Giáo án và PPT KHTN 9 kết nối bài 7: Lăng kính

BÀI 7. LĂNG KÍNH

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Theo em, có hiện tượng gì xảy ra khi chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp đi qua lăng kính?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Cấu tạo của lăng kính

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy cho biết lăng kính có hình dạng và cấu trúc gì? Một lăng kính được đặc trưng bởi những yếu tố nào?

Sản phẩm dự kiến:

- Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thuỷ tinh, nhựa…), thường có dạng lăng trụ tam giác. 

- Cấu tạo của lăng kính (lăng trụ tam giác): Góc chiết quang, cạnh, mặt bên và đáy.

- Đặc trưng của lăng kính về phương diện quang học:  góc chiết quang A; chiết suất n của chất làm lăng kính.

Hoạt động 2. Hiện tượng tán sắc ánh sáng

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy nêu khái niệm ánh sáng đơn sắc? Tác dụng của lăng kính là gì? Và em hãy mô tả hiện tượng tán sắc ánh sáng?

Sản phẩm dự kiến:

- Quang phổ của ánh sáng trắng được tạo ra bởi lăng kính.

- Những màu sắc khác nhau cho biết chùm ánh sáng chiếu tới lăng kính được tạo thành từ nhiều thành phần khác nhau.

- Tác dụng của lăng kính: tách riêng các chùm sáng màu có sẵn trong chùm sáng trắng cho mỗi chùm đi theo một phương khác nhau (tán sắc ánh sáng).

- Khái niệm ánh sáng màu: Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

Hoạt động 3. Sự truyền ánh sáng đơn sắc qua lăng kính

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Em hãy xác định góc lệch của tia sáng khi đi qua lăng kính? Khi tia sáng truyền từ không khí đến mặt bên của lăng kính thì tia ló ra khỏi lăng kính lệch về phía đáy so với tia tới?

Sản phẩm dự kiến:

- Đường đi của tia sáng đơn sắc qua lăng kính: khi tia sáng truyền từ không khí đến mặt bên của lăng kính thì tia ló ra khỏi lăng kính lệch về phía đáy so với tia tới.

- Khi ánh sáng truyền từ lăng kính ra không khí, tia khúc xạ JR lệch xa pháp tuyến hơn so với tia tới IJ vì chiết suất của chất làm lăng kính là n > 1 nên áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng suy ra góc khúc xạ lớn hơn góc tới.

- Vì chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau (chiết suất lớn nhất với tia tím, chiết suất nhỏ nhất với tia đỏ) nên khi qua lăng kính, góc khúc xạ của mỗi ánh sáng là khác nhau. Do đó, khi ló ra khỏi lăng kính, mỗi ánh sáng đơn sắc có một góc lệch khác nhau: lớn nhất với ánh sáng tím và nhỏ nhất với ánh sáng đỏ.

Hoạt động 4. Màu sắc của vật

HS thảo luận trả lời câu hỏi: Thei em, nàu sắc của vật được nhìn thấy phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao dưới ánh sáng trắng, vật có màu? Sự đặc biệt của vật màu đen là gì?

Sản phẩm dự kiến:

- Màu sắc của một vật được nhìn thấy phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng bị vật đó hấp thụ và phản xạ.

- Vật có màu nào là do nó phản xạ ánh sáng màu đó vào mắt ta và hấp thụ những màu còn lại.

- Vật màu đen hấp thụ tất cả các ánh sáng màu và không có ánh sáng phản xạ.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Một tia sáng Mặt Trời truyền qua một lăng kính sẽ ló ra như thế nào?

A. Bị tách ra thành nhiều tia sáng có màu khác nhau.                

B. Vẫn là một tia sáng trắng.

C. Bị tách ra nhiều thành tia sáng trắng.                                   

D. Là một tia sáng trắng có viền màu.

Câu 2: Chiếu một tia sáng tới một mặt bên của lăng kính thì

A. luôn luôn có tia sáng ló ra ở mặt bên thứ hai của lăng kính.

B. tia ló lệch về phía đáy của lăng kính so với tia tới.

C. tia ló lệch về phía đỉnh của lăng kính so với tia tới.

D. đường đi của tia sáng đối xứng qua mặt phân giác của góc ở đỉnh.

Câu 3: Ánh sáng trắng

A. không bị tán sắc khi truyền qua bản hai mặt song song

B. gồm vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

C. gồm hai loại ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau

D. được truyền qua một lăng kính, tia đỏ luôn bị lệch nhiều hơn tia tím

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

• Khi tia sáng truyền từ không khí đến mặt bên của lăng kính thì tia ló ra khỏi lăng kính lệch về phía đáy so với tia tới?

• Lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là tam giác cân ABC đỉnh A. Một tia đơn sắc được chiếu vuông góc tới mặt bên AB. Sau hai lần phản toàn phần trên hai mặt AC và AB, tia ló ra khỏi đáy BC theo phương vuông góc với BC. Góc chiết quang A của lăng kính là? 

• Thắp sáng một đèn LED lục bên cạnh một đèn quả nhót đỏ đang sáng, ta sẽ thấy gì?