị của học sinh:
Đọc trước bài học, tự tỡm thụng tin trong SGK sỏch tham khảo, mạng để trả lời cỏc cõu hỏi trong SGK và cỏc cõu hỏi giỏo viờn giao về nhà cho HS tiết trước.
HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ổn định lớp
Kiểm tra bài cũ
Bài mới
Họat động của giỏo viờn
Họat động của học sinh
Nội dung
HOẠT ĐỘNG 1: Khởi động (2’)
Mục tiờu:	HS biết được cỏc nội dung cơ bản của bài học cần đạt được, tạo tõm thế cho học sinh đi vào tỡm hiểu bài mới.
Phương phỏp dạy học: Dạy học nhúm; dạy học nờu và giải quyết vấn đề; phương phỏp thuyết trỡnh; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phỏt triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sỏt, năng lực sỏng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Trang 214
Chiếu tia laze cho hs quan sỏt GV giới thiệu và đi vào bài mới
- HS đưa ra phỏn đoỏn
Tiết 56
SƠ LƯỢC VỀ LAZE
HOẠT ĐỘNG 2: Hỡnh thành kiến thức (20’) Mục tiờu: - Trả lời được cõu hỏi: Laze là gỡ?
đặc điểm của chựm sỏng do laze phỏt ra.
hiện tượng phỏt xạ cảm ứng.
Nờu được một vài ứng dụng của laze..
Phương phỏp dạy học: Dạy học nhúm; dạy học nờu và giải quyết vấn đề; phương phỏp thuyết trỡnh; sử dụng đồ dung trực quan
Định hướng phỏt triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sỏt, năng lực sỏng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Laze là phiờn õm của tiếng Anh LASER (Light Amplifier by Stimulated Emission of Radiation):	Mỏy khuyếch đại ỏnh sỏng bằng sự phỏt xạ cảm ứng.
Y/c HS đọc Sgk và trỡnh bày sự phỏt xạ cảm ứng là gỡ?
Thụng qua đú để hiểu rừ cỏc đặc điểm của tia Laze.
Laze rubi (hồng ngọc) là Al2O3 cú pha Cr2O3. Ánh sỏng đỏ của hồng ngọc do ion crụm phỏt ra khi chuyển từ trạng thỏi kớch thớch đ cơ
Ghi nhận về Laze và cỏc đặc điểm của nú.
HS nghiờn cứu Sgk và trỡnh bày sự phỏt xạ cảm ứng.
Cựng năng lượng
đcựng f (l) đ tớnh đơn sắc cao.
Bay theo một phương
đ tớnh định hướng cao.
Cỏc súng điện từ phỏt ra đều cựng pha đ tớnh kết hợp cao.
Cỏc phụtụn bay theo 1 hướng rất lớn đ cường độ rất lớn.
HS đọc Sgk và nờu cấu tạo của Laze rubi.
Dựng một đốn phúng điện xenon chiếu sỏng rất
Cấu tạo và hoạt động của Laze
Laze là gỡ?
Laze là một nguồn phỏt ra một chựm sỏng cường độ lớn dựa trờn việc ứng dụng của hiện tượng phỏt xạ cảm ứng.
Đặc điểm:
+ Tớnh đơn sắc.
+ Tớnh định hướng.
+ Tớnh kết hợp rất cao.
+ Cường độ lớn.
Sự phỏt xạ cảm ứng
(Sgk)
e’
A	
e
Cấu tạo của laze
- Xột cấu tạo của laze rubi.
+ Thanh rubi hỡnh trụ (A), hai mặt được mài nhẵn và vuụng gúc với trục của thanh.
+ Mặt 1 mạ bạc trở thành gương phẳng G1 cú mặt phản xạ quay vào trong.
+ Mặt (2) là mặt bỏn mạ, trở thành
Trang 215
1	A	2
bản.
Laze ru bi hoạt động như thế nào?
Chỳng ta cú những loại laze nào?
mạnh thanh rubi và đưa một số ion crụm lờn trạng thỏi kớch thớch. Nếu cú một số ion crụm phỏt sỏng theo phương ^ với hai gương và làm cho một loạt ion crụm phỏt xạ cảm ứng. Ánh sỏng sẽ được khuyếch đại lờn nhiều lần. Chựm tia laze được lấy ra từ gương G2.
-	HS	nờu	3	loại	laze chớnh.
gương phẳng G2 cú mặt phản xạ quay về G1. Hai gương G1 // G2.
4. Cỏc loại laze
Laze khớ, như laze He – Ne, laze CO2.
Laze rắn, như laze rubi.
Laze bỏn dẫn, như laze Ga – Al – As.
- Lưu ý: cỏc bỳt laze là laze bỏn dẫn.
- Y/c Hs đọc sỏch và nờu một vài ứng dụng của laze.
- HS đọc Sgk, kết hợp với kiến thức thực tế để nờu cỏc ứng dụng.
II. Một vài ứng dụng của laze
Y học: dao mổ, chữa bệnh ngoài da
Thụng tin liờn lạc: sử dụng trong vụ tuyến định vị, liờn lạc vệ tinh, truyền tin bằng cỏp quang
Cụng nghiệp: khoan, cắt..
Trắc địa: đo khoảng cỏch, ngắm đường thẳng
Trong cỏc đầu đọc CD, bỳt chỉ bảng
HOẠT ĐỘNG 3: Hoạt động luyện tập (10') Mục tiờu: Luyện tập củng cố nội dung bài học
Phương phỏp dạy học: dạy học nờu và giải quyết vấn đề; phương phỏp thuyết trỡnh
Định hướng phỏt triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sỏt, năng lực sỏng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Cõu 1: Trong laze rubi cú sự biến đổi năng lượng từ dạng nào sang quang năng?
A. Quang năng	B. Hiện tượng cảm ứng điện từ
C. Nhiệt năng	D. Điện năng
Cõu 2: Tia laze khụng cú đặc điểm
độ định hướng cao
độ đơn sắc cao
cường độ lớn
cụng suất trung bỡnh cú giỏ trị lớn
Cõu 3: Màu do một laze phỏt ra
màu trắng
hỗn hợp hai màu đơn sắc
hỗn hợp nhiều màu đơn sắc
D. màu đơn sắc
Cõu 4: Tỡm phỏt biểu sai về tia laze
tia laze cú tớnh định hướng cao
tia laze bị tỏn sắc khi qua lăng kớnh
tia laze là chựm sỏng kết hợp
tia laze cú cường độ lớn
Cõu 5: Hiệu suất của một laze
A lớn hơn 100%	B. nhỏ hơn 100%
C. bằng 100%	D. rất lơn so với 100%
Cõu 6: Tỡm phỏt biểu sai. Cỏc loại laze thụng thường đó được sản xuất là
A. laze rắn	B. laze khớ
C. laze lỏng	D. laze bỏn dẫnv
Cõu 7: Laze khụng được ứng dụng
làm dao mổ trong y học
xỏc định tuổi cổ vật trong ngành khảo cổ học
để truyền tin bằng cỏp quang
đo cỏc khoảng cỏch trong ngành trắc địa
Cõu 8: Người ta dựng một laze CO2 cú cụng suất 8 W để làm dao mổ. Tia laze chiếu vào chỗ nào sẽ làm cho nước của phần mụ ở chỗ dod bốc hơi và mụ bị cắt. Biết nhiệt dung riờng, khối lượng riờng và nhiệt húa hơi của nước là: c= 4,18 kJ/kg.K, ρ=103 kg/m3, L = 2260 kJ/kg, nhiệt độ ban đầu của nước là 37oC. Thể tớch nước mà tia laze làm bốc hơi trong 1 s là
A. 2,3 mm3 B. 3,9 mm3 C. 3,1 mm3 D. 1,6 mm3
Cõu 9: Người ta dựng một laze hoạt động dưới chế độ liờn tục để khoan một tấm thộp. Cụng suất của chựm laze là P = 10 W. Đường kớnh của chựm sỏng là d = 1 mm, bề dày của tấm thep h = 1 mm. Nhiệt độ ban đầu là t1=30oC. Biết: Khối lượng riờng của thộp , ρ=7800 kg/m3; nhiệt dung riờng của thộp là c = 448 J/kg.K ; nhiệt núng chảy riờng của thộp λ = 270 kJ/kg ; điểm núng chảy của thộp t2=1535oC. Thời gian khoan thộp là
A. 2,3 s B. 0,58 s C. 1,2 s D. 0,42 s
Hướng dẫn giải và đỏp ỏn
Cõu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Đỏp ỏn
A
D
D
B
B
C
B
C
B
HOẠT ĐỘNG 4: Hoạt động vận dụng (8’) Mục tiờu: Vận dụng làm bài tập
Phương phỏp dạy học: Dạy học nhúm; dạy học nờu và giải quyết vấn đề; phương phỏp thuyết trỡnh
Định hướng phỏt triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sỏt, năng lực sỏng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
- Yờu cầu HS thảo luận :
Thực hiện nhiệm vụ học
- Hiện tượng phỏt xạ cảm
Sự phỏt xạ cảm ứng là gỡ?
tập:
ứng: là hiện tượng khi một
Tại sao cú thể khuếch đại
- HS sắp xếp theo nhúm,
nguyờn tử đang ở trạng thỏi
ỏnh	sỏng	dựa	vào	hiện
chuẩn bị bảng phụ và tiến
kớch thớch, sẵn sàng phỏt ra
tượng phỏt xạ cảm ứng?
hành làm việc theo nhúm
một photon cú năng lượng ε
- GV chia nhúm yờu cầu hs
dưới sự hướng dẫn của GV
= hf, bắt gặp một photon cú
trả lời trong thời gian 5
Bỏo	cỏo	kết	quả	hoạt
năng lượng ε’ = hf, bay lướt
phỳt:
động và thảo luận
qua nú, thỡ lập tức nguyờn
- GV Phõn tớch nhận xột,
tử này cũng phỏt ra photon
đỏnh giỏ, kết quả thực hiện
ε, photon ε cú cựng năng
nhiệm vụ học tập của học
lượng và bay cựng phương
sinh.
với	photon	ε’,	ngoài	ra.
Súng	điện	từ	ứng	với
photon ε hoàn toàn cựng
pha và dao động trong một
mặt phẳng song song với
mặt phẳng dao động của
súng điện từ ứng với photon
ε’.
- Cú thể khuếch đại ỏnh
sỏng dựa vào hiện tượng
phỏt	xạ	cảm	ứng	vỡ	số
photon	trong	chựm	ỏnh
sỏng tăng lờn theo cấp số
nhõn.
HOẠT ĐỘNG 5: Hoạt động tỡm tũi và mở rộng (2’) Mục tiờu: Tỡm tũi và mở rộng kiến thức
Phương phỏp dạy học: dạy học nờu và giải quyết vấn đề
Định hướng phỏt triển năng lực:	Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sỏt, năng lực sỏng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.
Một vài ứng dụng của laze. Gợi ý:
Ứng dụng của laze:
+ Trong y học: lợi dụng khả năng tập trung năng lượng của chựm tia laze vào một vựng rất nhỏ, người ta dựng tia laze như một con dao mổ trong cỏc phẫu thuật tinh vi như mắt, mạch mỏu...Ngoài ra người ta sử dụng tỏc dụng nhiệt của tia laze chữa một số bệnh ngoài da.
+ Trong cụng nghiệp: dựng trong cỏc việc như khoan, cắt, tụi chớnh xỏc trờn nhiều chất liệu như kim loại, compozit,mà khụng thể thực hiện bằng cỏc phương phỏp cơ học.
+ Trong trắc địa: lợi dụng tớnh định hướng cao để đo khoảng cỏch, ngắm đường thẳng.
+ Trong thụng tin liờn lạc: do cú tớnh định hướng và tần số rất cao nờn tia laze cú ưu thế đặc biệt trong liờn lạc vụ tuyến (định vị, liờn lạc vệ tinh, điều khiển tàu vụ trụ). Tia laze cú tớnh kết hợp và cường độ cao nờn được sử dụng rất tốt trong việc truyền tin bằng cỏp quang.
+ Dựng trong cỏc đầu lọc đĩa CD, bỳt chỉ bảng.
Hướng dẫn về nhà
Chuẩn bị bài mới
- Làm tất cả cỏc bài tập trong SGK trang 173 và SBT