Giáo án môn Vật lí 12 - Tiết 41 - Bài 24: Tán sắc ánh sáng

Tiết ( PPCT):41
Ngày soạn: / / 2018
Lớp dạy: 12A1. Tiết( TKB): .Ngày dạy:/../2018. Sỹ số:  .Vắng:
Lớp dạy: 12A2. Tiết( TKB): .Ngày dạy:/../2018. Sỹ số: . Vắng:
Lớp dạy: 12A3. Tiết( TKB): .Ngày dạy:/../2018. Sỹ số:  Vắng:
Lớp dạy: 12A4. Tiết( TKB): .Ngày dạy:/../2018. Sỹ số:  Vắng:
CHƯƠNG V:SÓNG ÁNH SÁNG
Bài 24:TÁN SẮC ÁNH SÁNG
I. MỤC TIÊU
1. 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.
 - Nêu được một số ứng dụng của hiẹn tương tán sắc ánh sáng
2. Kỹ năng
	- Quan sát thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm và rút ra kết luận chính xác từ thí nghiệm đó
3. Thái độ
	- Nghiêm túc, yêu thích bộ môn
II. CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS
1. Chuẩn bị của GV
- Dụng cụ làm thí nghiệm hình 24.1, 24.2
2. Chuẩn bị của HS
III. TIẾN TRÌNH BÀI DẠY
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ
- Hãy nêu 4 nguyên tắc cơ bản của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến?
- Sóng mang là gì?/ Thế nào là biến điệu một sóng điện từ cao tần?
- Vẽ sơ đồ khối của một máy phát thanh đơn gian và giải thích tác dụng của từng bộ phận trong sơ đồ
3. Nội dung bài mới
GV: Trong đời sống hàng ngày chúng ta thường gặp các hiện tượng như: “ cầu vồng” sau cơn mưa, màu sắc trên váng xàphòng, màu sắc trên mặt sau của đĩa CD và ta biết đó là hiện tượng tán sắc ánh sáng. Vậy hiện tượng này được phát hiện và chứng minh như thế nào? Trước đó thì quan niệm của con người về hiện tượng này như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu nội dung bài học ngày hôm nay.
Hoạt động 1: Tìm hiểu thí nghiệm về sự tán sắn ánh sáng của Niu tơn
Hoạt động GV- HS
Nội dung
GV ?/ Lăng kính là gì? Lăng kính có tác dụng gì?
HS:Nhớ lại kiến thức, trả lời
GV giới thiệu thí nghiệm như hình 24.1, cách bố trí thí nghiệm
HS: Cá nhân quan sát dụng cụ thí nghiệm và nêu tác dụng của từng dụng cụ.
GV. Trong thí nghiệm, chúng ta sử dụng ánh sáng thu được từ ngọn đèn dây tóc nóng sáng. Tuy nhiên, để tiến hành thành công thí nghiệm thì ánh sáng mặt trời thu được phải đủ mạnh. Mặt khác chúng ta đã biết ánh sáng từ đèn dây tóc và ánh sáng mặt trời có những tính chất tương tự nhau nên hoàn toàn có thể thay thế bằng đèn dây tóc trong thí nghiệm
GV làm thí nghiệm ( hoặc gọi HS lên hướng dẫn HS tiến thành thí nghiệm) 
HS: quan sát và trả lời câu hỏi 
GV ?/ Khi không có lăng kính trên màn chắn ta thu được vệt sáng có màu như thế nào?
HS: Cá nhân trả lời
GV ?/ Khi có lăng kính vệt sáng trên màn chắn có gì khác so với khi không có màn chắn?
HS; Cá nhân trả lời
GV: trong thí nghiệm của Niu – tơn, ông tiến hành thí nghiệm với ánh sáng mặt trời, cho kết quả tương tự. Dải sáng thu được này gọi là quang phổ của mặt trời. Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng. hiện tượng trên gọi là sự tán sắc ánh sáng ( gây ra bởi lăng kính)
HS: Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ
GV ?/ Sự tán sắc ánh sáng là gì?
GV?/ Kết quả thí nghiệm cho biết thêm về tác dụng gì của lăng kính?
HS; Cá nhân trả lời
I/ THÍ NGHIỆM VỀ SỰ TÁN SẮC ÁNH SÁNG CỦA NIU – TƠN
- 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.
Hoạt động 2: Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu – tơn
GV: Theo như giải thích của những người cùng thời đại Niu – tơn thì họ cho rằng “ khi ánh sáng Mặt trời không màu đi qua lăng kính thuỷ tinh thì thu được một dải nhiều màu, như vậy, lang kính thuỷ tinh đã nhuộm màu cho ánh sáng
Niu tơn không đồng tình với quan điểm này, ông lập luận rằng: bản thân thuỷ tinh đã không màu thì không thể “ nhuộm” được màu cho ánh sáng. Ông cho rằng bãy màu cầu vồng đã có sẵn trong ánh sáng tới, còn lăng kính chỉ có tác dụng tách chúng ra mà thôi. Để xác định giả thuyết này, ông làm thí nghiệm thứ hai. Thí nghiệm được bố trí như hình 24.2. 
HS: Cá nhân nhận thức vấn đề cần nghiên cứu
GV ?/ Nhận xét gì về kết quả thu được? 
HS:Cá nhân nhận xét
GV: Niu tơn gọi chùm sáng này là chùm sáng đơn sắc. 
GV ?/ Vậy ánh sáng đơn sắc là gì?
HS:Cá nhân trả lời
II/ THÍ NGHIỆM VỚI ÁNH SÁNG ĐOEN 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 có một màu nhất định và không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
Hoạt động 3: Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
GV ?/ 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?
HS:Cá nhân trả lời
GV ?/ Góc lệch của tia sáng qua lăng kính phụ thuộc như thế nào vào chiết suất của lăng kính?
HS:Cá nhân trả lời
GV ?/ 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?
HS: Cá nhân trả lời
III/ GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG
- 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 thành các chùm sáng đơn sắc.
- Với cùng một lăng kính thì chiết suất với ánh sáng đỏ là nhở nhất, với ánh sáng tím là lớn nhất. Vì tia sáng màu đỏ lệch về đáy ít nhất, tia màu tím lệch về phía đáy nhiều nhất
nđ < ndc < nlục < nlam < nc < nt
Hoạt động 4: Tìm hiểu các ứng dụng của hiện tượng tán sắc.
GV Yêu cầu HS đọc bài đọc thêm về cầu vồng ở SGK
HS đọc SGK tìm hiểu ứng dụng hiện tượng tán sắc ánh sáng
GV: hệ quả có hại của sự tán sắc ánh sáng như sắc sai của thấu kính ( quang sai của hệ quang khúc xạ sinh ra do sự thay đổi của chiết suất các môi trường theo bước sóng ( và do đó, theo màu sắc ) của ánh sáng ).
Do có hiện tượng sắc sai nên nếu vật phát ra ánh sáng trắng thì mép ảnh không những không sắc nét mà còn nhuốm màu sắc.
Cách khắc phục: Ghép thấu kính các loại, làm bằng các chất có độ tán sắc khác nhau. Sắc sai là quang sai cần được sử dụng triệt để nhất đối với các dụng cụ quanghọc dùng ánh sáng trắng
HS: Cá nhân tiếp thu ghi nhớ
IV/ ỨNG DỤNG
Giải thích các hiện tượng như: cầu vồng bảy sắc, ứng dụng trong máy quang phổ lăng kính
4. Củng cố, vận dụng
- GV yêu cầu HS đọc nội dung phần ghi nhớ để nắm bắt những kiến thức chính trong bài.
?/ Thế nào là ánh sáng trắng
?/ Tác dụng của lăng kính đối với ánh sáng trắng
?/ Chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc như thế nào
5. Hướng dẫn tự học
- Yêu cầu HS hoàn thành các câu hỏi và bài tập cuối bài
- Ôn lại kiến thức về sự giao thoa