BÀI SOẠN GIẢNG THI 2011 Ngày soạn: 10-01-2011 Tiết 59 BÀI 36: NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG - GIAO THOA ÁNH SÁNG A. Mục tiêu bài học: 1. Kiến thức: - Nêu được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là gì. Nêu được mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định trong chân không. - Trình bày được thí nghiệm Y-âng về sự giao thoa ánh sáng và nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng. - Nêu được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoa ánh sáng. - Nêu được hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng. 2. Kỹ năng: Giải thích hiện tượng giao thoa ánh sáng và nhiễu xạ ánh sáng. B. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: a) Kiến thức và dụng cụ: - Dụng cụ thí nghiệm giao thoa ánh sáng. - Phần mềm hỗ trợ cho việc dạy nhiễu xạ và giao thoa ánh sáng. - Những điều cần lưu ý trong SGV. 2. Học sinh: Ôn lại giao thoa của sóng cơ. Bài tán sắc ánh sáng C. Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: Ổn định tổ chức. Kiểm tra bài cũ. * Nội dung kiểm tra bài cũ: 1. Ánh sáng đơn sắc là gì? 2. Thế nào là ánh sáng trắng? Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Báo cáo tình hình lớp. - Trả lời câu hỏi của thày. - Nhận xét phần trả lời của bạn. - Tình hình học sinh. - Yêu cầu: trả lời câu hỏi của GV - Kiểm tra miệng, 1 đến 3 em. Hoạt động 2: Tình huống vào bài Giáo viên làm thí nghiệm 1. Cho chùm ánh sáng phát ra từ bóng đèn có cường độ mạnh đi qua một khe hẹp. 2. Vẫn chùm ánh sáng đó cho qua hai khe hẹp Dự đoán hình ảnh quan sát được trên màn quan sát?. *Giáo viên cho học sinh dự đoán kết quả. Sau đó GV làm thí nghiệm BÀI MỚI: Nhiễu xạ ánh sáng – Giao thoa ánh sáng Hoạt động 3: Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Thảo luận nhóm về hiện tượng. - Nhận xét kết quả thí nghiệm. - Đưa ra khái niệm về hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. - Trình bày về hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng qua lỗ tròn nhỏ trong SGK. - Giúp học sinh tìm hiểu thí nghiệm nhiễu xạ ánh sáng. nêu câu hỏi - Làm TN kiểm chứng. - Nhận xét, kết luận về hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. - Trả lời câu hỏi. - Giải thích hiện tượng. - Nhận xét bài làm của bạn - Hướng dẫn HS giải thích hiện tượng - Đặt câu hỏi: công thức liên hệ giữa bước sóng và tần số của sóng ánh sáng trong chân không? - Trình bày cách giải thích hiện tượng. - Nhận xét Hoạt động 4: Thí nghiệm về giao thoa ánh sáng Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Quan sát thí nghiệm và nhận xét kết quả thí nghiệm. + Trình bày thí nghiệm giao thoa với ánh sáng đơn sắc (màu đỏ): - Giới thiệu về dụng cụ thí nghiệm. - Tiến hành làm thí nghiệm - Hướng dẫn HS quan sát: quan sát hình ảnh qua hai khe - Yêu cầu HS nhận xét kết quả quan sát được - Thảo luận nhóm. - Trả lời câu hỏi. + Đặt câu hỏi: Với ánh sáng đơn sắc khác liệu hiện tượng quan sát được như thế nào? Sau đó giáo viên làm thí nghiệm kiểm chứng Thí nghiệm quan sát thí nghiệm trả lời câu hỏi - Trả lời câu hỏi. + Đưa ra câu hỏi: - Như vậy trong thí nghiệm, tần số của sóng ánh sáng từ S 1 và S 2 có cùng tần số không? Tại sao? - Độ lệch pha của hai nguồn S 1 và S 2 - Thảo luận nhóm, giải thích về giao thoa ánh sáng. - Đưa ra điều kiện giao thoa sau đó kết luận. bằng bao nhiêu? - Hướng dẫn HS đưa ra điều kiện giao thoa ánh sáng. Hoạt động 5: Ứng dụng hiện tượng giao thoa. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Ghi nhận kiến thức. Giới thiệu một số ứng dụng của hiện tượng giao thoa. Hoạt động 6: Củng cố kiến thức. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Thảo luận nhóm, trả lời. - Nhấn mạnh kiến thức trọng tâm của bài. - Đưa ra câu hỏi trắc nghiệm. D. Rút kinh nghiệm. Ngày soạn: 10/01/2011 Tiết 43 BÀI TẬP VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG A. Mục tiêu bài học: 1. Kiến thức HS nắm được các kiến thức cơ bản về giao thoa ánh sáng và một số kiến thức đã học để làm bài tập. 2. Kỹ năng Rèn luyện kĩ năng tính toán, đổi đơn vị vật lý, tư duy hình học ở một số bài tập. B. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: - Giáo án – Câu hỏi trắc nghiệm - Phiếu học tập 2. Học sinh: Ôn lại kiến thức bài “Giao thoa ánh sáng, đặc biệt là các công thức tính. C. Nội dung bài: Hoạt động 1: Tìm hiểu kiến thức cơ bản Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Trả lời câu hỏi: 1) Công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng. Ý nghĩa của các đại lượng. 2) Thế nào là khoảng vân? Công thức tính khoảng vân? 3) Công thức liên hệ giữa bước sóng ánh sáng và tần số ánh sáng trong chân không? Đặt câu hỏi: - Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi - Gợi mở giúp HS trả lời. - Chú ý cho HS về việc sử dụng đơn vị trong công thức. Hoạt động 2: HS lên bảng làm bài tập trong “SBT Vật lý 12 cơ bản” Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Bài tập 1: Trong một thí nghiệm với hai khe Y- âng. Hai khe hẹp S 1 , S 2 cách nhau một khoảng a=0,3mm, màn M để hứng vân giao thoa ở cách mặt phẳng chứa S 1 S 2 một khoảng D=1m. Khoảng cách giữa sáu vân sáng liên tiếp cạnh nhau là 12mm. Tính bước sóng λ của ánh sáng. - Cùng lúc, GV cho HS ở dưới thực hiện hoạt động nhóm: Làm bài tập ở hai phiếu học tập số 1. Bài tập 2: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe S 1 , S 2 cách nhau 0,5mm và cách màn quan sát 2m. Bước sóng ánh sáng là 0,5µm. a) Tính khoảng vân. b) Tại hai điểm M 1 , M 2 lần lượt cách vân sáng chính giữa 10mm và 11mm có vân sáng hay vân tối thứ mấy kể từ vân sáng chính giữa? - Sau khi HS trên bảng làm xong, GV cho dừng hoạt động nhóm. - Yêu cầu HS nhận xét bài làm của HS trên bảng. - Bổ xung những ý cần thiết (nếu có) - Ở mỗi bài, GV chú ý cho HS hiểu: Giáo viên giúp học sinh phân loại bài toán. Dạng 1: Biết khoảng vân tìm bước sóng ánh sáng và ngược lại. - GV giúp HS phương pháp giải bài toán dạng này (gợi mở, HS tự đưa ra, GV định hướng) - Phương pháp: + Nắm vững công thức xác định khoảng vân. + Chú ý cách đổi đơn vị + Xác định khoảng vân theo đầu bài Dạng 2: Xác định vị trí vân sáng, vân tối trên màn quan sát - Phương pháp: + Nắm chắc công thức xác định vị trí của vân giao thoa trên màn. + Từ bài tập trên, GV có thể mở rộng cho HS xác định số vân sáng, vân tối quan sát được trong khoảng M 1 M 2 . Phiếu học tập số 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng người ta dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ=0,5µm, khoảng cách giữa hai khe S 1 S 2 là 0,5mm, khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát là 2m. Cho biết bề rộng của miền giao thoa quan sát được rõ là L=3cm. Tính số vân sáng và số vân tối quan sát được. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên Thảo luận nhóm để làm phiếu học tập 1: - Chiếu bài của HS, nhận xét, chỉ ra ưu, nhược điểm mà HS mắc phải. a) Khoảng vân: 2 D i mm a λ = = Ta có: 30 7,5 2 2.2 L i = = => n=7  Số vân sáng là: 2n+1=2.7+1=15 vân sáng  Số vân tối: 2(n+1)=16 vân tối. b) Ta có 7 3,5. M x mm i = = => tại M có vân tối. 10 5. N x mm i = = => tại N có vân sáng. - Chiếu bài giải để HS tham khảo. - Giúp học sinh phân biệt được dạng 3: Xác định số vân sáng, vân tối trong vùng giao thoa. - Đưa ra các công thức giúp HS xác định. Hoạt động 3: Học sinh làm phiếu học tập 2” Phiếu học tập số 2: Trong một thí nghiệm Y-âng với khoảng cách giữa hai khe là 1mm. Khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m, nguồn điểm phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng lần lượt λ 1 =0,60µm, λ 2 =0,50µm. Hỏi khoảng cách từ vân chính giữa đến vân sáng đầu tiên cùng màu với nó? Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Hoạt động nhóm, thảo luận, làm bài tập, đưa ra phương pháp giải - Giúp Hs phân loại được dạng bài toán. - Chiếu bài của HS, nhận xét, chỉ ra ưu, nhược điểm mà HS mắc phải. Phương pháp giải: - Dạng bài toán xác định bức xạ trùng - Giúp HS hiểu được bản chất của bài toán. Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố trong giờ. Phiếu học tập số 3: Hai khe của thí nghiệm Y-âng được chiếu bởi ánh sáng trắng. Tính xem ở đúng vân sáng bậc 4 (k=4) của ánh sáng đỏ (λ=0,75µm) còn có những vạch sáng của ánh sáng nào trùng ở đó, biết bước sóng của ánh sáng trắng nằm trong khoảng 0,4 0,75m m λ µ ≤ ≤ µ . Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Hoạt động nhóm, thảo luận, làm bài tập, đưa ra phương pháp giải - Giúp Hs phân loại được dạng bài toán. - Chiếu bài của HS, nhận xét, chỉ ra ưu, nhược điểm mà HS mắc phải. Phương pháp giải: - Dạng bài toán xác định bức xạ trùng - Giúp HS hiểu được bản chất của bài toán. Hoạt động 5: Hướng dẫn về nhà. Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Về làm bài và đọc SGK bài sau. - Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK. - Làm bài tập trong SBT. D. Rút kinh nghiệm Phiếu học tập số 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng người ta dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ=0,50µm, khoảng cách giữa hai khe S 1 và S 2 bằng 0,5mm, khoảng cách từ màn quan sát E đến các khe bằng 2m. Cho biết bề rộng của miền giao thoa quan sát được rõ là L=3cm. a) Tính số vân sáng, vân tối quan sát được. b) Ở các điểm cách vân sáng trung tâm 7mm, 10mm có vân sáng hay vân tối? Bài giải ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Phiếu học tập số 2: Trong một thí nghiệm Y-âng với khoảng cách giữa hai khe là 1mm. Khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m, nguồn điểm phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng lần lượt λ 1 =0,60µm, λ 2 =0,50µm. Hỏi khoảng cách từ vân chính giữa đến vân sáng đầu tiên cùng màu với nó? Bài giải ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Phiếu học tập số 3: Hai khe của thí nghiệm Y-âng được chiếu bởi ánh sáng trắng. Tính xem ở đúng vân sáng bậc 4 (k=4) của ánh sáng đỏ (λ=0,75µm) còn có những vạch sáng của ánh sáng nào trùng ở đó, biết bước sóng của ánh sáng trắng nằm trong khoảng 0,4 0,75m m λ µ ≤ ≤ µ . Bài giải ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… . được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoa ánh sáng. - Nêu được hiện tượng giao thoa ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng. 2. Kỹ năng: Giải thích hiện tượng giao thoa ánh sáng và. BÀI SOẠN GIẢNG THI 2011 Ngày soạn: 10-01-2011 Tiết 59 BÀI 36: NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG - GIAO THOA ÁNH SÁNG A. Mục tiêu bài học: 1. Kiến thức: - Nêu được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là gì được mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định trong chân không. - Trình bày được thí nghiệm Y-âng về sự giao thoa ánh sáng và nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng. -