Giáo án Vật lý 12 cơ bản - Tia hồng ngoại và tia tử ngoại - Nguyễn Đức Hồng

Tiết: 0	TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức: 
- Nêu được bản chất, tính chất của tia hồng ngoại và tia tử ngoại.
- Nêu được rằng: tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường, chỉ khác ở một điểm là không kích thích được thần kinh thị giác, là vì có bước sóng (đúng hơn là tần số) khác với ánh sáng khả kiến.
2. Kĩ năng: 
3. Thái độ: 
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Thí nghiệm hình 27.1 Sgk.
2. Học sinh: Ôn lại hiệu ứng nhiệt điện và nhiệt kế cặp nhiệt điện.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu thí nghiệm phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Mô tả thí nghiệm phát hiện tia hồng ngoại và tử ngoại
Mặt Trời
G
F
A
M
Đ
H
T
B
Đỏ
Tím
A
B
- Mô tả cấu tạo và hoạt động của cặp nhiệt điện.
- Thông báo các kết quả thu được khi đưa mối hàn H trong vùng ánh sáng nhìn thấy cũng như khi đưa ra về phía đầu Đỏ (A) và đầu Tím (B).
+ Kim điện kết lệch ® chứng tỏ điều gì?
+ Ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy A (vẫn lệch, thậm chí lệch nhiều hơn ở Đ) ® chứng tỏ điều gì?
+ Ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy B (vẫn lệch, lệch ít hơn ở T) ® chứng tỏ điều gì?
+ Thay màn M bằng một tấm bìa có phủ bột huỳnh quang ® phần màu tím và phần kéo dài của quang phổ khỏi màu tím ® phát sáng rất mạnh.
- Cả hai loại bức xạ (hồng ngoại và tử ngoại) mắt con người có thể nhìn thấy?
- Một số người gọi tia từ ngoại là “tia cực tím”, gọi thế thì sai ở điểm nào?
- HS ghi nhận các kết quả thí nghiệm.
- HS mô tả cấu tạo và nêu hoạt động.
- HS ghi nhận các kết quả.
- Ở hai vùng ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy, có những bức xạ làm nóng mối hàn, không nhìn thấy được.
- Không nhìn thấy được.
- Cực tím ® rất tím ® mắt ta không nhìn thấy thì có thể có màu gì nữa.
I. Phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại
- Đưa mối hàn của cặp nhiệt điện:
+ Vùng từ Đ ® T: kim điện kế bị lệch.
+ Đưa ra khỏi đầu Đ (A): kim điện kế vẫn lệch.
+ Đưa ra khỏi đầu T (B): kim điện kế vẫn tiếp tục lệch.
+ Thay màn M bằng một tấm bìa có phủ bột huỳnh quang ® ở phần màu tím và phần kéo dài của quang phổ khỏi màu tím ® phát sáng rất mạnh.
- Vậy, ở ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy được, ở cả hai đầu đỏ và tím, còn có những bức xạ mà mắt không trông thấy, nhưng mối hàn của cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang phát hiện được.
- Bức xạ ở điểm A: bức xạ (hay tia) hồng ngoại.
- Bức xạ ở điểm B: bức xạ (hay tia) tử ngoại.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu bản chất và tính chất chung của tia hồng ngoại và tử ngoại
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Y/c HS đọc sách và trả lời các câu hỏi.
- Bản chất của tia hồng ngoại và tử ngoại?
- Chúng có những tính chất gì chung?
- Cùng bản chất với ánh sáng, khác là không nhìn thấy.
(cùng phát hiện bằng một dụng cụ)
- HS nêu các tính chất chung.
- Dùng phương pháp giao thoa:
+ “miền hồng ngoại”: từ 760nm ® vài milimét.
+ “miền tử ngoại”: từ 380nm ® vài nanomét.
II. Bản chất và tính chất chung của tia hồng ngoại và tử ngoại
1. Bản chất
- Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường, và chỉ khác ở chỗ, không nhìn thấy được.
2. Tính chất
- Chúng tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và cũng gây được hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường.
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về tia hồng ngoại
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Y/c HS đọc Sgk và cho biết cách tạo tia hồng ngoại.
- Vật có nhiệt độ càng thấp thì phát càng ít tia có l ngắn, chỉ phát các tia có l dài.
- Người có nhiệt độ 37oC (310K) cũng là nguồn phát ra tia hồng ngoại (chủ yếu là các tia có l = 9mm trở lên).
- Những nguồn nào phát ra tia hồng ngoại?
- Thông báo về các nguồn phát tia hồng ngoại thường dùng.
- Tia hồng ngoại có những tính chất và công dụng gì?
- Thông báo các tính chất và ứng dụng.
- Để phân biệt được tia hồng ngoại do vật phát ra, thì vật phải có nhiệt độ cao hơn môi trường. Vì môi trường xung quanh có nhiệt độ và cũng phát tia hồng ngoại.
- HS nêu các nguồn phát tia hồng ngoại.
- HS đọc Sgk và kết hợp với kiến thức thực tế thảo luận để trả lời.
III. Tia hồng ngoại
1. Cách tạo
- Mọi vật có nhiệt độ cao hơn 0K đều phát ra tia hồng ngoại.
- Vật có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh thì phát bức xạ hồng ngoại ra môi trường.
- Nguồn phát tia hồng ngoại thông dụng: bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điôt hồng ngoại
2. Tính chất và công dụng
- Tác dụng nhiệt rất mạnh ® sấy khô, sưởi ấm
- Gây một số phản ứng hoá học ® chụp ảnh hồng ngoại.
- Có thể biến điệu như sóng điện từ cao tần ® điều khiển dùng hồng ngoại.
- Trong lĩnh vực quân sự.
Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu về tia tử ngoại
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Y/c HS đọc Sgk và nêu nguồn phát tia tử ngoại?
- Thông báo các nguồn phát tia tử ngoại. 
(Nhiệt độ càng cao càng nhiều tia tử ngoại có bước sóng ngắn)
- Y/c Hs đọc Sgk để nêu các tính chất từ đó cho biết công dụng của tia tử ngoại?
- Nêu các tính chất và công dụng của tia tử ngoại.
- Tại sao người thợ hàn hồ quang phải cần “mặt nạ” che mặt, mỗi khi cho phóng hồ quang?
- Tia tử ngoại bị thuỷ tinh, nước, tầng ozon .. hấp thụ rất mạnh. Thạch anh thì gần như trong suốt đối với các tia tử ngoại có bước sóng nằm trong vùng từ 0,18 mm đến 0,4 mm (gọi là vùng tử ngoại gần).
- Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu các công dụng của tia tử ngoại.
- HS đọc Sgk và dựa vào kiến thức thực tế để trả lời.
- HS đọc Sgk và dựa vào kiến thức thực tế và thảo luận để trả lời.
- Vì nó phát nhiều tia tử ngoại ® nhìn lâu ® tổn thương mắt ® hàn thì không thể không nhìn ® mang kính màu tím: vừa hấp thụ vừa giảm cường độ ánh sáng khả kiến.
- HS ghi nhận sự hấp thụ tia tử ngoại của các chất. Đồng thời ghi nhận tác dụng bảo vệ của tầng ozon đối với sự sống trên Trái Đất.
- HS tự tìm hiểu các công dụng ở Sgk.
IV. Tia tử ngoại
1. Nguồn tia tử ngoại
- Những vật có nhiệt độ cao (từ 2000oC trở lên) đều phát tia tử ngoại.
- Nguồn phát thông thường: hồ quang điện, Mặt trời, phổ biến là đèn hơi thuỷ ngân.
2. Tính chất
- Tác dụng lên phim ảnh.
- Kích thích sự phát quang của nhiều chất.
- Kích thích nhiều phản ứng hoá học.
- Làm ion hoá không khí và nhiều chất khí khác.
- Tác dụng sinh học.
3. Sự hấp thụ
- Bị thuỷ tinh hấp thụ mạnh.
- Thạch anh, nước hấp thụ mạnh các tia từ ngoại có bước sóng ngắn hơn.
- Tần ozon hấp thụ hầu hết các tia tử ngoại có bước sóng dưới 300nm.
4. Công dụng
- Trong y học: tiệt trùng, chữa bệnh còi xương.
- Trong CN thực phẩm: tiệt trùng thực phẩm.
- CN cơ khí: tìm vết nứt trên bề mặt các vật bằng kim loại.
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM