Giáo án Vật lý 12 nâng cao - Bài 48: Hấp thụ và phản xạ lọc lựa ánh sáng

Bài 48: HẤP THỤ VÀ PHẢN XẠ LỌC LỰA ÁNH SÁNG.
A.Mục tiêu bài học. 
1.Kiến thức 
Hiểu được hiện tượng hấp thụ ánh sáng là gì ? và phát biểu được định luật hấp thụ ánh sáng.
Hiểu được sự phản xạ lọc lựa là gì ?
Giải thích được tại sao các vật cĩ màu sắc khác nhau.
2.Kĩ năng.
Vận dụng định luật về sự hấp thụ ánh sáng và phản xạ lọc lựa ánh sáng để giải thích các hiện tượng vật lí trong tự nhiên.
B. Chuẩn bị .
1.Giáo viên. 
- Các tấm kính màu hoặc các miếng mica màu 
2.Học sinh 
 - Ơn lại kiến thức về quang phổ vạch hấp thụ.
3. Dự kiến ghi bảng
Bài 48 Hấp thụ và phản xạ lọc lựa ánh sáng
Hấp thụ ánh sáng.
a)Khái niệm: hấp thụ ánh sáng là hiện tượng mơi trường vật chất làm giảm cường độ của chùm sáng truyền qua nĩ.
b) Định luật về sự hấp thụ ánh sáng.
Cường độ I của chùm sáng đơn sắc khi truyền qua mơi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ của độ dài d của đường đi tia sáng :
I = I0.e - a d.
với I0 là cường độ của chùm sáng tới mơi trường, a được gọi là hệ số hấp thụ của mơi trường.
c) Hấp thụ lọc lựa.
- Sự hấp thụ ánh sáng của một mơi trường cĩ tính chọn lọc, hệ số hấp thụ của mơi trường phụ thuộc vào bước sĩng ánh sáng 
- Những chất hầu như khơng hấp thụ ánh sáng trong miền nào của quang phổ được gọi là gần trong suốt với miền quang phổ đĩ.
- Những vật khơng hấp thụ ánh sáng trong miền nhìn thấy của quang phổ được gọi là vật trong suốt khơng màu.
- Những vật hấp thụ hồn tồn ánh sáng nhìn thấy thì cĩ màu đen.
- Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng trong miền nhìn thấy thì được gọi là vật trong suốt cĩ màu.
Phản xạ (hoặc tán xạ) lọc lựa. Màu sắc các vật.
Phản xạ lọc lựa.
- Một số vật, khả năng phản xạ hoặc tán xạ ánh sáng mạnh yếu khác nhau phụ thuộc vào bước sĩng ánh sáng tới. Cĩ những vật phản xạ hoặc tán xạ ánh sáng cĩ bước sĩng dài nhưng lại phản xạ yếu đối với ánh sáng cĩ bước sĩng ngắn và ngược lại. Đĩ là sự phản xạ hoặc tán sắc lọc lựa ánh sáng.
Màu sắc các vật. 
- Các vật cĩ màu sắc khác nhau là do chúng được cấu tạo từ những vật liệu khác nhau. Chúng cĩ khả năng phản xạ hoặc tán xạ lọc lựa ánh sáng khác nhau.
- Màu sắc của vật cịn phụ thuộc vào bước sĩng của ánh sáng rọi vào nĩ. 
C. Tổ chức các hoạt động dạy học .
Hoạt động 1( 5 phút ) : Ổn định tổ chức và kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
- Lớp trưởng báo cáo tình của lớp 
- Nghe câu hỏi của giáo viên và suy nghĩ trả lời câu hỏi.
- Trả lời : quang phổ liên tục thiếu một số vạch màu do bị chất khí( hay hơi kim loại )hấp thụ được gọi là quang phổ vạch hấp thụ của khí (hay hơi) đĩ .
- Yêu cầu học sinh cho biết tình hình của lớp
- Câu hỏi: Quang phổ vạch hấp thụ là gì ?
Yêu cầu học sinh nhận xét câu trả lời của bạn 
Nhận xét câu trả lời của học sinh và cho điểm.
Hoạt động 2. 1. Hấp thụ ánh sáng( 20 phút )
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
Nghe,ghi nhớ câu hỏi của giáo viên 
Suy nghĩ 
Trả lời : theo em thì tấm kính hấp thụ ánh sáng đỏ nên nĩ cĩ màu đỏ
Trả lời : vì đeo kính đen kính hấp thụ ánh sáng làm cường độ sáng giúp mắt khơng bị chĩi.
Trả lời khái niệm.
Trả lời 
- Khơng như nhau. Vì theo quang phổ vạch hấp thụ thì với cùng một chất khí ( hay hơi kim loại ) với các ánh sáng cĩ bước sĩng khác nhau thì hấp thụ là khác nhau.
Được.
- Vật đĩ khơng cĩ màu và gọi là vật trong suốt khơng màu.
- Học sinh lấy ví dụ cụ thể : nước ngyên chất , khơng khí hay thủy tinh khơng màu 
- Vật đĩ cĩ màu đen.
- Vật sẽ cĩ màu của ánh sáng khơng bị hấp thụ.
- Giáo viên đặt vấn đề : tại sao khi nhìn ánh sáng Mặt Trời qua tấm kinh đỏ bạn nhìn thấy tấm kính cĩ màu đỏ ?
- Thực ra khơng phải như vậy mà ngược lại tấm kính phản xạ ánh sáng đỏ và hấp thụ các ánh sáng khác
- Tại sao trời nắng đi ra đường người ta hay đeo kính đen ?
- Vậy theo em hiện tượng hấp thụ ánh sáng là gì?
Khái niệm : 
Vậy cường độ sáng giảm theo quy luật như thế nào ?
Thực nghiệm cho thấy cường độ của chùm sáng khi đi qua một mơi trường giảm theo 1 quy luật hàm mũ xác định và từ đĩ xây dựng thành một định luật về sự hấp thụ ánh sáng như sau:
Định luật : 
Với cùng một mơi trường, các ánh sáng cĩ bước sĩng khác nhau thì mơi trường đĩ hấp thụ ánh sáng như nhau khơng ?
Điều đĩ chứng tỏ : sự hấp thụ ánh sáng của một mơi trường cĩ tính chọn lọc, và kết quả cho thấy hệ số hấp thụ của mơi trường phụ thuộc vào bước sĩng ánh sáng.
Đặt vấn đề tiếp : Với những ánh sáng mà mơi trường khơng hấp thụ thì mơi trường đĩ coi như là trong suốt đối với ánh sáng đĩ được khơng ?
Những vật khơng hấp thụ ánh sáng trắng ( ánh sáng trong miền nhìn thấy ) thì vật đĩ cĩ màu gì ?
Em hãy cho ví dụ ?
Theo em những vật hấp thụ hồn tồn ánh sáng nhìn thấy nĩ cĩ màu gì ?
Vậy thì những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng trong miền nhìn thấy vật đĩ sẽ cĩ màu gì ?
- Vậy những vật như thế gọi là vật trong suốt cĩ màu.
Hoạt động 3: Phản xạ ( hoặc tán xạ ) lọc lựa. Màu sắc các vật.( 15phút )
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
- Lắng nghe.
- Học sinh : Với cùng một vật khi ánh sáng cĩ các bước sĩng khác nhau chiếu tới thì vật đĩ phản xạ tốt ánh sáng cĩ bước sĩng này nhưng yếu với ánh sáng cĩ bước sĩng kia và ngược lại.
- Học sinh trả lời : áo bạn A màu vàng, áo bạn B màu đỏ vì áo bạn A phản xạ ánh sáng màu vàng cịn áo bạn B phản xạ ánh sáng màu đỏ.
- Vì khi ánh sáng chiếu đến vật cĩ nhiều lúc vật cĩ màu khác nhau.(cĩ bước sĩng khác nhau)
- Cĩ hai nguyên nhân :
+ một là : các ánh sáng chiếu đến cĩ bước sĩng khác nhau.
+ Hai là : các vật làm bằng các vật liệu khác nhau.( hấp thụ , tán xạ lọc lựa ,hoặc cho ánh sáng truyền qua.)
- Tương tự như hấp thụ lọc lựa ta cũng cĩ hiện tượng phản xạ ( hoặc tán xạ ) lọc lựa.
- Gọi học sinh trả lời.
- Vậy hiện tượng này gọi là hiện tượng phản xạ lọc lựa ( hoặc tán xạ lọc lựa )
- Dựa vào hiện tượng phản xạ lọc lựa em hãy giải thích : vì sao em nhìn thấy áo bạn A màu vàng ,áo bạn B màu đỏ.
- Vậy tại sao với cùng một áo của một ca sĩ khi biểu diễn trên sân khấu ta thấy nhiều lúc khác nhau cĩ màu khác nhau.
- Vậy ta nhìn các vật cĩ màu sắc khác nhau là do những nguyên nhân nào ?
Hoạt động 4: Vận dụng, củng cố và hướng dẫn về nhà.( 5 phút)
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
Trả lời và giải thích.
- Tại sao các thợ hàn khi hàn người ta phải kính bằng thủy tinh ? và kính đĩ cĩ màu gì ?
- Cho học sinh trả lời các câu C1,C2,câu hỏi 1,2,3và bài tập 1,2,3.
D. Một số kinh nghiệm được rút ra từ bài dạy.
- Giáo viên tự rút ra cho bản thân những gì đã làm được và chưa làm được để rút kinh nghiệm cho tiết sau.