MỤC TIÊU - Nêu được bản chất, tính chất của tia hồng ngoại và tia tử ngoại.. - Nêu được rằng: tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường, chỉ khác ở một đi
Trang 1µ Giáo án Vật lí 12 cơ bản µ Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan µ Trang 1
Ngày 20/9/09 Tiết 46-Tuần 24
Bài 27 TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI
I MỤC TIÊU
- Nêu được bản chất, tính chất của tia hồng ngoại và tia tử ngoại
- Nêu được rằng: tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường, chỉ khác ở một điểm là không kích thích được thần kinh thị giác, là vì có bước sóng (đúng hơn là tần số) khác với ánh sáng khả kiến
II CHUẨN BỊ
1 Giáo viên: Thí nghiệm hình 27.1 Sgk.
2 Học sinh: Ôn lại hiệu ứng nhiệt điện và nhiệt kế cặp nhiệt điện.
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1: Ổn định lớp
Hoạt động 2 : Kiểm tra bài cũ.
-Quang phổ vạch phát xạ là gì ? điều kiện để có quang phổ vạch phát xạ ?
-Quang phổ liên tục là gì ? Điều kiện để có quang phổ liên tục ?
-Quang phổ hấp thụ là gì ? Điều kiện để có quang phổ hấp thụ ?
-Trong quang phổ vạch phát xạ của hiđrô, ta thấy vạch lam nằm bên phải vạch chàm Vậy các vạch đỏ và vạch tím nằm thế nào ?
Hoạt động 3 : Tìm hiểu thí nghiệm phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại
- Vẽ hình và mô tả thí nghiệm phát hiện tia
hồng ngoại và tử ngoại
- Mô tả cấu tạo và hoạt động của cặp nhiệt điện.
- Thông báo các kết quả thu được khi đưa
mối hàn H trong vùng ánh sáng nhìn thấy
cũng như khi đưa ra về phía đầu Đỏ (A) và
đầu Tím (B)
+ Kim điện kết lệch → chứng tỏ điều gì ?
+ Ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy A (vẫn
lệch, thậm chí lệch nhiều hơn ở Đ) → chứng
tỏ điều gì?
+ Ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy B (vẫn
lệch, lệch ít hơn ở T) → chứng tỏ điều gì?
+ Thay màn M bằng một tấm bìa có phủ bột
huỳnh quang → phần màu tím và phần kéo
dài của quang phổ khỏi màu tím → phát sáng
rất mạnh
- Cả hai loại bức xạ (hồng ngoại và tử ngoại)
mắt con người có thể nhìn thấy?
- Một số người gọi tia từ ngoại là “tia cực
tím”, gọi thế thì sai ở điểm nào?
- HS ghi nhận các kết quả thí nghiệm
- HS đọc sgk mô tả cấu tạo và nêu hoạt động của thí nghiệm
- HS ghi nhận các kết quả
-Điều đó chứng tỏ bức xạ Mặt Trời đã làm nóng kim loại
- Ở hai vùng ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy,
có những bức xạ làm nóng mối hàn, không nhìn thấy được
- Chứng tỏ còn có những bức xạ mà mắt không nhìn thấy được
- Không nhìn thấy được
- Cực tím → rất tím → mắt ta không nhìn thấy thì có thể có màu gì nữa
I Phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại
- Đưa mối hàn của cặp nhiệt điện: + Vùng từ Đ → T: kim điện kế bị lệch + Đưa ra khỏi đầu Đ (A): kim điện kế vẫn lệch
+ Đưa ra khỏi đầu T (B): kim điện kế vẫn tiếp tục lệch
+ Thay màn M bằng một tấm bìa có phủ bột huỳnh quang → ở phần màu tím và phần kéo dài của quang phổ khỏi màu tím → phát sáng rất mạnh
- Vậy, ở ngoài quang phổ ánh sáng nhìn
thấy được, ở cả hai đầu đỏ và tím, còn
có những bức xạ mà mắt không trông thấy, nhưng mối hàn của cặp nhiệt điện
và bột huỳnh quang phát hiện được
- Bức xạ ở điểm A: bức xạ (hay tia) hồng ngoại
- Bức xạ ở điểm B: bức xạ (hay tia) tử ngoại
Hoạt động 4: Tìm hiểu bản chất và tính chất chung của tia hồng ngoại và tử ngoại
- Y/c HS đọc sách và trả lời các câu hỏi
- Bản chất của tia hồng ngoại và tử ngoại?
- Chúng có những tính chất gì chung?
-HS đọc sgk
- Cùng bản chất với ánh sáng, khác là không nhìn thấy
(cùng phát hiện bằng một dụng cụ)
- HS nêu các tính chất chung:
Dùng phương pháp giao thoa:
+ “miền hồng ngoại”: từ 760nm → vài milimét
+ “miền tử ngoại”: từ 380nm → vài nanomét
II Bản chất và tính chất chung của tia hồng ngoại và tử ngoại
1 Bản chất Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường, và chỉ khác ở chỗ, không nhìn thấy được
2 Tính chất
- Chúng tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và cũng gây được hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường
Hoạt động 4: Tìm hiểu về tia hồng ngoại
- Y/c HS đọc Sgk và cho biết cách tạo
tia hồng ngoại ? - Để phân biệt được tia hồng ngoại do vậtphát ra, thì vật phải có nhiệt độ cao hơn III Tia hồng ngoại 1 Cách tạo
Mặt Trời
A M
Đ H T B
Đỏ Tím A
B
Trang 2µ Giáo án Vật lí 12 cơ bản µ Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan µ Trang 2
-Thông báo:
+ Vật có nhiệt độ càng thấp thì phát
càng ít tia có λ ngắn, chỉ phát các tia có
λ dài
+ Người có nhiệt độ 37oC (310K) cũng
là nguồn phát ra tia hồng ngoại (chủ yếu
là các tia có λ = 9µm trở lên).
- Những nguồn nào phát ra tia hồng
ngoại?
- Thông báo về các nguồn phát tia hồng
ngoại thường dùng
- Tia hồng ngoại có những tính chất và
công dụng gì? (Yêu cầu hs đọc sgk).
- Thông báo các tính chất và công dụng
môi trường Vì môi trường xung quanh có nhiệt độ và cũng phát tia hồng ngoại
-Chú ý nghe gv thông báo
-HS nêu các nguồn phát tia hồng ngoại:
bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điôt
hồng ngoại…
- HS đọc Sgk và kết hợp với kiến thức thực
tế thảo luận để trả lời
-Ghi nhận các tính chất và công dụng vào tập học
- Mọi vật có nhiệt độ cao hơn 0K đều phát ra tia hồng ngoại
- Vật có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh thì phát bức xạ hồng ngoại ra môi trường
- Nguồn phát tia hồng ngoại thông dụng: bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điôt hồng ngoại…
2 Tính chất và công dụng
- Tác dụng nhiệt rất mạnh Công dụng: sấy khô, sưởi ấm
- Gây ra một số phản ứng hoá học Công dụng: để chụp ảnh ban đêm, chụp ảnh hồng ngoại của nhiều thiên thể
- Có thể biến điệu như sóng điện từ cao tần Công dụng: tạo bộ điều khiển từ xa dùng hồng ngoại để đứng từ xa đóng và mở tivi, quạt, máy điều hoà nhiệt độ,……
- Trong lĩnh vực quân sự có nhiều công dụng : ống nhòm hồng ngoại và lái xe ban đêm, camêra hồng ngoại để chụp ảnh và quay phim ban đêm,………
Hoạt động 5 : Tìm hiểu về tia tử ngoại
- Y/c HS đọc Sgk và nêu nguồn phát tia
tử ngoại?
- Thông báo các nguồn phát tia tử ngoại
(Nhiệt độ càng cao càng nhiều tia tử
ngoại có bước sóng ngắn)
- Y/c Hs đọc Sgk để nêu các tính chất từ
đó cho biết công dụng của tia tử ngoại?
- Nêu các tính chất và công dụng của tia
tử ngoại
- Tại sao người thợ hàn hồ quang phải
cần “mặt nạ” che mặt, mỗi khi cho
phóng hồ quang?
-Thông báo: Tia tử ngoại bị thuỷ tinh,
nước, tầng ozon hấp thụ rất mạnh
Thạch anh thì gần như trong suốt đối
với các tia tử ngoại có bước sóng nằm
trong vùng từ 0,18 µm đến 0,4 µm (gọi
là vùng tử ngoại gần)
- Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu các công
dụng của tia tử ngoại
- HS đọc Sgk và dựa vào kiến thức thực tế
để trả lời
- HS đọc Sgk và dựa vào kiến thức thực tế
và thảo luận để trả lời
-Ghi nhận các tính chất vào tập học
- Vì nó phát nhiều tia tử ngoại → nhìn lâu
→ tổn thương mắt → hàn thì không thể không nhìn → mang kính màu tím: vừa hấp thụ vừa giảm cường độ ánh sáng khả kiến
- HS ghi nhận sự hấp thụ tia tử ngoại của các chất Đồng thời ghi nhận tác dụng bảo
vệ của tầng ozon đối với sự sống trên Trái Đất
- HS tự tìm hiểu các công dụng ở Sgk
IV Tia tử ngoại
1 Nguồn tia tử ngoại
- Những vật có nhiệt độ cao (từ 2000oC trở lên) đều phát tia tử ngoại
- Nguồn phát thông thường: hồ quang điện, Mặt trời, phổ biến là đèn hơi thuỷ ngân
2 Tính chất
- Tác dụng lên phim ảnh
- Kích thích sự phát quang của nhiều chất như kẽm sunfua trong đèn huỳnh quang
- Kích thích nhiều phản ứng hoá học: tổng hợp hidrô và clo
- Làm ion hoá không khí và nhiều chất khí khác
- Tác dụng sinh học như : huỷ diệt tế bào da,
tế bào võng mac, diệt khuẩn, ……
3 Sự hấp thụ
- Bị thuỷ tinh hấp thụ mạnh
- Thạch anh, nước hấp thụ mạnh các tia tử ngoại có bước sóng ngắn hơn
- Tần ôzôn hấp thụ hầu hết các tia tử ngoại có bước sóng dưới 300nm
4 Công dụng
- Trong y học: tiệt trùng các dụng cụ phẩu thuật, chữa bệnh còi xương
- Trong CN thực phẩm: tiệt trùng thực phẩm
- Công nghiệp cơ khí: tìm vết nứt trên bề mặt các vật bằng kim loại
Hoạt động 6 : Giao nhiệm vụ về nhà.
-Nhắc lại kiến thức cơ bản trong bài học
-Về nhà học bài và chuẩn bị bài sau
-Về nhà làm bài tập: 8,9 trang 142
-Nắm được các kiến thức cơ bản trong bài học
-Nhận nhiệm vụ về nhà thực hiện -Nhận nhiệm vụ về nhà làm bài tập