Giáo án Vật lý 11 CB - Bài 26 - Khúc xạ ánh sáng

TRƯỜNG: THPT HỒNG NGỰ 2 Ngày soạn: 16/02/2012 LỚP: 11CB3 Tiết: 53 GVCN: Đinh Hữu Chương GSTT: Phạm Quốc Thông NĂM HỌC: 2011 - 2012 PHẦN II. QUANG HÌNH HỌC CHƯƠNG VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Bài 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức + Thực hiện được câu hỏi: Hiện tượng khúc xạ là gì? Nhận ra trường hợp giới hạn i = 00. + Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng. + Trình bày được các khái niệm chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối. Viết được hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối. 2. Kỹ năng +Viết và vận dụng các công thức của định luật khúc xạ ánh sáng. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị dụng cụ để thực hiện một thí nghiệm đơn giản về khúc xạ ánh sáng. 2. Học sinh: Ôn lại nội dung liên quan đến sự khúc xạ ánh sáng đã học ở lớp 9. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Kiểm tra bài cũ: (Không) 2. Bài mới: ĐVĐ: Ánh sang đối tượng nghiên cứu của quang học. Quang hình học nghiên cứu sự truyền ánh sáng qua các môi trường trong suốt và nghiên cứu sự tạo ảnh bằng phương pháp hình học. Nhờ các nghiên cứu về quang hình học, người ta đã chế tạo ra nhiều dụng cụ quang cần thiết cho khoa học và đời sống. Để hiểu rõ hơn chúng ta vào từng bài cụ thể. (2’) Hoạt động 1: Tìm hiểu sự khúc xạ ánh sáng. TG Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bản 5’ 15’ ¸ Thực tế trong cuộc sống chúng ta đã bắt gặp rất nhiều hình ảnh do hiện tượng khúc xạ ánh sáng gây ra. Chẳng hạn như: Để một chiết thìa trong ly nước ta thấy chiết thìa trong cốc nước như bị gẫy ở mặt nước (hình 26.1 SGK), đó là hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Đây là TN đơn giản dễ thấy hiện tượng nên các em về nhà làm. ¸ Bây giờ thầy Tiến hành thí nghiệm hình 26.2. ™ Khi thầy chiếu một tia sáng qua một bán trụ trong suốt các em thấy đường đi của tia sáng sau khi qua bán trụ trong suốt như thế nào? ™ Vậy, hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì? ¸ Để hiểu được nguyên nhân vì sau tia sáng bị lệch phương thì chúng ta bước sang phần 2. ¸ Trước hết chúng ta tìm hiểu các khái niệm: Tia tới, điểm tới, pháp tuyến tại điểm tới, tia khúc xạ, góc tới, góc khúc xạ. ¸ Khi góc tới thay đổi thì góc khúc xạ có thay đổi hay không, giữa góc tới và góc khúc xạ có liên hệ với nhau như thế nào? Chia học sinh ra thành 4 nhóm. Để thực hiện tính toán kết quả thí nghiệm ¸ Tiến hành thí nghiệm hình 26.3. ™ Yêu cầu học sinh nêu kết quả. ™ Từ bảng số liệu em hãy nhận xét về sự thay đổi của góc khúc xạ r khi tăng góc tới i? ™ Tính tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ trong một số trường hợp? Rút ra định luật khúc xạ. Học sinh ghi nhận Quan sát thí nghiệm Thấy đường đi của tia sáng sau khi qua bán trụ trong suốt bị lệch khỏi phương truyền. Định nghĩa hiện tượng khúc xạ. Ghi nhận các khái niệm Chia ra thành 4 nhóm. Quan sát thí nghiệm. Nêu kết quả thí nghiệm. i 20o 30o 50o 70o r 13o 19o 30o 38o sini sinr 1.52 1.53 1.53 1.53 Nhận xét về mối kiên hệ giữa góc tới và góc khúc xạ. = hằng số Ghi nhận định luật. I. Sự khúc xạ ánh sáng 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau. 2. Định luật khúc xạ ánh sáng S (1) (2) N N’ r i I R Thí nghiệm Dụng cụ Tiến hành Kết quả = hằng số Nội dung định luật + Tia khúc xạ nằm trong mặt phẵng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. + Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn luôn không đổi: = hằng số (1) Hoạt động 2: Tìm hiểu chiết suất của môi trường. TG Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bản 15’ ¸ Để xem hằng số này có phụ thuột vào môi trường hay không chúng ta qua phần chiết suất của môi trường. ¸ Tỉ số không đổi trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường 2 (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (chứa tia tới). Hướng dẫn để học sinh phân tích các trường hợp n21 và đưa ra các định nghĩa môi trường chiết quang hơn và chiết quang kém. ¸ Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không. ¸ Mối liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối. n21 =. ™ Từ (2) và (3) suy ra biểu thức định luật khúc xạ dưới dạng khác. ™Yêu cầu học sinh thực hiện C1, C2. Ghi nhận khái niệm. Phân tích các trường hợp n21 và đưa ra các định nghĩa môi trường chiết quang hơn và chiết quang kém. Ghi nhận khái niệm. Ghi nhận mối liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối. Viết biểu thức định luật khúc xạ dưới dạng khác. Thực hiện C1, C2. II. Chiết suất của môi trường 1. Chiết suất tỉ đối Tỉ số không đổi trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường (2) đối với môi trường (1): = n21 (2) + Nếu n21 > 1 thì r < I: Tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1. + Nếu n21 I: Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1. 2. Chiết suất tuyệt đối Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không. Mối liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối: n21 = (3) Công thức của định luật khúc xạ có thể viết dưới dạng đối xứng: n1sini = n2sinr Hoạt động 3: Tìm hiểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng. TG Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bản 5’ ¸ Làm thí nghiệm minh họa nguyên lí thuận nghịch. ™ Yêu cầu học sinh phát biểu nguyên lí thuận nghịch. ™ Yêu cầu học sinh chứng minh công thức: n12 = Quan sát thí nghiệm. Phát biểu nguyên lí thuận nghịch. Chứng minh công thức: n12 = III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng Anh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó. Từ tính thuận nghịch ta suy ra: n12 = IV.Củng cố: Qua bài này chúng ta cần nắm được: (2’) - Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì? Nhận ra trường hợp giới hạn i = 00. - Định luật khúc xạ ánh sáng - Khái niệm chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối. Viết được hệ thức giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối V. Dặn dò: (1’) - Trả lời các câu hỏi 1, 2, 3, 4, 5 - Làm các bài tập 6, 7, 8, 9, 10 trang 166 và 167 - Tiết sau giải bài tập VI. RÚT KINH NGHIỆM Giáo sinh được đánh giá (Họ tên, chữ ký) Xác nhận của Hiệu trưởng (Ký tên, đóng dấu) Hồng Ngự 2, ngày. tháng. năm 2012 Giáo viên hướng dẫn (Họ tên, chữ ký)