Giáo án Vật lý 11 - Tiết 51: Khúc xạ ánh sáng - Phạm Thị Kiều Phương

GIÁO ÁN GIẢNG DẠY
Trường: THPT PHÚ HỮU 	Họ tên GSh: VÕ THỊ HỒNG MIỄN. 
Lớp: 11A2. Môn: Vật lý	MSSV: 1107623
Tiết thứ: 51 Họ tên GVHD: PHẠM THỊ KIỀU PHƯƠNG
Ngày 27 tháng 02 năm 2014 
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 : 
	- Vận dụng các công thức của định luật khúc xạ ánh sáng để giải các bài tập liên quan.
3. Thái độ : Nghiêm túc lắng nghe bài, có ý thức xây dựng bài,..
II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DAY HỌC
1. Phương pháp: Thí nghiệm nghiệm biểu diễn, diễn giảng kết hợp đàm thoại, thảo luận nhóm,..
2. Phương tiện: Sử dụng tranh vẽ và bộ thí nghiệm đơn giản về hiện tượng khúc xạ ánh sáng, SGK, SGV,...
III. NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP
1. Kiểm tra bài cũ (5 phút): Viết công thức lực từ, từ thông, từ thông riêng trong mạch kín?
2. Giới thiệu bài mới (2 phút ): Ánh sáng là 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 học cần thiết cho khoa học và đời sống. 
3. Dạy bài mới:
Nội dung lưu bảng
Thời gian
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
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
+ 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
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 (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (chứa tia tới):
 = n21
+ 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 = .
 Công thức lien hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền ánh sang trong các môi trường: 
	 Công thức của định luật khúc xạ có thể viết dưới dạng đối xứng: n1sini = n2sinr.
III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
 	Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.
 	Từ tính thuận nghịch ta suy ra:
n12 = 
10
Phút
10
phút
 5
Phút
10 phút
 Tiến hành thí nghiệm hình 26.2.
 Yêu cầu HS quan sát, yêu cầu HS cho biết hiện tượng gì đã xảy ra và nguyên nhân dẫn đến hiện tượng đó?
 Trong chương trình vật lí lớp 9, chúng ta đã bước đầu tìm hiểu hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Vậy em hãy cho biết hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?
 Như vậy, chúng ta chỉ mới biết được hiện tượng 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. Chúng ta khảo sát đầy đủ hơn về mặt định lượng của hiện tượng này.
 Giới thiệu các khái niêm: Tia tới, điểm tới, pháp tuyến tại điểm tới, tia khúc xạ, góc tới, góc khúc xạ.
 Tiến hành thí nghiệm hình 26.3.
Góc
(i)
Góc
(r)
Sini/Sinr
1
30
19,5
2
40
31
3
60
39
 Cho 2 HS ngồi cùng bàn thảo luận.
 Cho học sinh 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 trên.
Giới thiệu định luật khúc xạ.
 Yêu cầu HS phát biểu lại định luật.
Yêu cầu HS đọc SGK và cho biết chiết suất tỉ đối là gì?
 GV chốt lại kiến thức.
 Nếu n21 > 1 thì sini => r < i Tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1.
 Yêu cầu HS đưa ra nhận xét khi n21 < 1 ?
 Chiết suất tuyệt đối là gì?
 Xác định hệ thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối?
 Hãy viết biểu thức định luật khúc xạ dưới dạng khác?
(Gợi ý: = n mà n là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 với môi trường 1. Ta có = . Từ đây ta có thể viết dưới dạng đối xứng)
 Nêu mối quan hệ giữa n1, n2 và i, r? 
 Yêu cầu HS về nhà suy ra trường hợp n21 = 1.
Yêu cầu HS thực hiện C1, C2 và C3.
 Công thức xây dựng ở câu C2 là trường hợp giới hạn của sự khúc xa.
 Quan sát tranh vẽ phóng to hình 26.6 thí nghiệm minh họa SGK về nguyên lí thuận nghịch. Yêu cầu HS nhận xét kết quả thí nghiệm?
 Yêu cầu HS phát biểu nguyên lí thuận nghịch.
 GV chốt lại vấn đề và nêu ra nguyên lí thuận nghịch.
 Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.
 	Từ tính thuận nghịch ta suy ra:
n12 = 
- Yêu cầu HS chứng minh công thức: n12 = 
 Quan sát thí nghiệm
 Hiện tượng: Que khuấy dường như bị gãy ở mặt nước. Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng đó là sự khúc xạ ánh sáng.
 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng : là hiện tượng tia sáng khi đi từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường.
 Quan sát thí nghiệm. 
 Từ kết quả thí ngiệm cho thấy khi i tăng thì r tăng.
 Cho HS lên bảng tính toán.
Góc
(i)
Góc
(r)
Sini/Sinr
1
30
19,5
2
40
31
3
60
39
 + 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
 HS ghi nhận kiến thức.
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): 
 = n21
 HS ghi nhận kiến thức
 Khi n21 i: Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1.
 HS ghi nhận kiến thức
 Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
 n21 = 
 n1sini = n2sinr
 HS ghi nhận khái niệm.
 = n21=const
+ Khi n21 > 1 thì r < i.
+ Khi n21 i.
 HS ghi nhận câu hỏi.
 Thực hiện C1, C2 và C3:
+ C1: 
Khi i < 100, r < 100, sinr r n1r = n2r hoặc .
+ C2: 
i = 00 (sin i=0) r = 00 (sin r = 0)
+ C3:
Khi có sự khúc xạ xảy ra liên tiếp ở các mặt phẳng phân cách song song, ta có: 
n1.sini1=n2.sini2== nn.sinin
 Quan sát thí nghiệm. Ánh sáng truyền đi đường nào thì sẽ truyền về đường đó.
 Phát biểu nguyên lí thuận nghịch.
- Chứng minh công thức: 
 Khi ánh sáng truyền theo chiều SIR ta có: n1sini = n2sinr hay = n21
Khi ánh sáng truyền theo chiều RIS ta có: n1sinr = n2sini hay = n12 
 n12 = 
4. Củng cố kiến thức(2 phút): 
- Cho học sinh nhắc lại
 + Định nghĩa khúc xạ. Biểu thức = hằng số
 + Chiết suất của môi trường.
 + Nguyên lý thuận nghịch.
5. Dặn dò(1 phút)
- Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập 6, 7, 8, 9 SGK trang 166 và 167.
- Đọc kỹ trước bài 27 và tìm hiểu các ứng dụng của phản xạ toàn phần.
 Giáo viên hướng dẫn	Ngày soạn 16/02/2014
 Ngày duyệt 24/02/2014	GSh thực tập
Phạm Thị Kiều Phương 	 Võ Thị Hồng Miễn