Giáo án vật lý 12 - Tán sắc ánh sáng

Bài 35. TÁN SẮC ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU: - Mô tả và giải thích được hiện tượng tán sắc ánh sáng. - Nắm vững khái niệm ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng. II. CHUẨN BỊ: - GV: Chuẩn bị bộ dụng cụ TÁN theo hình 35.1 và 35.2 về tán sắc ánh sáng và tổng hợp ánh sáng trắng. - HS: Ôn tập kiến thức về lăng kính; sự truyền của tia snag1 qua lăng kính; công thức lăng kính. III. TỒ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: Hoạt động 1. (10’) Thực hiện THÍ NGHIỆM VỀ TÁN SẮC ÁNH SÁNG. HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG -Giới thiệu bài như SGK. -Nêu thêm câu hỏi: H. Đặt mắt nhìn sát mặt bên một bề cá vàng hình hộp mà phía bên vuông góc có một ngọn đèn, nhìn thấy hình -Đọc SGK phần mở bài. Tìm hiểu vấn đề của bài mới, trả lời câu hỏi gợi ý. +Nhìn thấy hình ảnh cầu vồng qua bể nước. Chùm sáng trắng của mặt trời, sau khi qua lăng kính, bị phân tích thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau. Chùm sáng tím bị lệch nhiều nhất, chùm sáng đỏ bị lệch ít nhất: Sự tán sắc ánh sáng. Dãi màu từ đỏ đến tím được gọi là ảnh thế nào? -Tiến hành TÁN như hình 35.1, yêu cầu HS quan sát. Nêu tiếp câu hỏi gợi ý. H. So sánh hai hình ảnh trên màn, trước và sau khi đặt lăng kính P1? H. Có phải lăng kính thủy tinh đã nhuộm màu cho ánh sáng trắng chiếu vào nó? -Kết luận về hiện tượng sau khi nêu câu hỏi để HS nhận Biết về hiện tượng. H. Thế nào là hiện tượng tán sắc ánh sáng? -Quan sát GV thực hiện TÁN. Phân tích kết quả và trả lời câu hỏi. +Lúc đầu trên màn có vết sáng trắng. +Sau khi đặt lăng kính P1, có dãi sáng liên tục nhiều màu: từ đỏ đến tím. -Nêu kết luận về hiện tượng. quang phổ của ánh sáng Mặt trời hay quang phổ Mặt trời. Hoạt động 2. (20’) Tìm hiểu khái niệm: ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC-ÁNH SÁNG TRẮNG. -Giới thiệu vì sao phải làm TÁN để kiểm tra xem có phải thủy tinh đã nhuộm màu ánh sáng trắng không. -Tiến hành TÁN theo hình 35.2. H. Nhận xét gì qua kết quả -Quan sát TÁN GV thực hiện. Rút ra kết luận từ kết quả TÁN -Qua lăng kính, chùm sáng có màu xác định bị lệch về phái đáy lăng kính nhưng vẫn giữ nguyên màu, không bị tán sắc. -Góc lệch của các chùm tia có màu của TÁN? H. Thế nào là ánh sáng đơn sắc? -Tiến hành TÁN theo hình 35.3. Nêu câu hỏi. H. Cho đĩa quay với tốc độ tăng dần, có quan sát được hết 7 màu trên mặt đĩa không? Vì sao? -GV nhắc lại sự lưu ảnh trên võng mạc, gợi ý để HS hiểu được vì sao đĩa quay nhanh, quan sát thấy mặt đĩa có màu trắng và nêu câu hỏi gợi ý: H. Có phải là trong chùm ánh sáng trắng chỉ có bảy chùm màu đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím? -Trả lời câu hỏi gợi ý. +Ánh sáng có màu từ đỏ đến tím lần lượt đi vào mắt. Đĩa quay nhanh, do hiện tượng lưu ảnh trên võng mạc nên có 7 ánh sáng từ đỏ  tím chồng chập trên võng mạc. +Mắt có cảm giác màu trắng cho thấy: tổng hợp ánh sáng có màu từ đỏ đến tím sẽ được ánh sáng màu trắng. -Đọc SGK và quan sát GV thực hiện TÁN tổng hợp ánh sáng trắng bằng cách di chuyển lăng kính P2 lại gần lăng kính P1. khác nhau thì khác nhau. *Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi qua lăng kính. *Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu từ đỏ đến tím. Ánh sáng trắng là một trường hợp của ánh sáng phức tạp, hay ánh sáng đa sắc. HOẠT ĐỘNG 3. (10’) GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC. -Yêu cầu HS nhắc lại các công thức lăng kính. Nêu câu hỏi gợi ý: H. Công thức nào về lăng kính để thấy rõ góc lệch D của tia sáng truyền qua lăng kính phụ thuộc vào chiết suất n của lăng kính? H. Góc lệch của những ánh sáng đơn sắc khác nhau qua lăng kính khác nhau cho thấy chiết suất của môi trường lăng kính như thế nào? -Từng bước, giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng và yêu cầu HS nắm vững kết luận về hiện tượng. -Giới thiệu và hướng dẫn HS xem nội dung: Ứng dụng sự tán sắc ánh sáng; máy quang phổ. -Một HS lên bảng viết 4 công thức lăng kính. Biến đổi để có công thức: D = A(n – 1) -Ghi nhận cách phân tích và giải thích hiện tượng. -Rút ra kết luận chung về sự tán sắc ánh sáng. -Chiết suất của mọi môi trường trong suốt có giá trị khác nhau đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau. Giá trị nhỏ nhất đối với ánh sáng màu đỏ và giá trị lớn nhất đối với ánh sáng màu tím. -Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc khác nhau. HOẠT ĐỘNG 4. (5’) CỦNG CỐ-DẶN DÒ. -GV: Hướng dẫn HS ôn tập bài bằng câu hỏi và bài tập theo SGK trang 189. Hướng dẫn chuẩn bị bài mới: Xem lại giao thoa sóng cơ học. -HS: Ghi nhận những chuẩn bị ở nhà cho tiết học sau. IV. RÚT KINH NGHIỆM-BỔ SUNG: