Giáo án Vật Lí Lớp 12 nâng cao - Chương VI: Lượng từ ánh sáng - Năm học 2009-2010 - Dương Văn Tính

Giải thích được vì sao các vật có màu sắc khác nhau. 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ : 1. Giáo viên: - Các tấm kính màu khác nhau. 2. Học sinh : - Kính màu hay giấy màu. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1. Ổn định tổ chức (2/) 2. Kiểm tra bài cũ: (8/) 1. Trình bày hai tiên đề của Bo và nêu hệ quả. 2. Nêu tên các dãy của quang phổ vạch Hiđrô nvà giải thích. 3. Tạo tình huống học tập: Tại sao khi nhìn ánh sáng mặt trời qua tấm kính đỏ, bạn nhìn thấy tấm kính có màu đỏ? TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức HĐ 1: Nhận biết về sự hấp thụ lọc lựa ánh sáng 15 + Hs đọc SGK trả lời theo sự hướng dẫn - Khái niệm hấp thụ ánh sáng - Định luật hấp thụ ánh sáng . + Quang phổ vạch hấp thụ Hiđrô. H2 đã hấp thụ vạch đỏ Ha (la = 0,6563µm), vạch lam Hb (lb = 0,4861µm), vạch chàm Hg (lg = 0,4340µm) và vạch tím Hd (ld = 0,4120µm) + Kính lọc sắc đỏ ít hấp thụ ánh sáng màu đỏ, nhưng hấp thụ rất mạnh ánh sáng màu xanh, màu tím và hầu hết các bức xạ còn lại của ánh sáng trắng nên ta thấy tấm kính màu đỏ. + Càng giảm theo định luật về sự hấp thụ ánh sáng + Màu đen, vì chùm sáng này bị hấp thụ hoàn toàn Gv thông báo từ thực nghiệm, khi chiếu ánh sáng qua một môi trường vật chất bất kì, thì cường độ chùm sáng bị giảm. Một phần năng lượng của chùm sáng đã bị hấp thụ và biến thành nội năng của môi trường. Hiện tượng này gọi là hiện tượng hấp thụ ánh sáng. + Yêu cầu hs đọc SGK và trả lời theo hướng dẫn - Hiện tượng hấp thụ ánh sáng là gì ? - Phát biểu định luật về sự hấp thụ ánh sáng. + C1: Khi cho chùm sáng trắng đi qua ống thủy tinh có khí H2 nóng sáng vào máy quang phổ ta có quang phổ như thế nào? + Điều đó chứng tỏ sự hấp thụ ánh sáng của môi trường (H2) có tính chọn lọc + Nêu các kết luận về chất gần như trong suốt, vật trong suốt không màu, vật trong suốt không màu. + Giải thích câu hỏi tình huống C2? + Nếu tấm kính lọc sắc đỏ càng dày, thì cường độ ánh sáng truyền qua nó sẽ như thế nào? + Nếu chiếu vào tấm kính lọc sắc màu đỏ ánh sáng tím thì thấy tấm kính màu gì? 1. Hấp thụ ánh sáng Hấp thụ ánh sáng là hiện tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ của chùm sáng truyền qua nó. a) Định luật về sự hấp thụ ánh sáng Cường độ I của chùm sáng đơn sắc khi truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm số mũ của độ dài d của đường đi theo : I = Ioe-ad, với Io là cường độ của chùm sáng tới môi trường, a được gọi là hệ số hấp thụ của môi trường b) Hấp thụ lọc lựa + Ánh sáng có bước sóng khác nhau bị môi trường hấp thụ nhiều ít khác nhau, nghĩa là sự hấp thụ ánh sáng của môi trường có tính chọn lọc. Người ta gọi hiện tượng này là sự hấp thụ lọc lựa. + Những chất hầu như không hấp thụ ánh sáng trong miền nào của quang phổ thì được gọi là gần trong suốt trong miền đó. + Những vật không hấp thụ ánh sáng trong miền nhìn thấy của quang phổ được gọi là vật trong suốt không màu. Những vật hấp thụ hoàn toàn mọi ánh sáng nhìn thấy thì sẽ có màu đen. + Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng trong miền nhìn thấy thì được gọi là vật trong suốt có màu. HĐ2: Nhận biết về sự phản xạ (tán xạ) lọc lựa ánh sáng 15 + Hs đọc bảng và nhận xét: Ánh sáng đơn sắc khác nhau thì sự phản xạ ánh sáng cũng khác nhau + Ánh sáng trắng của Mặt trời đến áo bạn này thì chỉ có ánh sáng màu xanh phản xạ từ áo vào mắt ta. Còn đến áo bạn kia thì chỉ có ánh sáng màu đỏ phản xạ từ áo vào mắt ta. + Ánh sáng tán xạ từ bộ quần áo của ca sĩ còn phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng rọi vào nó. + Do vật có khả năng hấp thụ, phản xạ (hoặc tán xạ) lọc lựa đối với một số ánh sáng đơn sắc. + Cho hs đọc bảng 48.1. Nhận xét về sự phản xạ từ bề mặt của tấm đồng đối với ánh sáng đơn sắc khác nhau? Từ đó thông báo khái niệm sự phản xạ lọc lựa. + Khi thấy áo bạn này màu xanh, bạn khác màu đỏ thì có nghĩa ánh sáng màu nào đã đi vào mắt ta? + Tại sao có khi nhìn thấy cùng một bộ quần áo của ca sĩ trên sân khấu, lúc thì có màu này, lúc thì có màu khác + Vậy màu sắc của vật thể là do đâu? + Gv giải thích hiện tượng tán xạ: Trong môi trường trong suốt đồng tính thì ánh sáng truyền thẳng, nhưng nếu môi trường trong suốt nhưng không đồng tính (chiết suất có trị số thay đổi từ điểm này đến điểm khác) thì ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng hiện tượng đó gọi là tán xạ ánh sáng 3. Phản xạ (hoặc tán xạ)lọc lựa. Màu sắc các vật a) Phản xạ (hoặc tán xạ)lọc lựa. Ở một số vật, khả năng phản xạ (hoặc tán xạ) ánh sáng mạnh, yếu khác nhau phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng tới gọi là sự phản xạ (hoặc tán xạ) lọc lựa b) Màu sắc các vật + Các vật thể có màu sắc là do vật được cấu tạo từ những vật liệu xác định. Khi chiếu một chùm ánh sáng trắng vào một vật, vật hấp thụ một số ánh sáng đơn sắc và phản xạ, tán xạ hoặc cho truyền qua các ánh sáng đơn sắc khác. + Màu sắc các vật còn phụ thuộc vào ánh sáng rọi vào nó. + Khi nói vật có màu này hay màu khác là ta giả định ánh sáng rọi vào nó là ánh sáng trắng Củng cố kiến thức: (5/) 1. Thế nào là sự hấp thụ lọc lựa? Tại sao khi nhìn ánh sáng mặt trời qua tấm kính vàng, bạn nhìn thấy tấm kính có màu vàng? 2. Thế nào là phản xạ (tán xạ) lọc lựa? Tại sao ta nhìn thấy tấm bảng màu xanh? 3. Câu hỏi trắc nghiệm 1,2 SGK (1.C; 2.D) 4. Dặn dò: IV: RÚT KINH NGHIỆM BÀI 49: SỰ PHÁT QUANG. SƠ LƯỢC VỀ LAZE Ngày soạn : 22/02/2010 Tiết : 81 I. MỤC TIÊU : 1. Kiến thức: - Hiểu hiện tượng quang - phát quang. - Phân biệt được huỳnh quang và lân quang. - Phát biểu được định luật Stốc về phát quang. - Hiểu được Laze là gì và một số ứng dụng của laze. 2. Kỹ năng: - Phân biệt được phân biệt sự khác nhau giữa huỳnh quang và lân quang. - Giải thích hoạt động của laze. 3. Thái độ: II. CHUẨN BỊ : 1. Giáo viên : - Bút trỏ leze. 2. Học sinh : - Ôn lại kiến thức về chuyển mức năng lượng. III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1. Ổn định tổ chức (2/) 2. Kiểm tra bài cũ: (8/) 1. Thế nào là sự hấp thụ lọc lựa? Tại sao khi nhìn ánh sáng mặt trời qua tấm kính vàng, bạn nhìn thấy tấm kính có màu vàng? 2. Thế nào là phản xạ (tán xạ) lọc lựa? Tại sao ta nhìn thấy tấm bảng màu xanh? 3. Tạo tình huống học tập: Tại sao đom đóm lại phát sáng. Sự phát sáng đó có giống như vật bị nung nóng phát sáng không? TIẾN TRÌNH BÀI HỌC TL Hoạt động của HS Hoạt động của GV Kiến thức HĐ 1: Nhận biết về hiện tượng phát quang: sự phát quang và sự quang phát quang 20 + Hs đọc SGK + Sự phản xạ, sự bức xạ nhiệt không phải là phát quang vì nó không có đặc điểm như sự phát quang. Bức xạ nhiệt của mảnh sành hay thanh thép ở cùng nhiệt độ đều cho quang phổ liên tục như nhau + Sự phát sáng của con đom đóm là sự phát quang, còn sự phát sáng của vật bị nung nóng không phải là sự phát quang C2: + (1) + (2) + (3) (1), (2), (3) l’ > l + Gv yêu cầu hs đọc SGK và thông báo về sự phát quang và nêu hai đặc điểm quan trọng của nó. + C1: căn cứ vào đặc điểm của sự phát quang thì sự phản xạ, sự bức xạ nhiệt (bức xạ do vật bị nung nóng) có phải là sự phát quang không? + Gv yêu cầu hs đọc SGK và thông báo về sự quang phát quang và hai loại quang phát quang. Lưu ý ngoài sự quang phát quang còn có hiện tượng hóa phát quang (ở con đom đóm), phát quang catốt (ở màn hình tivi), điện phát quang (ở đèn LED) Từ đó hãy trả lời tình huống ở đầu bài + Thông báo định luật Xtốc + Hướng dẫn hs giải thích C2: Dựa vào thuyết phô tôn hãy giải thích tại sao l’ > l Một phần năng lượng phô tôn bị hấp thụ được dùng để kích thích chất phát quang và phần còn lại chuyển thành nhiệt. - Năng lượng phô tôn bị một phần tử chất phát quang hấp thụ? - Năng lượng phô tôn phát quang được phát ra bởi một phần tử? 5. Hiện tượng phát quang a) Sự phát quang + Có một số chất (ở thể rắn, lỏng hoặc khí) khi hấp thụ năng lượng dưới một dạng nào đó, thì chúng có khả năng phát ra các bức xạ điện từ trong miền ánh sáng nhìn thấy. Các hiện tượng đó được gọi là sự phát quang. + Sự phát quang có khác biệt với các hiện tượng phát ánh sáng khác: - Một là, mỗi chất phát quang có một quang phổ đặc trưng cho nó. - Hai là, sau khi ngừng kích thích, sự phát quang của một số chất còn tiếp tục kéo dài thêm một khoảng thời gian nào đó, rồi mới ngừng hẳn.(thời gian phát quang) b) Các dạng quang phát quang: lân quang và huỳnh quang + Một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng kích thích có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng quang phát quang. Người ta thấy có hai loại quang phát quang - Huỳnh quang là sự phát quang có thời gian phát quang ngắn (<10-8s). Nó thường xảy ra với chất lỏng và chất khí - Lân quang là sự phát quang có thời gian phát quang dài (>10-6s). Nó thường xảy ra với chất rắn. c) Định luật Xtốc về sự phát quang: Ánh sáng phát quang có bước sóng l’ dài hơn bước sóng l của ánh sáng kích thích: l’ > l d) Ứng dụng: Sử dụng trong đèn ống, trong màn hình tivi HĐ 2: Tìm hiểu sơ lược về laze 10 15 + Hs đọc SGK Ghi nhận về Laze và các đặc điểm của nó. + Hs đọc SGK + HS đọc SGK, kết hợp với kiến thức thực tế để nêu các ứng dụng. + Laze là một nguồn phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng của hiện tượng phát xạ cảm ứng. + Gv thông báo 2. Sơ lược về laze a) Một số đặc điểm của tia laze - Tia laze có tính đơn sắc rất cao - Tia laze là chùm sáng kết hợp - Tia laze chùm sáng song song. - Tia laze có cường độ lớn Vậy laze là nguồn sáng phát ra chùm sáng song song, kết hợp, có tính đơn sắc rất cao và có cường độ lớn b) Các loại laze: SGK - Laze khí, như laze He–Ne, laze CO2. - Laze rắn, như laze rubi. - Laze bán dẫn, như laze Ga–Al– As. c) Một số ứng dụng của tia laze: - Thông tin liên lạc: sử dụng trong vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, truyền tin bằng cáp quang - Dùng như dao mổ trong phẩu thuật, chữa bệnh ngoài da (nhờ tác dụng nhiệt) - Dùng trong các đầu đọc CD, bút trỏ bảng - Dùng để khoan, cắt, tôi chính xác các vật liệu trong công nghiệp Củng cố kiến thức: (5/) Câu hỏi trắc nghiệm và bài tập trang 247/SGK Đáp án1. B; 2. C 4. Dặn dò: Làm bài tập trong tài liệu ôn tập. Kiểm tra một tiết IV: RÚT KINH NGHIỆM