Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Tổ chức dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11 ban Cơ bản theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh

7,393
992
183
59
phân cách yêu cầu HS quan sát tia khúc
xạ
CH3: Vậy tia tới và tia khúc xạ mối
liên hệ với nhau như thế nào?
Mặt phẳng chứa tia tới tia khúc xạ
gọi là mặt phẳng tới, mặt phẳng tới có đặc
điểm gì so với mặt phân cách.
CH4: Em hãy cho biết vị trí của tia
khúc xạ và tia tới so với pháp tuyến
Vậy: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng
tới và bên kia pháp tuyến xo với tia tới
Khi góc tới thay đổi thì góc khúc xạ
cũng thay đổi, vậy góc khúc xạ và góc tới
có mối quan hệ vơi nhau như thế nào?
Tia tới tia khúc xạ cùng nằm trong
một mặt phẳng
Mặt phẳng tới vuông góc với mặt phân
cách tại điểm tới.
Tia khúc xạ và tia tới nằm khác phía so
với pháp tuyến.
Tiếp thu và ghi nhận
Góc tới tăng thì góc khúc xạ cũng tăng
và ngược lại
Nêu vấn đề: “Góc tới góc khúc xạ mối liên hệ với nhau nthế nào
mối liên hệ đó được biểu diễn bằng hệ thức nào?”
GV yêu cầu các nhóm học sinh làm thí
với những dụng cụ đã có sẳn thay đổi góc
tới đo góc khúc x trong các trường
hợp tương ứng
Học sinh tiến nh TN theo nhóm và ghi
nhận kết quả
i
r
- HS nhận xét:
Khi i tăng thì r cũng tăng nhưn
g r
không tỉ lệ thuận với i thương số
i
r
59 phân cách yêu cầu HS quan sát tia khúc xạ CH3: Vậy tia tới và tia khúc xạ có mối liên hệ với nhau như thế nào? Mặt phẳng chứa tia tới và tia khúc xạ gọi là mặt phẳng tới, mặt phẳng tới có đặc điểm gì so với mặt phân cách. CH4: Em hãy cho biết vị trí của tia khúc xạ và tia tới so với pháp tuyến Vậy: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và bên kia pháp tuyến xo với tia tới Khi góc tới thay đổi thì góc khúc xạ cũng thay đổi, vậy góc khúc xạ và góc tới có mối quan hệ vơi nhau như thế nào? Tia tới và tia khúc xạ cùng nằm trong một mặt phẳng Mặt phẳng tới vuông góc với mặt phân cách tại điểm tới. Tia khúc xạ và tia tới nằm khác phía so với pháp tuyến. Tiếp thu và ghi nhận Góc tới tăng thì góc khúc xạ cũng tăng và ngược lại Nêu vấn đề: “Góc tới và góc khúc xạ có mối liên hệ với nhau như thế nào và mối liên hệ đó được biểu diễn bằng hệ thức nào?” GV yêu cầu các nhóm học sinh làm thí với những dụng cụ đã có sẳn thay đổi góc tới và đo góc khúc xạ trong các trường hợp tương ứng Học sinh tiến hà nh TN theo nhóm và ghi nhận kết quả i r - HS nhận xét: Khi i tăng thì r cũng tăng nhưn g r không tỉ lệ thuận với i vì thương số i r
60
Yêu cầu các nhóm nhận xét kết quả TN
GV nhận xét định hướng HS đến
việc tìm mối quan hệ giữa các hàm số
lượng giác có quan hệ với các góc.
GV nhận xét: kết quả thu được từ TN
chính nội dung của định luật khúc xạ
ánh sáng
không phải là hằng số
Căn cứ vào kết quả TN ta thu được tỉ
số
sin
sin
i
r
= hằng số
Hoạt động 3: Tìm hiểu chiết suất của môi trường
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
- Yêu cầu HS đọc phần 1 SGK, thảo
luận mối qua hệ giữa góc tới và góc khúc
xạ phụ thuộc như thế nào với chiết suất tỉ
đối
Nhận xét và rút ra mối liên hệ giữa các
đại lượng.
Yêu cầu HS đọc phần 2 SGK
Từ định nghĩ đó em hãy viết biểu thức
liên hệ giữa chiêt suất tuyệt đối chiết
suất tỉ đối của hai môi trường
CH: Viết lại biểu thức định luật khúc
xạ ánh sáng
- Đọc SGK
- Thảo luận nhóm,..
- Tìm hiểu về chiết suất tỉ đối
- Trình bày
- Nhận xét câu trả lời của bạn
Nhóm HS thảo luận đưa ra câu trả lời
2
21
1
n
n
n
=
Nhận xét câu trả lời của bạn
12
sin sinn in r=
Hoạt động 4: Tim hiểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Yêu cầu HS đọc phần III SGK cho
nhận xét.
Để chứng minh phần này HS thực hiện thí
- HS đọc SGK nhận xét về đường
truyền của tia sáng.
60 Yêu cầu các nhóm nhận xét kết quả TN GV nhận xét và định hướng HS đến việc tìm mối quan hệ giữa các hàm số lượng giác có quan hệ với các góc. GV nhận xét: kết quả thu được từ TN chính là nội dung của định luật khúc xạ ánh sáng không phải là hằng số Căn cứ vào kết quả TN ta thu được tỉ số sin sin i r = hằng số Hoạt động 3: Tìm hiểu chiết suất của môi trường Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Yêu cầu HS đọc phần 1 SGK, thảo luận mối qua hệ giữa góc tới và góc khúc xạ phụ thuộc như thế nào với chiết suất tỉ đối Nhận xét và rút ra mối liên hệ giữa các đại lượng. Yêu cầu HS đọc phần 2 SGK Từ định nghĩ đó em hãy viết biểu thức liên hệ giữa chiêt suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối của hai môi trường CH: Viết lại biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng - Đọc SGK - Thảo luận nhóm,.. - Tìm hiểu về chiết suất tỉ đối - Trình bày - Nhận xét câu trả lời của bạn Nhóm HS thảo luận và đưa ra câu trả lời 2 21 1 n n n = Nhận xét câu trả lời của bạn 12 sin sinn in r= Hoạt động 4: Tim hiểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Yêu cầu HS đọc phần III SGK và cho nhận xét. Để chứng minh phần này HS thực hiện thí - HS đọc SGK và nhận xét về đường truyền của tia sáng.
61
nghiệm: ánh sáng truyền từ một môi
trường theo một đường nào đó thì nó cũng
truyền theo đường ngược lại nếu hoán đổi
vị trí nguồn sáng
- HS tiến hành thí nghiệm kiểm chứng
NỘI DUNG GHI BẢNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ ánh sáng hiện tượng chùm tia sáng bị lệch
phương khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi
trường trong suốt khác nhau.
2. Định luật khúc xạ ánh sáng.
Nội dung:
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở 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 không đổi.
sin
sin
i
r
= hằng số
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
1. Chiết suấ tỉ đối
Tỉ số
21
sin
sin
i
n
r
=
gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với 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 với chân
không.
- chiết suất của chân không là 1
Biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng dưới dạng đối xứng.
12
sin sinn in r=
III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.
Ánh sáng truyền theo đường nào thì có thể truyền ngược lại theo đường đó
Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố.
I
S
R
i
r
61 nghiệm: ánh sáng truyền từ một môi trường theo một đường nào đó thì nó cũng truyền theo đường ngược lại nếu hoán đổi vị trí nguồn sáng - HS tiến hành thí nghiệm kiểm chứng NỘI DUNG GHI BẢNG I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng chùm tia sáng bị lệch phương khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau. 2. Định luật khúc xạ ánh sáng. Nội dung: - Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở 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 không đổi. sin sin i r = hằng số II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG 1. Chiết suấ tỉ đối Tỉ số 21 sin sin i n r = gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với 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 với chân không. - chiết suất của chân không là 1 Biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng dưới dạng đối xứng. 12 sin sinn in r= III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng. Ánh sáng truyền theo đường nào thì có thể truyền ngược lại theo đường đó Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố. I S R i r
62
Câu 1: Một hòn sỏi đang ở độ sâu h so với mặt nước. Một người đứng trên bờ quan sát sẽ
thấy hòn sỏi ở vị trí nào?
Hướng dẫn: Vẽ 2 tia sáng xuất phát từ hòn sỏi, xác định giáo điểm của tia ló (ảnh)
HS: vẽ hình, nhận xét vị trí của ảnh
Nhận xét: ảnh nằm gần mặt nước hơn so với vị trí thật
của nó
GV: Như vậy, nếu ai không biết hiện tượng khúc xạ
ánh sáng, họ thường ước lượng nhầm độ sâu của nước.
Vì qua con mắt của chúng ta thấy đáy ao, hồ, thường
nông hơn khoảng 1/4 độ sâu thực của nó. Nếu tin vào độ
sâu nhìn thấy có thể sẽ gặp nguy hiểm
Câu 2: Một tia sáng đi từ không khí chiếu đến một khối thủy tinh chiết suất 1,5. Cho
góc tới bằng 40
0
, tính góc khúc xạ.
A. 24
0
B. 25,4
0
C. 60
0
D. 65
0
2.3.1.2. Bài 27: “Phn x toàn phn ”
a. đồ tiến trình xây dựng kiến thức Góc giới hạn phản xạ toàn phần, điều
kiện phản xạ toàn phần, và ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần
62 Câu 1: Một hòn sỏi đang ở độ sâu h so với mặt nước. Một người đứng trên bờ quan sát sẽ thấy hòn sỏi ở vị trí nào? Hướng dẫn: Vẽ 2 tia sáng xuất phát từ hòn sỏi, xác định giáo điểm của tia ló (ảnh) HS: vẽ hình, nhận xét vị trí của ảnh Nhận xét: ảnh nằm gần mặt nước hơn so với vị trí thật của nó GV: Như vậy, nếu ai không biết hiện tượng khúc xạ ánh sáng, họ thường ước lượng nhầm độ sâu của nước. Vì qua con mắt của chúng ta thấy đáy ao, hồ, … thường nông hơn khoảng 1/4 độ sâu thực của nó. Nếu tin vào độ sâu nhìn thấy có thể sẽ gặp nguy hiểm Câu 2: Một tia sáng đi từ không khí chiếu đến một khối thủy tinh có chiết suất 1,5. Cho góc tới bằng 40 0 , tính góc khúc xạ. A. 24 0 B. 25,4 0 C. 60 0 D. 65 0 2.3.1.2. Bài 27: “Phản xạ toàn phần ” a. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức “ Góc giới hạn phản xạ toàn phần, điều kiện phản xạ toàn phần, và ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần”
63
Khi áp dụng định luật khúc xạ ánh sánh cho trường hợp ánh sáng truyền từ môi
trường thủy tinh (chiết suất n = ) sang môi trường không khí (chiết suất n =
1) với những góc tới lớn hơn một giới hạn nào đó thì không tính được góc khúc
xạ (không có tia khúc xạ). Vậy khi đó, tia sáng sẽ đi như thế? Hiện tượng đó gọi
là hiện tượng gì?
Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng
(với n1 > n2 )
+Lần lượt xét các trường hợp của i:
- i nhỏ
- thì
Khảo sát đường đi của tia sáng truyền từ bán cầu nhựa (môi trường 1) sang môi
trường không khí (môi trường 2); (n
1
> n
2
)
- khi góc i nhỏ tia khúc xạ rất sáng, tia phản xạ rất mờ.
- tăng dần góc i , r cũng tăng, tia khúc xạ mờ dần, tia phản xạ sáng dần. Khi
thì tia khúc xạ nằm sát mặt phân cách ( )
- khi i > i
gh
, tia khúc xạ biến mất, tia phản xạ sáng như tia tới. Hiện tượng trên
gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần, igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn
phần. Với
63 Khi áp dụng định luật khúc xạ ánh sánh cho trường hợp ánh sáng truyền từ môi trường thủy tinh (chiết suất n = ) sang môi trường không khí (chiết suất n = 1) với những góc tới lớn hơn một giới hạn nào đó thì không tính được góc khúc xạ (không có tia khúc xạ). Vậy khi đó, tia sáng sẽ đi như thế? Hiện tượng đó gọi là hiện tượng gì? Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng (với n1 > n2 ) +Lần lượt xét các trường hợp của i: - i nhỏ - thì Khảo sát đường đi của tia sáng truyền từ bán cầu nhựa (môi trường 1) sang môi trường không khí (môi trường 2); (n 1 > n 2 ) - khi góc i nhỏ tia khúc xạ rất sáng, tia phản xạ rất mờ. - tăng dần góc i , r cũng tăng, tia khúc xạ mờ dần, tia phản xạ sáng dần. Khi thì tia khúc xạ nằm sát mặt phân cách ( ) - khi i > i gh , tia khúc xạ biến mất, tia phản xạ sáng như tia tới. Hiện tượng trên gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần, igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần. Với
64
b. Mục tiêu dạy học
Nội dung kiến thức cần xây dựng
- Xác định được góc giới hạn phản xạ toàn phần:
2
1
sin
gh
n
i
n
=
- Khái niệm hiện tượng phản xạ toàn phần: Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn
bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
- Điều kiện để có phản xạ toàn phần
- Trình bày được ứng dụng và cấu tạo của cáp quang:
+ Cấu tạo gồm hai phần: phần vỏ bằng thủy tinh chiết suất n
2
phần lõi cũng bằng
thủy tinh siêu sạch có chiết suất n
1
(n
1
> n
2
)
+ Được ứng dụng trong thông tin vô tuyến và trong y học
Trong quá trình học:
- Học sinh phải mô tả được hiện tượng xảy ra khi quan sát thí nghiệm. Từ đó phân biệt rõ
ràng 3 hiện tượng: phản xạ, khúc xạ, phản xạ toàn phần.
-
- với
+ Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới xảy ra ở mặt
phân cách giữa 2 môi trường trong suốt.
+ Điều kiện đểcó phản xạtoàn phần :
-
- với
Hiện tượng phản xạ toàn phần là gì?
Điều kiện phản xạ toàn phần
Hiện tượng trên có những ứng dụng gì
trong cuộc sống?
- Được ứng dụng vào việc truyền thông tin
- Ứng dụng để nội soi trong y học
64 b. Mục tiêu dạy học  Nội dung kiến thức cần xây dựng - Xác định được góc giới hạn phản xạ toàn phần: 2 1 sin gh n i n = - Khái niệm hiện tượng phản xạ toàn phần: Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. - Điều kiện để có phản xạ toàn phần - Trình bày được ứng dụng và cấu tạo của cáp quang: + Cấu tạo gồm hai phần: phần vỏ bằng thủy tinh có chiết suất n 2 và phần lõi cũng bằng thủy tinh siêu sạch có chiết suất n 1 (n 1 > n 2 ) + Được ứng dụng trong thông tin vô tuyến và trong y học  Trong quá trình học: - Học sinh phải mô tả được hiện tượng xảy ra khi quan sát thí nghiệm. Từ đó phân biệt rõ ràng 3 hiện tượng: phản xạ, khúc xạ, phản xạ toàn phần. - - với + Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới xảy ra ở mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt. + Điều kiện đểcó phản xạtoàn phần : - - với Hiện tượng phản xạ toàn phần là gì? Điều kiện phản xạ toàn phần Hiện tượng trên có những ứng dụng gì trong cuộc sống? - Được ứng dụng vào việc truyền thông tin - Ứng dụng để nội soi trong y học
65
- Học sinh phải biết vận dụng định luật khúc xạ để tìm ra góc giới hạn phản xạ toàn
phần
gh
i
.
- Bằng kiến thức cũ và bằng quan sát thí nghiệm học sinh phải nêu được điều kiện xảy ra
phản xạ toàn phần, khi nào cần phải kiểm tra điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần.
- Biết thêm về ứng dụng của hiện tượng phản xạtoàn phần trong việc chế tạo cáp quang
phục vụ trong y học hoặc trong viễn thông ngày nay.
Sau khi học HS
- có thể phát biểu được đầy đủ định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần, điều kiện xảy
ra phản xạtoàn phần, công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần.
- trình bày được cấu tạo và tác dụng dẫn sáng của sợi quang.
- tìm thêm những ví dụ có sử dụng hoặc ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần để giải
thích.
- có thể giải được một số bài tập về hiện tượng phản xạtoàn phần.
Đặc biệt học sinh phải vẽ được đường đi của ánh sáng qua một số môi trường liên tiếp,
để hiểu rõ hơn về sự truyền ánh sáng trong các môi trường đó.
c. Công việc chuẩn bị của GV và HS.
GV: - Bán cầu nhựa trong suốt, bảng tròn chia độ. Đèn chiếu sáng 6V- 8W và các dâ y
dẫn, khe chặn. Biến áp 6V-3A, tranh ảnh về một số loại cáp quang.
- Chuẩn bị phiếu học tập
HS: Ôn lại định luật khúc xạ ánh sáng
d. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể.
Kiểm tra bài cũ: Phát biểu và viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng? Khi n
21
>1; n
21
<
1 thì góc tới i và góc khúc xạ r có mối liên hệ với nhau như thế nào?
65 - Học sinh phải biết vận dụng định luật khúc xạ để tìm ra góc giới hạn phản xạ toàn phần gh i . - Bằng kiến thức cũ và bằng quan sát thí nghiệm học sinh phải nêu được điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần, khi nào cần phải kiểm tra điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần. - Biết thêm về ứng dụng của hiện tượng phản xạtoàn phần trong việc chế tạo cáp quang phục vụ trong y học hoặc trong viễn thông ngày nay.  Sau khi học HS - có thể phát biểu được đầy đủ định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần, điều kiện xảy ra phản xạtoàn phần, công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần. - trình bày được cấu tạo và tác dụng dẫn sáng của sợi quang. - tìm thêm những ví dụ có sử dụng hoặc ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần để giải thích. - có thể giải được một số bài tập về hiện tượng phản xạtoàn phần. Đặc biệt học sinh phải vẽ được đường đi của ánh sáng qua một số môi trường liên tiếp, để hiểu rõ hơn về sự truyền ánh sáng trong các môi trường đó. c. Công việc chuẩn bị của GV và HS. GV: - Bán cầu nhựa trong suốt, bảng tròn chia độ. Đèn chiếu sáng 6V- 8W và các dâ y dẫn, khe chặn. Biến áp 6V-3A, tranh ảnh về một số loại cáp quang. - Chuẩn bị phiếu học tập HS: Ôn lại định luật khúc xạ ánh sáng d. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể. Kiểm tra bài cũ: Phát biểu và viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng? Khi n 21 >1; n 21 < 1 thì góc tới i và góc khúc xạ r có mối liên hệ với nhau như thế nào?
66
Hoạt động 1: Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Phát phiếu học tập cho các nhóm học
sinh
.
Bài trước chúng ta biết rằng khi tia
sáng chiếu xiên góc tới mặt phân cách của
hai môi trường trong suốt này sang môi
trường trong suốt khác thì xuất hiện tia
khúc xạ tuân theo định luật khúc xạ
ánh sáng. Vậy trong ví dụ trên khi góc tơi
i = 60
0
tại sao không tính được góc khúc
xạ, khi đó tia sáng sẽ truyền như thế nào
trong ví dụ trên.
- Nhóm HS hoàn thành phiếu học tập
số 1 không được góc khúc xạ trong
trường hợp tia sáng đi từ thủy tinh ra khi
góc tơi i = 60
0
- HS suy nghỉ đưa ra phán đoán: “ có
thể chỉ chùm tia phản xạ không
chùm khúc xạ”
Hoạt động 2: Đề xuất giả thuyết điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Ngoài trường hợp nêu trên còn trường
hợp nào cũng không tính được góc khúc
xạ không? Nếu có hãy nêu điều kiện tổng
quát để không tính được góc khúc xạ.
- Gợi ý:
- Viết định luật khúc xạ ánh sáng
Dựa vào dụ trên em y cho biết
chiết suất của hai môi trường như thế nào
thì chúng ta không thể tính được góc khúc
xạ
+ Góc tới góc khúc xạ giá trị
trong khoảng nào?
+ Với giá trị nào của góc tới i thì góc
khúc xạ đạt giá trị lớn nhất? Tìm góc i khi
- nhiều trường hợp khác cũng
không tính được góc khúc xạ
-
12
sin sinn in r=
1
2
sin sin
n
ri
n
⇒=
-
12
nn>
- Từ 0 đến 90
0
- Góc khúc xạ lớn nhất r = 90
0
khi đó
66 Hoạt động 1: Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Phát phiếu học tập cho các nhóm học sinh . Bài trước chúng ta biết rằng khi tia sáng chiếu xiên góc tới mặt phân cách của hai môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì xuất hiện tia khúc xạ và tuân theo định luật khúc xạ ánh sáng. Vậy trong ví dụ trên khi góc tơi i = 60 0 tại sao không tính được góc khúc xạ, khi đó tia sáng sẽ truyền như thế nào trong ví dụ trên. - Nhóm HS hoàn thành phiếu học tập số 1 không tì được góc khúc xạ trong trường hợp tia sáng đi từ thủy tinh ra khi góc tơi i = 60 0 - HS suy nghỉ đưa ra phán đoán: “ có thể chỉ có chùm tia phản xạ mà không có chùm khúc xạ” Hoạt động 2: Đề xuất giả thuyết điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Ngoài trường hợp nêu trên còn trường hợp nào cũng không tính được góc khúc xạ không? Nếu có hãy nêu điều kiện tổng quát để không tính được góc khúc xạ. - Gợi ý: - Viết định luật khúc xạ ánh sáng Dựa vào ví dụ trên em hãy cho biết chiết suất của hai môi trường như thế nào thì chúng ta không thể tính được góc khúc xạ + Góc tới và góc khúc xạ có giá trị trong khoảng nào? + Với giá trị nào của góc tới i thì góc khúc xạ đạt giá trị lớn nhất? Tìm góc i khi - Có nhiều trường hợp khác cũng không tính được góc khúc xạ - 12 sin sinn in r= 1 2 sin sin n ri n ⇒= - 12 nn> - Từ 0 đến 90 0 - Góc khúc xạ lớn nhất r = 90 0 khi đó
67
đó.
Trong trường hợp đó, đường đi của tia
sáng sẽ như thế nào?
2
1
sin
n
i
n
=
- góc khúc xạ r = 90
0
tia khúc xạ đi
là là mặt phân cách giữa hai môi trường.
Hoạt động 3: Đề xuất phương án tiến hành TN kiểm tra giả thuyết và kết luận
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Phải làm thế nào để kiểm chứng được
giả thuyết trên
Nêu các điểm được chưa được của
các phương án thí nghiệm HS đưa ra
- Phát dụng cụ theo phương án đã
lựa chọn và phiếu học tập 2
- Hướng dẫn thảo luận kết quả thí
nghiệm và các câu hỏi ở phiếu học tập số
2, xác nhận ý kiến đúng.
- Thông báo trường hợp không có tia
khúc xạ chỉ tia phản xạ gọihiện
tượng phản xạ toàn phần
- Yêu cầu HS mô tả hiện tượng phản
xạ toàn phần
Nêu điều kiện xảy ra hiện tượng phản
xạ toàn phần.
Thảo luận nhóm đề xuất các phương án
thí nghiệm và các dụng cụ thí nghiệm
- Ghi nhận phương án khả thi
- Câu trả lời mong đợi
Phản xạ toàn phần là phản xạ toàn bộ
tia sáng tới, xảy ra mặt phân cách giữ
hai môi trường trong suốt
- Ánh sáng đi từ môi trường chiết
quang sang môi trường chiết quang kém
hơn
12
nn>
- Góc tới lớn hơn hoạc bằng góc giới
hạn
gh
ii>
với
2
1
sin
gh
n
i
n
=
Hoạt động 4: Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần
67 đó. Trong trường hợp đó, đường đi của tia sáng sẽ như thế nào? 2 1 sin n i n = - Vì góc khúc xạ r = 90 0 tia khúc xạ đi là là mặt phân cách giữa hai môi trường. Hoạt động 3: Đề xuất phương án tiến hành TN kiểm tra giả thuyết và kết luận Hoạt động của GV Hoạt động của HS Phải làm thế nào để kiểm chứng được giả thuyết trên Nêu các điểm được và chưa được của các phương án thí nghiệm HS đưa ra - Phát dụng cụ theo phương án đã lựa chọn và phiếu học tập 2 - Hướng dẫn thảo luận kết quả thí nghiệm và các câu hỏi ở phiếu học tập số 2, xác nhận ý kiến đúng. - Thông báo trường hợp không có tia khúc xạ mà chỉ có tia phản xạ gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần - Yêu cầu HS mô tả hiện tượng phản xạ toàn phần Nêu điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. Thảo luận nhóm đề xuất các phương án thí nghiệm và các dụng cụ thí nghiệm - Ghi nhận phương án khả thi - Câu trả lời mong đợi Phản xạ toàn phần là phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữ hai môi trường trong suốt - Ánh sáng đi từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang kém hơn 12 nn> - Góc tới lớn hơn hoạc bằng góc giới hạn gh ii> với 2 1 sin gh n i n = Hoạt động 4: Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần
68
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Hiện tượng phản xạ toàn phần rất
nhiều ứng dụng trong cuộc sống và khoa
học kỹ thuật.
Các em hãy quan sát một cái đèn trang
trí sau đây cho biết tại sao lại như
vậy?
Các sợi đó gọi là sợi quang (cáp quang)
Các em hãy tả cấu tạo của sợi
quang
Nêu một vài ứng dụng của sợi quang
trong thực tế.
HS tiếp nhận vấn đề cần tìm hiểu.
- Do hiện tượng phản x toàn phần
liên tiếp trên thành trong của dây làm cho
độ sáng của đầu dây bên kia không đổi
Cá nhân nhận nhiệm vụ hoàn thành
nhiệm vụ
HS thảo luận nhóm cử đại diện
nhóm trả lời: cáp quang có nhiều
ứng dụng quan trọng: trong y học cáp
quang được dùng trong kỹ thuật nội soi,
trong thông tin tuyến p quang
dùng để truyền thông tin
NỘI DUNG GHI BẢNG
BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1. Hiện tượng phản xạ toàn phần
- Phản xạ toàn phần là phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra mặt phân cách giữ hai
môi trường trong suốt.
2. Điều kiện phản xạ toàn phần
- Ánh sang đi từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang m hơn
12
nn>
- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn
gh
ii
với
2
1
sin
gh
n
i
n
=
3. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần
Cấu tạo sợi quang và công dụng
Hoạt động 5: Củng cố, vận dụng.
68 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hiện tượng phản xạ toàn phần có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống và khoa học kỹ thuật. Các em hãy quan sát một cái đèn trang trí sau đây và cho biết tại sao nó lại như vậy? Các sợi đó gọi là sợi quang (cáp quang) Các em hãy mô tả cấu tạo của sợi quang Nêu một vài ứng dụng của sợi quang trong thực tế. HS tiếp nhận vấn đề cần tìm hiểu. - Do hiện tượng phản xạ toàn phần liên tiếp trên thành trong của dây làm cho độ sáng của đầu dây bên kia không đổi Cá nhân nhận nhiệm vụ và hoàn thành nhiệm vụ HS thảo luận nhóm và cử đại diện nhóm trả lời: cáp quang có nhiều ứng dụng quan trọng: trong y học cáp quang được dùng trong kỹ thuật nội soi, trong thông tin vô tuyến cáp quang dùng để truyền thông tin NỘI DUNG GHI BẢNG BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 1. Hiện tượng phản xạ toàn phần - Phản xạ toàn phần là phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữ hai môi trường trong suốt. 2. Điều kiện phản xạ toàn phần - Ánh sang đi từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang kém hơn 12 nn> - Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn gh ii ≥ với 2 1 sin gh n i n = 3. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần Cấu tạo sợi quang và công dụng Hoạt động 5: Củng cố, vận dụng.