Giáo án vật lý -Bài 36. KHOẢNG VÂN-BƯỚC SÓNG VÀ MÀU SẮC ÁNH SÁNG

Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực –Nam Định Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao 1 Bài 36. KHOẢNG VÂN-BƯỚC SÓNG VÀ MÀU SẮC ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU: 1) Kiến thức: - Xây dựng các Biểu thức xác định: Vị trí vân giao thoa, khoảng vân. - Xác định bước sóng ánh sáng thí nghiệm dựa vào việc xác định khoảng vân giao thoa từ kết quả thí nghiệm. - Biết được mối quan hệ giữa bước sóng ánh sáng và màu sắc ánh sáng; mối liên hệ giữa chiết suất môi trường và bước sóng ánh sáng đơn sắc. 2) Kĩ năng: Nắm chắc và vận dụng tốt các công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối; khoảng vân trong việc giải bài toán giao thoa ánh sáng. II. CHUẨN BỊ: - GV: Vẽ trên giấy khổ lớn đường cong tán sắc của thủy tinh và nước. - HS: Ôn tập về vị trí những điểm dao động cực đại, cực tiểu trong giao thoa sóng cơ III. TỒ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: Hoạt động 1. (5’) KIỂM TRA BÀI CŨ - GV nêu câu hỏi ôn tập kiến thức cũ về sóng cơ học để vận dụng cho bài mới. H. Vị trí những điểm dao động với Bàiên độ cực đại và cực tiểu xác định bằng Biểu thức nào? Nhận xét gì về vị trí các điểm dao động cực đại, cực tiểu trong vùng giao thoa. - Một HS lên bảng ghi các Biểu thức: và nêu nhận xét: Các điểm dao động cực đại cùng bậc K đối xứng qua cực đại trung tâm. 2 1 2 1 1 2 d d k d d k              với k = 0; ±1; ±2. Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực – Nam Định Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao 2 Hoạt động 2. (20’) XÂY DỰNG CÔNG THỨC VỊ TRÍ VÂN GIAO THOA VÀ KHOẢNG VÂN. HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS NỘI DUNG -GV yêu cầu HS nhắc lại hình ảnh giao thoa quan sát được trong TÁN và nêu nhận xét khoảng cách giữa các vân giao thoa. -Nêu câu hỏi gợi ý đã ôn tập đầu giờ, nhấn mạnh điều kiện vị trí của điểm dao động cực đại. -Vẽ hình 37.1. Hướng dẫn HS tìm hiệu đường đi: d2 - d1 (có thể gợi ý HS xây dựng cách khác SGK xây dựng). Cần nhấn mạnh điều kiện để quan sát rõ vân giao thoa. H. Từ Biểu thức (37.2) lập Biểu thức xác định vị trí vân sáng trên màn. -Lưu ý HS: không cần thiết -Thảo luận nhóm, cử đại diện mô tả lại hình ảnh giao thoa quan sát được trong TÁN Young. -Một HS lên bảng lập các Biểu thức (từ hình vẽ 37.1) 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 ad x D ad x D               Từ đó: 2 22 1 2d d ax  Với A rất gần O và D  a 2 1 axd d D   -Từ điều kiện vị trí của điểm dao động cực đại, cực tiểu, HS xác định vị trí vân sáng, vân tối. 1) Vị trí vân giao thoa: - Hiệu đường đi của hai sóng đến 1 điểm trên màn cách tâm màn khoảng x. 2 1 axd d D   - Tại điểm trên màn có vân sáng khi d2 – d1 = k với k là số nguyên (k = 0;±1;±2…) và  là bước sóng ánh sáng. Vị trí vân sáng trên màn. Dx k a   2) Khoảng vân: là khoảng cách Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực – Nam Định Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao 3 phải tìm công thức xác định vị trí vân tối vì K không có ý nghĩa rõ ràng, không xác định vân thứ mấy như là đối với vân sáng, chỉ cần nắm được là: xen kẽ các vân sáng là các vân tối; các vân sáng, các vân tối cách đều nhau. H. Lập Biểu thức tính khoảng vân. -Từ định nghĩa khoảng vân, một HS lên bảng lập công thức tính khoảng vân. giữa hai vân sáng (hoặc giữa 2 vân tối) nằm cạnh nhau. Di a   Hoạt động 3. (15’) ĐO BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG- LIÊN HỆ GIỮA BƯỚC SÓNG VÀ MÀU SẮC ÁNH SÁNG. -Từ công thức Di a   , gợi ý cho HS. H. Muốn đo bước sóng ánh sáng, phải đo các đại lượng nào? (Lưu ý thêm HS: ' n    ) -Yêu cầu HS xem bảng 37.1 với giá trị bước sóng đo được của ánh sáng có màu từ đỏ đến tím. Từ công thức Di a   , HS thảo luận nhóm, suy ra nguyên tắc đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa. -Từ bảng 37.1. Thảo luận nhóm, phân tích để trả lời câu hỏi C3. + Tại vân sáng trung tâm, các 1) Đo bước sóng ánh sáng: Từ công thức Di a    Di a   + Đo i, a và D tìm được . Với môi trường có chiết suất n: ' n    2) Bước sóng và màu sắc ánh sáng: -Mỗi ánh sáng đơn sắc có một Gv: Đoàn Văn Doanh Trường Thpt Nam Trực – Nam Định Giáo án Vật Lý 12 Nâng Cao 4 -Nêu câu hỏi C3. -Từ kết quả của hiện tượng tán sắc ánh sáng và giao thoa ánh sáng, hướng dẫn HS tìm mối liên hệ giữa bước sóng ánh sáng và chiết suất môi trường ánh sáng truyền qua. H. Nhận xét gì về chiết suất của môi trường đối với ánh sáng có màu từ đỏ đến tím? cực đại giao thoa của 7 thành phần đơn sắc trùng nhau: vân trắng trung tâm. + Vì i tăng dần theo bước sóng, từ đó dẫn đến kết quả có dãi màu cầu vồng hai bên vân sáng trung tâm. bước sóng (tần số) xác định. -Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có bước sóng (trong chân không) trong khoảng từ 0,38m đến 0,76m. -Chiết suất môi trường trong suốt phụ thuộc vào tần số và bước sóng của ánh sáng. Chiết suất nhỏ ứng với bước sóng dài và ngược lại. Hoạt động 4. (5’) Củng cố- Dặn dò: GV: Giới thiệu nội dung ôn tập bài: BT 1, 2, 3, 4, 5 SGK trang 197. Hướng dẫn chuẩn bị bài mới: bài 38 về bài tập giao thoa ánh sáng. HS: Ghi nhận những hướng dẫn của GV. IV. RÚT KINH NGHIỆM-BỔ SUNG: