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.. - Thí nghiệm với
Trang 1Ngày soạn: 26/1/2021
CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG Tiết 42: TÁN SẮC ÁNH SÁNG
I MỤC TIÊU BÀI HỌC
1 Về kiến thức
- 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
2 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
3 Về phẩm chất
- Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học
II THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
1 Phương pháp
PP dạy học Gợi mở - vấn đáp, PP thuyết trình, PP hoạt động nhóm, PP công tác độc lập
2 Kĩ thuật dạy học
Kĩ thật dặt câu hỏi, kĩ thuật XYZ
3 Thiết bị
- Tivi
- Lăng kính tán sắc
- Đèn laze, đèn phát phát as trắng
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Họat động của giáo viên Họat động của học
sinh
Nội dung
HOẠT ĐỘNG 1: Nêu nhiệm vụ học tập 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
Trang 2kính 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 đưa ra phán đoán
HOẠT ĐỘNG 2: Hình thành kiến thức 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?
- 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:
a Dải sáng càng chạy
xa thêm, xuống dưới và càng dài thêm (i > imin:
Dmin)
b 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
I 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.
- 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
Trang 3- Đổi chiều quay: xảy
ra ngược lại: chạy lên dừng 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:
- 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
- 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 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
II Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn
- Cho các chùm sáng đơn sắc đi qua lăng kính tia ló lệch về phía đáy nhưng không bị đổi màu
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
III Giải thích hiện tượng tán sắc (Đọc thêm)
- 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
Trang 4màu đỏ là nhỏ nhất và màu tím là lớn nhất
- Y/c Hs đọc sách và nêu các
ứng dụng
- HS đọc Sgk IV Ứng dụng
- Giải thích các hiện tượng như: cầu vồng bảy sắc, ứng dụng trong máy quang phổ lăng kính…
HOẠT ĐỘNG 3: Luyện tập 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
A không bị tán sắc khi truyền qua bản hai mặt song song
B gồm vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
C gồm hai loại ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau
D 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
A Tia tím có phường truyền lệch nhiều nhất so với các tia khác
B Tia đổ lệch phương truyền ít nhất so với các tia khác
C Chùm tia lõ có màu biến thiên liên tục
D 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:
A phản xạ, tán sắc, lệch đường truyền ra xa pháp tuyến
B khúc xạ, phản xạ, truyền thẳng
C khúc xạ, tán sắc, phản xạ toàn phần
D khúc xạ, tán sắc, phản xạ
Câu 4: Hiện tượng tán sắc xảy ra là do
A chiết xuất của một môi trường đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau có giá trị khác nhau
B các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì có màu khác nhau
C chùm sáng trắng gôm vô số các chùm sáng có màu khác nhau
D 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
A có một màu xác định
B đều bị lệch đường truyền khi khúc xạ
C không bị lệch đường truyền khi đi qua lăng kính
D không bị tán sắc khi đi qua lăng kính
Câu 6: Tìm phát biểu sai về hiện tượng tán săc ánh sáng
A Chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau có giá trị khác nhau
B 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
Trang 5D 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
HOẠT ĐỘNG 4: Vận dụng 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 :
Một chùm sáng đơn sắc, sau
khi qua một lăng kính thủy
tinh, thì hiện tượng gì xảy ra
- GV theo dõi và hướng dẫn
HS
- GV Phân tích nhận xét, đánh
giá, kết quả thực hiện nhiệm
vụ học tập của học sinh
Thực hiện nhiệm vụ học tập:
- HS sắp xếp theo nhóm, chuẩn bị bảng phụ và tiến hành làm việc theo nhóm dưới
sự hướng dẫn của GV
Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi qua lăng kính mà chỉ bị lệch đường về phía đáy lăng kính Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số đặc trưng xác định Khi một ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường này sang môi trường khác (ví dụ truyền từ không khí vào nước) thì vận tốc truyền, phương truyền, bước sóng có thể thay đổi nhưng tần số, chu
kì, màu sắc, năng lượng ánh sáng thì không đổi