Tóm tắt: Định luật truyền thẳng của ánh sáng, các khái niệm về tia sáng chùm sáng và các ứng
dụng của định luật truyền thẳng của ánh sáng để ngắm thẳng hàng.
Từ khóa: Sự truyền ánh sáng ( Propagation of light )
SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
-
Phát biểu được định luật về sự truyền thẳng của ánh sáng.
-
Nêu được khái niệm tia sáng, chùm sáng.
-
Nhận biết được ba loại chùm sáng ( song song, hội tụ, phân kì ).
2. Kĩ năng
-
Vận dụng định luật truyền thẳng của ánh sáng để ngắm các vật thẳng hàng trong đời
sống như: xếp hàng của học sinh trong sân trường, người thợ mộc kiểm tra một thanh gỗ
có thật sự thẳng hay không.
-
Biết thực hiện một thí nghiệm đơn giản để xác định đường truyền của ánh sáng.
II. TIẾN HÀNH
- Hoạt động dạy học
Nội dung bài học
Đặt vấn đề:
- Các em hãy vẽ trên giấy xem có bao nhiêu con đường
có thể đi từ một điểm trên vật sáng đến lỗ con ngươi
của mắt?
- Học sinh trả lời: Có vô số đường.
- Giáo viên đặt vấn đề: Vậy ánh sáng đi theo đường nào
trong những con đường có thể đó để đến mắt ta?
1
1.
Đường truyền của ánh sáng
Hoạt động 1: Định luật truyền thẳng của ánh sáng.
Đường truyền của ánh sáng trong
Giáo viên bố trí thí nghiệm: Dùng một ống hút hướng
không khí là đường thẳng
đến một chiếc đèn trong phòng khi đèn đang sáng.
Dùng mắt nhìn vào trong lòng ống nhựa.
- Giáo viên hỏi: Ống nhựa thẳng hoặc cong trường hợp
nào ta có thể quan sát thấy một phần của bóng đèn khi
nhìn vào trong lòng ống?
- Học sinh trả lời: Dùng ống thẳng.
- Giáo viên hỏi: Vì sao dùng ống cong lại không nhìn
thấy ánh sáng từ dây tóc bóng đèn phát ra?
- Học sinh trả lời: Vì ánh sáng truyền theo đường thẳng
bị thành ống chặn lại.
- Dùng ba tấm bìa đặt trên bàn. Trên mỗi tấm bìa có một
lỗ nhỏ, các lỗ này có độ cao ở ngang với với ngọn lửa
của một cây nến. Đặt cây nến, bìa II và bìa III trên một
đoạn thẳng vạch sẵn trên bàn như hình. Di chuyển bìa
II trong khoảng giữa bìa I và bìa III sao cho mắt ta đặt
sau bìa III có thể thấy ngọn lửa của cây nến.
- Giáo viên hỏi: Hãy kiểm tra xem bìa II có nằm trên
2
đường thẳng nối bìa I và bìa III không?
- Học sinh trả lời: Bìa II có nằm trên đường thẳng nối
bìa I và bìa II.
- Giáo viên hỏi: Từ những thí nghiệm trên, hãy cho biết
ánh sáng từ ngọn đèn, ngọn nến truyền đi trong không
khí đến mắt ta theo đường thẳng hay đường cong?
Giáo viên yêu cầu học sinh điền vào chỗ chấm sau:
Đường truyền của ánh sáng trong không khí là đường
thẳng
.............
- Học sinh trả lời: thẳng
- Giáo viên thông báo: Định luật truyền thẳng của ánh
sáng: Kết luận trên cũng đúng cho các môi trường
trong suốt và đồng tính khác như thủy tinh, nước,…
- Vì thế ta có thể phát biểu định luật truyền thẳng của
ánh sáng như sau: Trong môi trong suốt và đồng tính,
ánh sáng truyền đi theo đường thẳng.
- Để mô tả sự truyền của ánh sáng, ta thường biểu diễn
bằng tia sáng và chùm sáng. Vậy tia sáng và chùm
sáng là gì?
2. Tia sáng và chùm sáng
Ta quy ước biểu diễn đường truyền
Hoạt động 2: Tìm hiểu về tia sáng và chùm sáng
- Giáo viên thông báo: Ta quy ước biểu diễn đường
3
của ánh sáng bằng một đường thẳng
truyền của ánh sáng bằng một đường thẳng có mũi tên
có mũi tên chỉ hướng gọi là tia sáng.
chỉ hướng gọi là tia sáng.
Trong vật lý, tia sáng không tồn tại
thật mà chỉ là một mô hình lý tưởng.
Thực tế ta chỉ quan sát được một
chùm sáng hẹp gồm rất nhiều tia
M
S
- Thông báo: Trong vật lý, tia sáng không tồn tại thật mà
chỉ là một mô hình lý tưởng. Thực tế ta chỉ quan sát
được một chùm sáng hẹp gồm rất nhiều tia.
- Giáo viên yêu cầu: Hãy quan sát và nêu đặc điểm của
mỗi loại chùm sáng.
- Học sinh trả lời:
o
Hình 1: chùm tia song song.
o
Hình 2: chùm tia cắt nhau tại một điểm.
o
Hình 3: chùm tia loe rộng ra.
- Giáo viên yêu cầu học sinh kéo thả câu trả lời vào
chỗ chấm sau:
o
Chùm sáng song song gồm các tia sáng không giao
nhau trên đường truyền của chúng.
o
…
Chùm sáng hội tụ gồm các tia sáng giao
nhau trên
………
đường truyền của chúng.
o
…………
…….
Chùm sáng phân kỳ gồm các tia sáng loe rộng ra
………….
trên đường truyền của chúng.
4
3. Vận dụng
Hoạt động 3: Vận dụng
- Giáo viên hỏi học sinh: Dùng phấn vẽ một đoạn thẳng
trên mặt bàn. Đặt hai bức tượng giống nhau ở hai đầu
đoạn thẳng. Đặt mắt trước bức tượng a sao cho mắt
nhìn thấy bức tượng b bị che bởi bức tượng a. Đặt bức
tượng c cũng giống như vậy ở khoảng giữa và di
chuyển bức tượng này đến vị trí sao cho bức tượng a
che khuất cả hai bức tượng b và c.
- Giáo viên hỏi: Lúc này bức tượng có nằm theo đường
thẳng đã kẻ không? Ánh sáng truyền đi theo đường
nào?
- Học sinh trả lời: Có. Ánh sáng truyền đi theo đường
thẳng.
- Giáo viên hỏi: Khi quan sát các hàng cột đèn bên đường
hay những hàng cây trong trong một khu rừng, làm sao
ta biết chúng có thẳng hàng hay không?
5
- Học sinh trả lời: Dùng phương pháp ngắm thẳng hàng,
ta ngắm sao cho cây cột điện hoặc cây xanh đầu tiên
che khuất hết tất cả những cây phía sau nó.
- Giáo viên hỏi: Trong một buổi tập trung học sinh ở sân
trường, các học sinh xếp thành hàng dọc làm thế nào để
các học sinh có thể xếp thẳng hàng?
- Giáo viên hỏi: Ánh sáng chiếu qua cửa sổ ở một nhà ga
ở Chicago,
là loại chùm nào: phân kỳ, hội tụ hay
song song?
6
- Đáp án: Phân kỳ.
7