Giáo án vật lý 12 - Chương VI: Lượng tử ảnh sáng

BÀI TẬP VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

 

 

A. MỤC TIÊU BÀI DẠY:

1. Kiến thức: Học sinh tiếp tục củng cố các kiến thức liên quan đến lượng tử ánh sáng, bổ sung những kiến thức nhằm khắc sâu những kiến thức cơ bản của lượng tử ánh sáng;

2. Kĩ năng: vận dụng những kiến thức đã học để giải thích được các bài tập liên quan;

3. Giáo dục thái độ: Học sinh có khả năng tư duy, sáng tạo, có ý thức vươn lên trong học tập

B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:

1. Giáo viên: Kiến thức bổ sung, bài tập có chọn lọc và phương pháp giải;

2. Học sinh: Làm trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên; ôn lại các khái niệm về dòng điện, công suất, hiệu suất;

 

doc22 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Ngày: 30/05/2013 | Lượt xem: 3469 | Lượt tải: 6download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Giáo án vật lý 12 - Chương VI: Lượng tử ảnh sáng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
(êlectron và lỗ trống) xảy ra bên trong khối bán dẫn khi bị chiếu sáng nên gọi là hiện tượng quang dẫn trong. => Giáo viên yêu cầu học sinh rút ra định nghĩa về hiện tượng quang điện trong (hay hiện tượng quang dẫn). *Giáo viên phân tích và dẫn dắt học sinh so sánh độ lớn của giới hạn quang dẫn với độ lớn của giới hạn quang điện và đưa ra nhận xét. *Giáo viên nhấn mạnh: Hiện tượng quang dẫn được áp dụng trong các loại pin quang điện. *Học sinh đọc sách giáo khoa và trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. Câu trả lời đúng: Là chất bán dẫn có tính chất cách điện khi không bị chiếu sáng và trở thành dẫn điện khi bị chiếu sáng. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức. *Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; Kết quả: - Chưa bị chiếu sáng ® e liên kết với các nút mạng ® không có e tự do ® cách điện. - Bị chiếu sáng ® e truyền cho 1 phôtôn. Nếu năng lượng e nhận được đủ lớn ® giải phóng e dẫn (+ lỗ trống) ® tham gia vào quá trình dẫn điện ® trở thành dẫn điện. - Giới hạn quang dẫn ở vùng bước sóng dài hơn giới hạn quang điện vì năng lượng kích hoạt các e liên kết để chúng trở thành các e dẫn nhỏ hơn công thoát để bức các e ra khỏi kim loại. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận thông tin. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về quang điện trở HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH * Giáo viên yêu cho học sinh quan sát pin quang trở, yêu cầu học sinh nêu khái niệm về cấu tạo và đặc điểm của nó. * Giáo viên nhấn mạnh về giá trị của pin quang trở và ưu điểm của nó. *Giáo viên nhấn mạnh : Pin quang trở được sử dụng trong các mạch điện tự động. *Học sinh quan sát pin quang trở, nhận xét về đặc điểm cấu tạo của nó. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức: +Là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. + Cấu tạo: 1 sợi dây bằng chất quang dẫn gắn trên một đế cách điện. + Điện trở có thể thay đổi từ vài MW ® vài chục W. Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về pin quang điện. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi: + Pin quang điện (pin Mặt Trời) là một thiết bị biến đổi từ dạng năng lượng nào sang dạng năng lượng nào? *Vậy pin quang điện là gì? *Giáo viên nhấn mạnh: Hiệu suất trên dưới 10% *Giáo viên sử dụng hình vẽ, minh hoạ cấu tạo của pin quang điện. G Iqđ Etx + - Lớp chặng + + + + + + + + - - - - - - - - n p *Giáo viên nhấn mạnh: Trong bán dẫn n hạt tải điện chủ yếu là êlectron, bán dẫn loại p hạt tải điện chủ yếu là lỗ trống ® ở lớp chuyển tiếp hình thành một lớp nghèo. Ở lớp nghèo về phía bán dẫn n và về phía bán dẫn p có những ion nào? * Khi chiếu ánh sáng có l £ l0 ® hiện tượng xảy ra trong pin quang điện như thế nào? + Về phía n sẽ có các ion đôno tích điện dương, về phía p có các ion axepto tích điện âm. + Gây ra hiện tượng quang điện trong. Êlectron đi qua lớp chặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại ® Điện cực kim loại mỏng ở trên nhiễm điện (+) ® điện cực (+), còn đế kim loại nhiễm điện (-) ® điện cực (-). *Giáo viên trình tự phân tích để học sinh rút ra được các ứng dụng của pin quang điện: *Trực tiếp từ quang năng sang điện năng. *Học sinh làm việc theo nhóm, rút ra định nghĩa về pin quang điện: Là pin chạy bằng năng lượng ánh sáng. Nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. *Học sinh quan sát vào hình vẽ minh hoạ để trình bày cấu tạo và hoạt động của pin quang điện. a. Pin có 1 tấm bán dẫn loại n, bên trên có phủ một lớp mỏng bán dẫn loại p, trên cùng là một lớp kim loại rất mỏng. Dưới cùng là một đế kim loại. Các kim loại này đóng vai trò các điện cực trơ. b. Giữa p và n hình thành một lớp tiếp xúc p-n. Lớp này ngăn không cho e khuyếch tán từ n sang p và lỗ trống khuyếch tán từ p sang n ® gọi là lớp chặn. c. Khi chiếu ánh sáng có l £ l0 sẽ gây ra hiện tượng quang điện trong. Êlectron đi qua lớp chặn xuống bán dẫn n, lỗ trống bị giữ lại ® Điện cực kim loại mỏng ở trên nhiễm điện (+) ® điện cực (+), còn đế kim loại nhiễm điện (-) ® điện cực (-). - Suất điện động của pin quang điện từ 0,5V ® 0,8V *Học sinh phân tích và làm việc theo nhóm để rút ra được các ứng dụng của pin quang điện như sách giáo khoa: Trong các máy đó ánh sáng, vệ tinh nhân tạo, máy tính bỏ túi… Hoạt động 5: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại các kiến thức trọng tâm của bài học; *Học sinh phân biệt được hiện tượng quang điện và hiện tượng quang dẫn. *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà trả lời các câu hỏi ở sách giáo khoa, chuẩn bị nội dung cho tiết học sau. *Học sinh làm việc cá nhân, hệ thống hoá các kiến thức cơ bản của bài học; *Học sinh làm việc theo nhóm, phân biệt hiện tượng quang dẫn và hiện tượng quang điện. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập. Tiết: 81 HIỆN TƯỢNG QUANG – PHÁT QUANG A. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: Trình bày và nêu được ví dụ về hiện tượng quang – phát quang; Nêu được đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang. 2. Kĩ năng: Phân biệt được huỳnh quang và lân quang 3. Thái độ: B . CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Một ống nghiệm nhỏ đựng dung dịch fluorexêin; hoặc một vật bằng chất lân quang (núm bật tắt ở một số công tắc điện, các con giáp màu xanh bằng đá ép); Đèn phát tia tử ngoại hoặc một chiếc bút thử tiền; Hộp cactông nhỏ dùng để che tối cục bộ. 2. Học sinh: Ôn lại các kiến thức về tia tử ngoại, định nghĩa, tính chất và ứng dụng. C. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát – đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra bài cũ. 1. Hiện tượng quang dẫn là gì? Phân biệt hiện tượng quang dẫn và hiện tượng quang điện. 2.Tại sao công thoát của hiện tượng quang điện trong bé hơn công thoát của hiện tượng quang điện ngoài. *Giáo viên nhận xét và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học. *Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh tiếp thu và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu. Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về hiện tượng quang – phát quang HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa và cho biết sự phát quang là gì? *Giáo viên tiến hành thí nghiệm : Chiếu chùm tia tử ngoại vào dung dịch fluorexêin, yêu cầu học sinh quan sát và rút ra kết luận. ® ánh sáng màu lục. *Giáo viên nhấn mạnh : + Tia tử ngoại: ánh sáng kích thích. + Ánh sáng màu lục phát ra: ánh sáng phát quang. *Vậy, sự phát quang có đặc điểm gì? *Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm để trả lời câu hỏi. * Thời gian kéo dài sự phát quang phụ thuộc vào yếu tố nào? *Giáo viên nhấn mạnh : Sự phát quang được chia thành hai loại : Huỳnh quang và lân quang. *Giáo viên phân tích và diễn giảng, yêu cầu học sinh rút ra định nghĩa về sự huỳnh quang. *Giáo viên phân tích và diễn giảng, yêu cầu học sinh rút ra định nghĩa về sự lân quang. * Tại sao sơn quét trên các biển giao thông hoặc trên đầu các cọc chỉ giới có thể là sơn phát quang mà không phải là sơn phản quang (phản xạ ánh sáng)? *Học sinh đọc sách giáo khoa và trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên : Sự phát quang là sự hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác. *Học sinh quan sát thí nghiệm và nhận xét về kết quả thu được: Dung dịch phát ra ánh sáng màu lục. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức; *Học sinh làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; Đặc điểm: sự phát quang còn kéo dài một thời gian sau khi tắt ánh sáng kích thích. *Học sinh suy nghĩ và dự đoán các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát quang: *Học sinh tiếp nhận kiến thức; *Học sinh thảo luận theo nhóm, rút ra định nghĩa hiện tượng huỳnh quang: Sự phát quang của các chất lỏng và khí có đặc điểm là ánh sáng phát quang bị tắt rất nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích gọi là sự huỳnh quang. Học sinh thảo luận theo nhóm, rút ra định nghĩa hiện tượng lân quang: Sự phát quang của các chất rắn có đặc điểm là ánh sáng phát quang có thể kéo dài một thời gian sau khi tắt ánh sáng kích thích gọi là sự lân quang *Học sinh thảo luận theo nhóm, trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. * Học sinh ghi nhận : Các chất rắn phát quang loại này gọi là các chất lân quang. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu định luật Xtốc (Stokes) về sự huỳnh quang HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên phân tích và diễn giảng, dẫn dắt học sinh nắm được định luật Stokes Mỗi nguyên tử hay phân tử của chất huỳnh quang hấp thụ hoàn toàn phôtôn của ánh sáng kích thích có năng lượng hfkt để chuyển sang trạng thái kích thích. Ở trạng thái này, nguyên tử hay phân tử có thể va chạm với các nguyên tử hay phân tử khác và mất dần năng lượng. Do vậy khi trở về trạng thái bình thường nó phát ra 1 phôtôn có năng lượng nhỏ hơn: hfhq lkt. *Giáo viên nhấn mạnh ý nghĩa của định luật Stokes; *Học sinh chú ý và lắng nghe giáo viên phân tích để hình thành định luật Stokes: Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích: lhq > lkt. *Học sinh nắm được ý nghĩa định luật Stokes Hoạt động 4 ( phút): Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại thế nào là lân quang, thế nào là huỳnh quang; *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại định luật Stokes; *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập và câu hỏi ở sách giáo khoa và sách bài tập để chuẩn bị cho tiếp học sau. *Học sinh hệ thống hoá các kiến thức của bài học để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh tiêp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên. IV. RÚT KINH NGHIỆM Tiết 82 BÀI TẬP VỀ LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Học sinh tiếp tục củng cố các kiến thức liên quan đến lượng tử ánh sáng, bổ sung những kiến thức nhằm khắc sâu những kiến thức cơ bản của lượng tử ánh sáng; 2. Kĩ năng: vận dụng những kiến thức đã học để giải thích được các bài tập liên quan; 3. Giáo dục thái độ: Học sinh có khả năng tư duy, sáng tạo, có ý thức vươn lên trong học tập B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1. Giáo viên: Kiến thức bổ sung, bài tập có chọn lọc và phương pháp giải; 2. Học sinh: Làm trước các bài tập theo yêu cầu của giáo viên; ôn lại các khái niệm về dòng điện, công suất, hiệu suất; C. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi để kiếm tra bài cũ: 1.Nêu định nghĩa hiện tượng quang điện ngoài và hiện tượng quang điện trong; 2. Phát biểu định luật về giới hạn quang điện; 3.Trình bày những nội dung cơ bản của thuyết lượng tử năng lượng của Planck và thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein; 4. Nêu biểu thức tính công suất của dòng điện. *Giáo viên nhận xét và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu bài học. *Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh bổ sung để hoàn thiện câu trả lời; *Học sinh tiếp thu và nhận thức được nội dung của bài học; Hoạt động 2:Bổ sung một số kiến thức: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại điều kiện của bức xạ ánh sáng để gây ra hiệu ứng quang điện; *Giáo viên dẫn dắt: Để electron quang điện không bị hút trở lại thì phải truyền cho nó một động năng ban đầu, theo định luật bảo toàn năng lượng: e = A + Wđ => *Giáo viên nhấn mạnh: Đây chính là phương trình Einstein về hiệu ứng quang điện; *Giáo viên khắc sâu tầm quan trọng của phương trình Einstein; *Giáo viên phân tích và diễn giảng để dẫn dắt học sinh xây dựng biểu thức của công suất chùm bức xạ: Pl = ; *Nếu xét trong thời gian 1s, Pl = ; *Giáo viên khắc sâu tầm quan trọng của biểu thức *Giáo viên dẫn dắt học sinh hình thành biểu thức cường độ dòng quang điện: i = Nếu xét trong thời gian 1s, i = ne *Giáo viên nhấn mạnh tầm quan trọng của biểu thức; *Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; e > A *Giáo viên tiếp thu, thảo luận để dẫn đến công thức của Einstein: *Học sinh tiếp thu và ghi nhận tầm quan trọng của phương trình Einstein về hiện tượng quang điện; *Học sinh thảo luận theo nhóm, tìm công thức công suất bức xạ theo yêu cầu của giáo viên; Pl = ; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kết quả; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận tầm quan trọng của biểu thức; *Học sinh làm việc theo nhóm để rút ra biểu thức về cường độ dòng quang điện; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận ý nghĩa biểu thức. Hoạt động 3: Giải một số bài tập cơ bản liên quan: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 1; *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, tìm phương pháp giải theo yêu cầu của giáo viên; *Giáo viên định hướng: + A => l = ? + Từ công thức Einstein: => vo = ? *Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên cho học sinh chép đề bài tập 2; *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, theo luận và tìm phương pháp giải; *Giáo viên định hướng: *Giáo viên nhận xét, bổ sung; *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải bài tập về tìm động năng, hiệu điện thế hãm từ phương trình Einstein; *Học sinh chép đề bài tập 1: Cathode của một tế bào quang điện có công thoát A = 3,5eV. 1. Tìm giới hạn quang điện của kim loại dùng làm cathode. 2. Tìm vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện bật ra khỏ cathode khi được chiếu sáng bằng bức xạ có bước sóng l = 0,25mm. *Học sinh làm việc theo nhóm, tìm phương pháp giải bài tập theo yêu cầu của giáo viên; *Đại điện nhóm lên trình bày kết quả; *Học sinh nhận xét bổ sung; *Học sinh chép để bài tập: Cathode của một tế bào quang điện có công thoát 3eV. Tìm hiệu điện thế hãm đặt vào hai đâu anode và cathode để làm triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện khi cho bức xạ kích thích có bước sóng l= 0,3mm *Học sinh làm việc theo nhóm, tìm phương pháp giải theo yêu cầu của giáo viên; *Đại diện nhóm lên trình bày kết quả; *Học sinh nhận xét, bổ sung. Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên khắc sâu phương trình Einstein và tầm quan trọng của nó; *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà, giải các bài tập nâng cao; *Giáo viên yêu cầu học sinh chuẩn bị bài cho tiết học sau. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức, phương pháp; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên;. IV. RÚT KINH NGHIỆM Tiết: 83 MẪU NGUYÊN TỬ BOHR I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Trình bày được mẫu nguyên tử Bo, Phát biểu được hai tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử. 2. Kĩ năng: - Giải thích được tại sao quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hiđrô lại là quang phổ vạch. 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Hình vẽ các quỹ đạo của êlectron trong nguyên tử hiđrô trên giấy khổ lớn. 2. Học sinh: Ôn lại cấu tạo nguyên tử đã học trong sách giáo khoa Hoá học lớp 10. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát – đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra bài cũ: 1. Trình bày các định nghĩa về hiện tượng lân quang và hiện tượng huỳnh quang; 2. Phát biểu định luật Stokes *Giáo viên nhận xét và cho điểm *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu tiết học. *Học sinh tái hiện lại kiến thức để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh lắng nghe, tiếp thu và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu. Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu mô hình hành tinh nguyên tử HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên trình tự dẫn dắt học sinh nắm được mô hình về mẫu nguyên tử Rutherford; *Giáo viên giới thiệu về mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho (1911). *Giáo viên nhấn mạnh, mẫu hành tinh nguyên tử của Rutherford không giải thích được tính bền vững của các nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử. - Trình bày mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho. *Giáo viên nhấn mạnh: Mẫu nguyên tử Bo bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của Bo. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận mẫu hành tinh nguyên tử của Rutherford: + Ở tâm nguyên tử có 1 hạt nhân mang điện tích dương. + Xung quanh hạt nhân có các êlectron chuyển động trên những quỹ đạo tròn hoặc elip + Khối lượng của nguyên tử hầu như tập trung ở hạt nhân. + Qhn = Sqe ® nguyên tử trung hoà điện. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức; Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiều các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH **Giáo viên trình tự dẫn dắt học sinh nắm được nội dung hai tiên đề Bohr - Năng lượng nguyên tử ở đây gồm Wđ của êlectron và thế năng tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân. - Bình thường nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất: trạng thái cơ bản. - Khi hấp thụ năng lượng ® quỹ đạo có năng lượng cao hơn: trạng thái kích thích. - Trạng thái có năng lượng càng cao thì càng kém bền vững. Thời gian sống trung bình của nguyên tử ở trạng thái kích thích (cỡ 10-8s). Sau đó nó chuyển về trạng thái có năng lượng thấp hơn, cuối cùng về trạng thái cơ bản. *Giáo viên nhấn mạnh: tiên đề này cho thấy: Nếu một chất hấp thụ được ánh sáng có bước sóng nào thì cũng có thể phát ra ánh sáng có bước sóng ấy. - Nếu phôtôn có năng lượng lớn hơn hiệu En – Em thì nguyên tử có hấp thụ được không? *Giáo viên nhấn mạnh: Mặc dù mẫu nguyên tử và hai tiên đề Bohr giải thích thành công quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ nguyên tử, tuy nhiên vẫn không giải thích được sự tạo thành quang phổ đám. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận hai tiên đề Bohr: 1. Tiên đề về các trạng thái dừng - Nguyên tử chỉ tồn tại trong 1 số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong các trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ. - Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng. - Đối với nguyên tử hiđrô rn = n2r0 r0 = 5,3.10-11m gọi là bán kính Bo. 2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử - Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng (En) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (Em) thì nó phát ra 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em: e = hfnm = En - Em - Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em thấp hơn mà hấp thụ được 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn En. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận kiến thức; Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh tóm tắt các kiến thức cơ bản của bài học; *Giáo viên khắc sâu các tiên đề Bohr và ý nghĩa của nó; *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập ở sách giáo khoa và sách bài tập. *Học sinh làm việc cá nhân theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh khắc sâu kiến thức; *Học sinh làm việc cá nhân, ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo vên. IV. RÚT KINH NGHIỆM Tiết: 84 SƠ LƯỢC VỀ LAZE (LASER) I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Trả lời được câu hỏi: Laze là gì? Nêu được những đặc điểm của chùm sáng do laze phát ra. Trình bày được hiện tượng phát xạ cảm ứng. 2. Kĩ năng: Nêu được một vài ứng dụng của laze. 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Một bút laze; Một laze khí dùng trong trường học (nếu có); Các hình 34.2, 34.3 và 34.4 Sgk trên giấy khổ lớn. 2. Học sinh: III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát – Đề xuất vấn đề. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi kiểm tra bài cũ: 1. Phát biểu hai tiên đề Bohr. 2. Vận dụng giải thích sự tạo thành quang phổ vạch hidro? *Giáo viên nhận xét và cho điểm; *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu bài học. *Học sinh tái hiện kiến thức một cách có hệ thống để trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên; *Học sinh bổ sung, hoàn thiện câu trả lời; *Học sinh tiếp thu và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu; Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về cấu tạo và hoạt động của Laze HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên giải thích: Laze là phiên âm của tiếng Anh LASER (Light Amplifier by Stimulated Emission song song Radiation): Máy khuyếch đại ánh sáng bằng sự phát xạ cảm ứng. *Giáo viên trình tự trình bày sự phát xạ cảm ứng; A e *Vậy, sự phát xạ cảm ứng là gì? *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, rút ra định nghĩa. *Giáo viên nêu khái niệm về laser: Laze là một nguồn phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng của hiện tượng phát xạ cảm ứng. *Giáo viên trình tự phân tích và diễn giảng, thông qua đó làm cho học sinh hiểu rõ các đặc điểm của tia Laze. + Tính đơn sắc. + Tính định hướng. + Tính kết hợp rất cao. + Cường độ lớn. *Giáo viên trình tự phân tích: - Laze rubi (hồng ngọc) là Al2O3 có pha Cr2O3. Ánh sáng đỏ của hồng ngọc do ion crôm phát ra khi chuyển từ trạng thái kích thích ® cơ bản. G1 G2 A 1 2 - Laze ru bi hoạt động như thế nào? *Giáo viên phân tích và diễn giảng giúp học sinh nắm kiến thức - Chúng ta có những loại laze nào? - Lưu ý: các bút laze là laze bán dẫn. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận thông tin; *Học sinh nắm được khái niệm về sự phát xạ cảm ứng, qua đó hình thanh định nghĩa về laser; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận các đặc điểm của laser; *Học sinh nắm được ưu điểm của các bức xạ laser so với các bức xạ thông thường. - HS nghiên cứu Sgk và trình bày sự phát xạ cảm ứng. - Cùng năng lượng ®cùng f (l) ® tính đơn sắc cao. - Bay theo một phương ® tính định hướng cao. - Các sóng điện từ phát ra đều cùng pha ® tính kết hợp cao. - Các phôtôn bay theo 1 hướng rất lớn ® cường độ rất lớn. *Học sinh lắng nghe và nắm được cấu tạo của Laze rubi. - Dùng một đèn phóng điện xenon chiếu sáng rất mạnh thanh rubi và đưa một số ion crôm lên trạng thái kích thích. Nếu có một số ion crôm phát sáng theo phương ^ với hai gương và làm cho một loạt ion crôm phát xạ cảm ứng. Ánh sáng sẽ được khuyếch đại lên nhiều lần. Chùm tia laze được lấy ra từ gương G2. *Học sinh tiếp thu và ghi nhận về 3 loại laser chính: - Laze khí, như laze He – Ne, laze CO2. - Laze rắn, như laze rubi. - Laze bán dẫn, như laze Ga – Al – As. Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu một vài ứng dụng của laze HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh liên hệ thực tế để nêu một số ứng dụng của laser; *Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm; *Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm, liệt kê các ứng dụng mà học sinh biết được; *Giáo viên bổ sung, hoàn thiện kiến thức; *Học sinh làm việc theo nhóm, liệt kê các ứng dụng của laser; *Đại điện nhóm lên trình bày kết quả; *Học sinh bổ sung và hoàn thiện: + Trong Y học: dao mổ, chữa bệnh ngoài da… + Trong thông tin liên lạc: sử dụng trong vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, truyền tin bằng cáp quang… +Trong công nghiệp: khoan, cắt.. + Trắc địa: đo khoảng cách, ngắm đường thẳng… + Trong các đầu đọc CD, bút chỉ bảng… Hoạt động 4: Củng cố bài học và định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại cơ chế bức xạ tự cảm; *Giáo viên nhấn mạnh tầm quan trọng của laser trong khoa học và trong đời sống; *Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà trả lời các câu hỏi ở sách giáo khoa, sách bài tập để chuẩn bị cho tiết học sau; *Học sinh làm việc cá nhân theo yêu cầu của giáo viên *Học sinh khắc sâu vai trò và tầm quan trọng của laser trong khoa học và trong đời sống; *Học sinh tiếp thu và ghi nhận nhiệm vụ học tập theo yêu cầu của giáo viên; IV. RÚT KINH NGHIỆM Tiết 85 BÀI TẬP VỀ MẪU NGUYÊN TỬ BOHR A. MỤC TIÊU BÀI DẠY: 1. Kiến thức: Củng cố lại các kiến thức về mẫu nguyên tử Bohr, vận dụng hai tiên đề của Bohr để tìm bước sóng, năng lượng của các bức xạ trong quang phổ; 2. Kĩ năng: Vận dụng kiến thức để giải một số bài tập liên quan; 3. Giáo dục thái độ: B. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1. Giáo viên: Bài tập có chọn lọc và phương pháp giải; 2. Học sinh: Xem lại thuyết lượng tử, hai tiên đề Bohr và mẫu hành tinh nguyên tử C. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, điều kiện xuất phát - Đề xuất vấn đề: HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Trình bày nội dung cơ bản của thuyết lượng tử ánh sáng; * Trình bày những nội dung cơ bản của hai tiên đề Bohr. *Giáo viên nhận xét và cho điểm. *Giáo viên đặt vấn đề, nêu mục tiêu bài học/ *Học sinh tái hiện lại kiến thức một cách có hệ thống để trả lời câu hỏi theo yêu cầu của giáo viên. *Học sinh tiếp thu và nhận thức vấn đề cần nghiên cứu của bài học. Hoạt động 2: giải một số bài tập trắc nghiệm. HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH *Giáo viên cho học sinh làm việc theo nhóm; *Giáo viên yêu cầu các nhóm lên nhận phiếu học tập; *giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên trình bày kết quả; *Giáo viên nhận xét, bổ sung; *Giáo viên khắc sâu phương pháp giải một số bài tập có

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docVật lý lớp 12 - LƯỢNG TỬ ẢNH SÁNG.doc
Tài liệu liên quan