Giáo án môn Vật lí 12 - Tiết 46 - Bài 28: Tia X

Tiết ( PPCT):46
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:
Bài 28: TIA X
I- MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Nêu được cách tạo, tính chất và bản chất tia X.
- Nhớ được một số ứng dụng quan trọng của tia X.
- Thấy được sự rộng lớn của phổ sóng điện từ, do đó thấy được sự cần thiết phải chia phổ ấy thành các miền, theo kĩ thuật sử dụng để nghiên cứu và ứng dụng sóng điện từ trong mỗi miền.
2. Kĩ năng 
- Vận dụng các kiến cơ bản và giải các bài toán đơn giản về tia X.
- Tích hợp môi trường
3. Thái độ 
- Rèn cho hs phong cách làm việc khoa học độc lập nghiên cứu, tác phong nhanh nhẹn, có tinh thần hợp tác trong học tập.
II- CHUẨN BỊ
1. Giáo viên 
- Vài tấm phim chụp phổi, dạ dày hoặc bất kì bộ phận nào khác của cơ thể.
- Giáo án, tài liệu tham khảo và đồ dùng dạy học cần thiết.
2. Học sinh
- Xem lại vấn đề về sự phóng điện qua khí kém và tia catôt trong SGK Vật lí 11.
- Sách, vở và đồ dùng học tập theo quy định.
III- THIẾT KẾ BÀI GIẢNG
1. Ổn định lớp:
2. Kiểm tra bài cũ 
Hoạt động 1: “ Kiểm tra bài cũ và đặt vấn đề vào bài giảng mới”
GV: Yêu cầu hs lên bảng trả lời câu hỏi sau:
So sánh tia hồng ngoại và tia tử ngoại.
HS: Lên bảng trình bày.
GV: Nhận xét và đánh giá cho điểm.
HS: Lắng nghe và ghi nhận.
3. Bài giảng mới
GV: Đặt vấn đề vào bài giảng mới.
" Kể chuyện về việc phát hiện tia X trong phòng thí nghiệm của Rơn- Ghen"
HS: Lắng nghe và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu.
HOẠT ĐỘNG CỦA GV-HS
NỘI DUNG
Hoạt động 2: “ Nghiên cứu thí nghiệm phát hiện tia X”
GV: Trình bày thí nghiệm phát hiện về tia X của Rơn-ghen năm 1895.
HS: Lắng nghe và ghi nhận về thí nghiệm phát hiện tia X của Rơn-ghen.
Hoạt động 3: “ Nghiên cứu thí nghiệm phát hiện tia X”
GV:Treo hình vẽ minh hoạ ống Cu-lít-giơ dùng tạo ra tia X
+) K có tác dụng làm cho các êlectron phóng ra từ FF’ đều hội tụ vào A.
+) A được làm lạnh bằng một dòng nước khi ống hoạt động.
+) FF’ được nung nóng bằng một dòng điện ® làm cho các êlectron phát ra.
HS: Lắng nghe và ghi nhận cấu tạo của ống Cu-lít-giơ.
GV: Đặt vấn đề chuyển tiếp sang phần III
“ Kể từ khi Rơn ghen phát hiện ra tia X, sau 17 năm bác học vật lí người Đức lau –Ê, bằng những thí nghiệm tinh vi đã chứng minh được tính chất sóng của tia X và sự đồng nhất về bản chất của nó với tia tử ngoại. Lau – Ê cho rằng, tia X chỉ khác với tia tử ngoại ở chỗ có bước sóng nhỏ hơn rất nhiều”
 HS: Lắng nghe và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu.
Hoạt động 4: “ Tìm hiểu bản chất và tính chất của tia X”
GV: Yêu cầu hs tại chỗ nhắc lại những vấn đề về tia tử ngoại.
HS: Tại chỗ trả lời.
GV: Nhận xét 
GV: Xuất phát từ vấn đề chụp chiếu X quang để hs thấy được vấn đề đang nghiên cứu. Từ đó gv thông báo bản chất của tia X.
GV: Y/c đọc Sgk và nêu các tính chất của tia X.
+ Dễ dàng đi qua các vật không trong suốt với ánh sáng thông thường: gỗ, giấy, vài  Mô cứng và kim loại thì khó đi qua hơn, kim loại có nguyên tử lượng càng lớn thì càng khó đi qua: nên tia X đi qua lớp nhôm dày vài chục cm nhưng bị chặn bởi 1 tầm chì dày vài mm.
HS: Lắng nghe và lĩnh hội kiến thức.
GV: Y/c HS đọc sách, dựa trên các tính chất của tia X để nêu công dụng của tia X.
HS: Thực hiện theo yêu cầu của gv.
GV: Nhận xét và chính xác hóa vấn đề.
HS: Lắng nghe và ghi nhớ.
Hoạt động 5: “ Tìm hiểu thang sóng điện từ”
GV: Truyền thông tin như ( sgk – 145)
HS: Lắng nghe và ghi nhớ.
GV: Giới thiệu bảng phổ sóng điện từ. Hay thang sóng điện từ.
HS: Lắng nghe và lĩnh hội kiến thức.
Tích hợp môi trường: Tránh sự chiếu xạ lâu của tia tử ngoại .
I- PHÁT HIỆN TIA X
- Mỗi khi một chùm catôt - tức là một chùm êlectron có năng lượng lớn - đập vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X.
II- CÁCH TẠO RA TIA X
* Để tạo ra tiaa X dung các ống Cu-lít-giơ
1. Cấu tạo
 Ống Cu-lít-giơ là một ống thuỷ tinh bên trong là chân không, có gắn 3 điện cực.
+ Dây nung bằng vonfram FF’ làm nguồn êlectron.
+ Catôt K, bằng kim loại, hình chỏm cầu.
+ Anôt A bằng kim loại có khối lượng nguyên tử lớn và điểm nóng chảy cao.
- Áp suất trong ống thấp cỡ 10-3 mmHg.
2. Hoạt động
Nối A và K vào hiệu điện thế một chiều cỡ vài vạn vôn, dây FF’ được nung nóng bởi dòng điện, làm phát ra các (e) và chuyển động tăng tốc trong điện trường mạnh đến đập vào A làm A phát ra bức xạ không nhìn thấy gọi là tia X. Tuy nhiên trong ống chỉ có rất ít (e) tham gia tạo tia X ( dưới 1%), còn lại trên 99% khi đập vào A chỉ có tác dụng làm nóng A, do đó A nóng lên rất nhanh. Vì vậy khi ống hoạt động muốn tăng tuổi thọ của ống phải làm nguội A bằng dòng nước chảy trong lòng của nó.
III- BẢN CHẤT VÀ TÍNH CHẤT CỦA TIA X
1. Bản chất
- Tia X là sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng từ 10-11m -10-8m ( 10 nm)
- Tia X được chia làm 2 loại:
Tia có bước sóng ngắn là tia X cứng
Tia có bước sóng dài hơn là tia X mềm.
2. Tính chất
- Tính chất nổi bật và quan trọng nhất là khả năng đâm xuyên.
Tia X có bước sóng càng ngắn thì khả năng đâm xuyên càng lớn (càng cứng).
- Làm đen kính ảnh.
- Làm phát quang một số chất.
- Làm ion hoá không khí.
- Có tác dụng sinh lí.
3. Công dụng (Sgk -145)
IV- THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
* Sóng điện từ có đầy đủ mọi tính chất của sóng ánh sáng.
* Ngày nay,người ta đã tạo ra và đang sử dụng sóng điện từ có bước sóng từ một vài km đến vài cm, thậm chí tới mm, thành thử giữa các miền không có ranh giới rõ rệt.
* Trong sự phân rã hạt nhân của các nguyên tử, có một loại tia phóng ra, có những tính chất giống hệt như tính chất của tia X, nhưng có bước sóng nhỏ hơn. Gọi là tia gamma. Vậy tia gamma có cùng bản chất với tia X.
Như vậy : Sóng điện từ, tia hồng ngoại, ánh sáng thông thường, tia tử ngoại, tia X và tia gamma, đều có cùng bản chất, cùng là sóng điện từ, chỉ khác nhau về tần số (hay bước sóng) mà thôi. Các sóng này tạo thành một phổ liên tục gọi là thang sóng điện từ.
Miền sóng điện từ
Bước sóng
λ (m)
Tần số f(Hz)
Sóng vô tuyến điện
3.104 ÷ 10-4
104 ÷ 3.1012
Tia hồng ngoại
104 ÷ 7,5.10-7
3.1011 ÷ 4.1014
Ánh sáng nhìn thấy
7,5.10-7 ÷ 3,8.10-7
4.1014 ÷ 8.1014
Tia tử ngoại
3.810-7 ÷ 10-9
8.1014 ÷ 3.1017
Tia X
10-9 ÷ 10-11
3.1017 ÷ 3.1020
Tia γ
Dưới 10-11
Trên 3.1020
* Nhận xét:
- Các sóng điện từ có bước sóng khác nhau → nên tính chất và công dụng của chúng khác nhau.
- Toàn bộ phổ sóng điện từ, từ sóng dài nhất (hàng chục km) đến sóng ngắn nhất (cỡ 10-12 ¸ 10-15m) đã được khám phá và sử dụng.
4. Củng cố - dặn dò
GV: Hệ thống nội dung bài giảng (theo câu hỏi 1,2,3 và 4, (sgk- 146) 
HS: Lắng nghe và lĩnh hội kiến thức.
5. Hướng dẫn học ở nhà
GV: Yêu cầu hs về nhà:
- Học phần ghi nhớ (sgk – 146). 
- Làm bài tập số 5,6 và 7 (sgk – 146) và bài tập số 28.1 đến bài 28.8(sbt – 45,46). Đọc trước bài thực hành, viết sẵn bài báo cáo thí nghiệm.
HS: Lắng nghe và nhận nhiệm vụ học tập.