Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 66 - Khúc xạ ánh sáng

Tiết: 66 Ngày soạn: 18/03/2008 PHẦN II: QUANG HÌNH HỌC CHƯƠNG IV: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG BÀI 44: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Mục tiêu Kiến thức: Hiện tượng khúc xạ của tia sáng Định luật khúc xạ ánh sáng Các khái niệm: chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối, hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối. Tính thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng. Cách vẽ đường đi của tia sáng từ môi trường này sang môi trường khác. Kỹ năng: - Giải thích sự tồn tại của năng lượng từ trườngVận dụng được định luật khúc xạ ánh sáng để giải các bài tập về khúc xạ ánh sáng. - Phân biệt được chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối và hiểu được vai trò của các chiết suất trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng. - Giải các bài toán liên quan đến hiện tượng khúc xạ ánh sáng Thái độ: Có thái độ hợp tác, nghiêm túc, làm việc khoa học, chủ động tích cực trong hoạt động học. Phương pháp Kết hợp phương pháp phát vấn, thuyết trình và nêu và giải quyết vấn đề và phương pháp trực quan. Chuẩn bị Giáo viên: Giáo án, SGK. Bộ thí nghiệm quang học. Học sinh: Chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên. Ôn lại hiện tượng khúc xạ đã được ở lớp 9. Tiến trình lên lớp Ổn định lớp: Nắm sĩ số Lớp 11A: Kiểm tra bài củ: Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: GV: Giới thiệu và vào chương mới Ở lớp 9 chúng ta đã biết về hiện tương khúc xạ ánh sáng tuy nhiên chưa biết được mối quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ. Hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu một số kiến thức mới và tím ra được mối quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ. Triển khai bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu về năng lượng của ống dây có dòng điện GV: Tiến hành thí nghiệm về khúc xạ ánh sáng GV: Yêu cầu học sinh quan sát và nhắc lại định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng đã được học ở lớp 9. GV: Sử dụng hình 44.2 để giới thiệu mp tới, tia tới, tia phản xạ, góc phản xạ,. GV: Tiến hành thí nghiệm hình 44.2 HS: Quan sát ghi kết quả HS: Các nhóm thảo luận tiến hành xử lí kết quả và nhận xét kết quả GV: Hãy nêu mối quan hệ giữa sini và sinr? GV: Chú ý giải thích: Khái niệm về mt chiết quang. 1. Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng: SGK 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: a. Thí nghiệm + Dụng cụ: + Bố trí thí nghiệm: Như hình 44.2 + Tiến hành thí nghiệm: Chiếu tia sáng tới xiên góc với bề mặt phân cách với các góc tới khác nhau. + Hiện tượng: Tia ló bị bẻ gãy tại bề mặt phân cách giữa hai môi trường. + Kết quả: i 200 300 500 700 r + Nhận xét là một đại lượng không đổi đối với một cặp môi trường trong suốt nhất định. b. Định luật: Nội dung: SGK Biểu thức: = n Hay: sini = n sinr * Chú ý: Nếu n>1 ® sini > sinr, hay i> r: môi trường khúc xạ chiết quang hơn môi trường tới. Nếu n<1 ® sini< sinr, hay i< r: môi trường khúc xạ chiết quang kém môi trường tới. Hoạt động 2: Tìm hiểu về chiết suất của môi trường GV: Gọi HS nhận xét sini/sinr đ/v các cặp mt trong suốt khác. GV: Thông báo định nghĩa của chiết suất tỉ đối GV: Y/c HS cho biết ý nghĩa vật lí của chiết suất tỉ đối? GV: Gợi ý cho HS đưa ra định nghĩa chiết suất tuyệt đối. GV: Yêu cầu học sinh dựa vào định nghĩa thảo luận viết biểu thức liên hệ giữa chiết suất mt và vận tốc ánh sáng HS: Từ kết quả trên viết biểu thức tính n21 và viết lại biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng. GV: Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C1 GV: Tổng hợp các câu trả lời của HS và đưa ra kết luận: Chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường càng lớn thì tia sáng đi qua mặt phân cách giữa hai môi trườngbị khúc xạ càng nhiều. 3. Chiết suất của môi trường a. Chiết suất tỉ đối: - Đối với những cặp môi trường trong suất khác nhau thì tỉ số giữa là khác nhau gọi là chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường - Kí hiệu: n21 - Chú ý: n º n21 = ; với: v1, v2: tốc độ của ánh sáng ở môi trường 1 và mt2 b. Chiết suất tuyệt đối: *Định nghĩa: SGK/215 *Biểu thức: Theo đ/n thì: chiết suất của mt1 và mt2 lần lượt là: n1= c/v1 ; n2= c/v2 Nhận xét: c > v: ® chiết suất tuyệt đối của mọi chất đều lớn hơn 1 Þ n21 = n2/ n1 Từ đ/l khúc xạ: n1sini1 = n2sini2 Hoạt động 3: Ảnh của một vật tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường và tính thuận nghịch trong sự truyền tia sáng GV: Hướng dẫn HS cách xác định và vẽ đường đi của tia sáng qua lưỡng chất phẳng GV : Vẽ h.44.5 lên bảng. GV: Lưu ý HS: chỉ xét trường hợp nhìn theo phương gần như vuông góc với mặt nước). Chú ý vẽ hình: OA vuông góc vói mặt nước, và B rất gần A. HS : Tiếp thu và vẽ h.44.5 vào vở GV : Nếu ánh sáng truyền trong 1 môi trường theo một đường nào đó thì nó cũng truyền theo đường ngược lại nếu hoán đổi vị trí nguồn với ảnh. GV : Làm thí nghiệm kiểm chứng. HS: Quan sát thí nghiệm. Ảnh của một vật tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường - Ảnh và vật cùng nằm trên một pháp tuyến - Vật thật cho ảnh ảo và vật ảo cho ảnh thật. Tính thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng - Ánh sáng có tính chất thuận- nghịch: Truyền theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó. 4. Củng cố: C©u 1: ChiÕu mét tia s¸ng tõ kh«ng khÝ vµo mét m«i tr­êng cã chiÕt suÊt th× tia khóc x¹ vµ tia ph¶n x¹ vu«ng gãc nhau. TÝnh gãc tíi. 300 350 450 600 C©u 2: ChiÕu mét tia s¸ng tõ kh«ng khÝ vµo thñy tinh cã chiÕt suÊt n=1,5 víi gãc tíi 300. TÝnh gãc khóc x¹. 19,50 48,60 580 24,50 C©u 3: Mét bãng ®Ìn nhá S ®Æt trong n­íc, c¸ch mÆt n­íc 40 cm, n­íc cã chiÕt suÊt . M¾t ®Æt ngoµi kh«ng khÝ, nh×n gÇn nh­ vu«ng gãc víi mÆt tho¸ng, thÊy S ë ®é s©u bao nhiªu? 30 cm. 53,3 cm. 10 cm. D. 24 cm. 5. Dặn dò * Làm bài tập 4, 5 SGK * Làm bài tập sách bài tập : 6.3, 6.4, 6.6 SBT Bài mới: “Bài tập” Chuẩn bị các bài tập để tiết sau luyện tập