Giáo án Vật lý 12 - Bài 24: Sự tán sắc ánh sáng

Bài 24 : SỰ TÁN SẮC ÁNH SÁNG
I / MỤC TIÊU :
Mô tả và giải thích được hiện tượng tán sắc ánh sáng.
Nắm vững khái niệm ánh sáng trắng, ánh sáng đơn sắc.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
Cố gắng thực hiện TN chứng minh về hiện tượng tán sắc ánh sáng.
Vẽ trên giấy khổ lớn Hình 48.1 và 48.2. SGK.
Nếu có điều kiện, thì chuẩn bị để thực hiện thí nghiệm ở Hình 48.3 SGK.
2 / Học sinh :
Ôn lại các kiến thức về lăng kính (sự truyền của tia sáng qua lăng kính, công thức lăng kính).
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC :
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : Quan sát thí nghiệm 48.1
HS : Bị lệch về phía đáy lăng kính.
HS : Bị lệch về phía đáy lăng kính.
HS : Bị tách ra thành nhiều chùm tia.
HS : Đỏ cam vàng lục lam chàm tím.
HS : Nêu định nghĩa.
HS : Nêu định nghĩa.
Hoạt động 2 : 
HS : Quan sát thí nghiệm 48.2
HS : Bị lệch về phía đáy lăng kính.
HS : Giữ nguyên màu
HS : Không bị tán sắc.
HS : Khác nhau.
HS : Nêu định nghĩa.
Hoạt động 3 : 
HS : Quan sát thí nghiệm 48.3
HS : Nêu định nghĩa.
Hoạt động 4 : 
HS : D = (n – 1)A
HS : D phụ thuộc vào n
HS : n càng lớn thì D càng lớn.
HS : Nêu định nghĩa.
HS : Có các giá trị khác nhau.
HS : Bị lệch các góc khác nhau do đó trở thành tách rời nhau.
Hoạt động 5 : 
HS : Xem SGK trang 232
HS : Xem SGK trang 247
GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm như hình vẽ 48.1
GV : Quan sát phương của chùm tia sáng đi trong lăng kính ?
GV : Quan sát phương của chùm tia sáng ló ra lăng kính ?
GV : Quan sát số lượng chùm tia sáng ló ra lăng kính ?
GV : Hãy liệt kê màu của những chùm sáng mà Em quan sát được ?
GV : Hiện tượng tán sắc ánh sáng là gì ?
GV : Quang phổ của ánh sáng trắng là gì ?
GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm như hình vẽ 48.2
GV : Quan sát phương của chùm tia sáng đi qua lăng kính ?
GV : Quan sát màu của chùm tia sáng đi qua lăng kính ?
GV : Quan sát góc lệch của các chùm tia sáng có màu khác nhau ?
GV : Ánh sáng đơn sắc là gì ?
GV : Hướng dẫn học sinh bố trí thí nghiệm như hình vẽ 48.3
GV : Ánh sáng trắng là gì ?
GV : Viết công thức xác định góc lệch của chùm tia sáng khi đi qua lăng kính khi góc chiết quang A nhỏ?
GV : Ánh sáng trắng là gì ?
GV : Chiết suất của thủy tinh có đặc điểm gì đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau ?
GV : Các chùm ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau trong chùm ánh trắng, sau khi khúc xạ qua lăng kính có đặc điểm gì ?
GV : Giới thiệu máy quang phổ.
GV : Giới thiệu hiện tượng cầu vòng.
IV / NỘI DUNG :
1. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng
Chiếu vào khe F chùm ánh sáng trắng.
Chùm ánh sáng trắng không những bị lệch về phía đáy lăng kính mà còn bị tách ra thành nhiều chùm ánh sáng có màu khác nhau : đỏ, da cam, vàng, xanh (lục), lam, chàm, tím. Chùm ánh sáng màu đỏ bị lệch ít nhất, chùm màu tím bị lệch nhiều nhất.
Hiện tượng này gọi là sự tán sắc ánh sáng. Dải màu thu được gọi là quang phổ của ánh sáng trắng.
2. Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc
Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến thiên liên tục, từ màu đỏ đến màu tím. 
3. Giải thích sự tán sắc ánh sáng
- Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến thiên liên tục, từ màu đỏ đến màu tím.
- Chiết suất của thủy tinh có giá trị khác nhau đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau; chiết suất đối với ánh sáng tím có giá trị lớn nhất.
Vì vậy, các chùm sáng đơn sắc có màu khác nhau trong chùm ánh sáng trắng, sau khi khúc xạ qua lăng kính, bị lệch các góc khác nhau, sẽ trở thành tách rời nhau ra. Kết qua là, chùm sáng ló ra khỏi lăng kính bị xòe rộng ra thành nhiều chùm đơn sắc, tạo thành quang phổ của ánh sáng trắng.
4. Ứng dụng sự tán sắc ánh sáng.
Máy quang phổ, cầu vòng.
V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4,5