BÍ ẩn SAU ÁNH SÁNG LASER

BÍ ẨN SAU ÁNH SÁNG LASER


DẠY HỌC DỰ ÁN: SƠ LƯỢC VỀ LASER

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Ý tưởng
Bộ câu hỏi định hướng
Mục tiêu
Các nguồn tài nguyên
Xây dựng một bộ công cụ đánh giá dự án
Thực hiện dự án


1. Ý tưởng

Trong vòng 4 thập kỷ, công nghệ laser đã biến đổi từ một khái niệm mơ hồ trong phòng thí nghiệm trở
thành một công nghệ phổ biến, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Tia laser hiện có mặt ở
khắp mọi nơi.

Vậy laser là gì? Laser có những
ứng dụng gì trong cuộc sống?


2. Bộ câu hỏi định hướng

Câu hỏi khái quát

Câu hỏi bài học

Câu hỏi nội dung

Sự phát triển của khoa học kĩ thuật hiện đại hỗ trợ đắc lực cho đời sống như thế nào?

-Laser là gì?
-Lasre có những ứng dụng nào trong đời sống?
-Tia laser khác với tia sáng thông thường ở điểm nào?
-Sơ lược lịch sử ra đời của laser.
-Những đặc điểm của chùm ánh sáng laser khác ánh sáng thông thường?
-Laser phát xạ dựa trên nguyên tắc nào?
-Các máy phát laser?
-Hiện nay có mấy loại laser? Đó là những loại laser nào?
-Trình bày sơ đồ nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của laser?
-Thế nào là sự phản xạ cảm ứng?
-Ứng dụng của laser trong đời sống?


3. Mục tiêu
1. Kiến thức

•
•
•
•
•
•

•

Phát biểu được khái niệm Laser.
Nắm sơ lược lịch sử ra đời của laser.
Trình bày được các đặc điểm của ánh sáng laser. So sánh laser với các chùm ánh sáng thông thường khác.
Laser hoạt động dựa trên nguyên tắc phát xạ cảm ứng.
Kể tên các loại laser sử dụng phổ biến hiện nay. Trình bày được cấu tạo và hoạt động của laser Ruby.
Trình bày được một số ứng dựng của laser trong đời sống.
Chế tạo được 1 chiếc đèn laser.

2. Kĩ năng

•
•
•
•

Làm việc nhóm, trao đổi kinh nghiệm.
Kĩ năng thu tập thông tin khi đọc tài liệu.
Kĩ năng tìm hiểu các ứng dụng kĩ thuật vật lí.
Tìm hiểu thông tin trên internet.

3. Thái độ

•
•

Hứng thú học tập, tích cực tự chủ chiếm lĩnh kiến thức.
Có tinh thần học tập hợp tác.

4. Các nguồn tài nguyên

1.
2.

SGK vật lí 12 cơ bản, nâng cao.
Trang web
/> />
3. Đĩa laser, đèn laser công suất nhỏ


5. Bộ công cụ đánh giá dự án
1.Các tiêu chí ĐG năng lực của học sinh qua phiếu quan sát của GV
STT

Nội dung phiếu quan sát

Tiêu chí

ĐG năng lực
Vận dụng kiến
thức

1

Phát hiện vấn đề

Phát hiện được vấn đề
DA: Bí ẩn sau ánh sáng laser: Laser là gì? Laser có ứng dụng gì trong cuộc sống?

2

Ý tưởng dự án

Đưa ra được ý tưởng dự án

3

Chủ đề dự án

Lựa chọn được chủ đề dự án

4

Mục tiêu dự án

Xác định được mục tiêu dự án

5

Đề xuất giải pháp

Sử dụng tài liệu SGK, internet để đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề:
Tìm hiểu laser là gì? Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của laser? Ứng dụng của laser trong cuộc sống?
Chế tạo được 1 chiếc đèn laser .

6

Kế hoạch dự án

Xây dựng kế hoạch dự án:

-Liệt kê các công việc cần làm.
-Lập được bảng phân công công việc cho các thành viên trong nhóm.
-Lập được bảng liệt kê vật liệu, dụng cụ để chế tọa sản phẩm.
-Có địa điểm, lịch thực hiện DA.
-Xác định được sản phẩm cân xây dựng.

Giải quyết vấn đề


5. Bộ công cụ đánh giá dự án
STT

7

Nội dung phiếu quan sát

Thực hiện dự án

Tiêu chí

Thực hiện được kế hoạch dự án:

-Tự lực thu thập và xử lí thông tin qua nghiên cứu tài liệu, điều tra, khảo sát.
-Chuẩn bị vật liệu, dụng cụ để chế tạo mô hình vật chất.
-Làm việc nhóm ( hợp tác, chia sẻ, trách nhiệm, nhiệt tình), xây dựng và hoàn thành các sản phẩm DA đúng thời hạn.
-Các thành viên lắng nghe ý kiến, tích cực tham gia công việc của nhóm.

8

Báo cáo sản phẩm

Báo cáo và trình bày sản phẩm:

-Báo cáo viên trình bày lưu loát, mạch lạc, phong cách tự tin.
-Có sự phối hợp giữa báo cáo viên và các thành viên trong hoạt động trình bày DA, công bố sản phẩm.
-Trình bày đúng thời gian quy định, đủ nội dung.
-Đặt câu hỏi chất vấn nhóm bạn với tinh thần hợp tác.
-Trả lời câu hỏi chất vấn có cân nhắc, thái độ hợp tác.

9

Đánh giá DA

Đánh giá dự án:
Thài độ đồng đảng, đánh giá hợp tác và tự đánh giá nghiêm túc.

10

Nhìn lại dự án

Rút ra được bài học cho dự án tiếp theo.

ĐG năng lực

Vận dụng

Giải quyết

kiến thức

vấn đề


Thực hiện dự án
Tìm hiểu sơ lược lịch sử ra đời của Laser.
Tìm hiểu Laser là gì? Nguyên tắc cấu
Tìm hiểu các loại laser.
Tìm hiểu ứng dụng của laser.

tạo và hoạt động của laser.


1.SƠ LƯỢC LỊCH SỬ RA ĐỜI CỦA LASER
Các nhà bác học đầu tiên nghiên cứu về Laser

Charles Hard Townes
( 1915-

) - Mỹ

Aleksandr Mikhailovich Prokhorov
( 1916-2002) Nga

Cùng nhận giải Nobel Vật lý năm 1964.

Nikolay
Gennadiyevich Basov ( 1922-2001 )

– Nga


1.SƠ LƯỢC LỊCH SỬ RA ĐỜI CỦA LASER


2. NGUYÊN TẮC CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA LASER
2.1 Laser là gì?
Laser là từ viết tắt của cụm từ: Light Amplification by Stimulated Emisson of
Radiation, nghĩa là khuyếch đại ánh sáng bằng bức xạ cưỡng bức


Sự khác nhau giữa ánh sáng laser và
ánh sáng thông thường

Tính chất của laser
1.Tia laser có tính đơn sắc cao.
2.Tia laser có tính định hướng cao.
3. Tia laser có tính kết hợp lớn
4. Tia laser có cường độ lớn.


2.2 Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của laser

Nguyên tắc cấu tạo và hoạt
động của laser ?

- Sự phát xạ cảm ứng.

- Việc tạo ra sự đảo mật độ (môi trường

hoạt tính).

- Hộp cộng hưởng quang học


2.2 Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của laser


2.2 Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của laser
Quá trình nhân đôi phôtn

Khi 1 phôtôn thích hợp bay qua một nguyên tử ở trạng thái kích thích thì do hiện tượng phát xạ cảm ứng sẽ xuất hiện hai phôtôn như
nhau bay cùng phương. Hai phôtôn này bay qua 2 nguyên tử trong trạng thái kích thích sẽ xuất hiện 4 phôtôn giống nhau bay cùng
phương… Do đó số phôtôn tăng theo cấp số nhân.


2.2 Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của laser
Môi trường hoạt tính
Trong điều kiện bình thường, số nguyên tử ở mức năng lượng cao E2 ( ở trạng thái kích thích) luôn có mật độ nhỏ hơn ở mức thấp E1. Thế
nhưng trong những điều kiện đặc biệt, có thể tạo ra sự đảo lộn mật độ, nghĩa là mức trên lại chứa nhiều nguyên tử hơn mức dưới. Môi trường có
sự đảo mật độ như vậy gọi là môi trường hoạt tính.

Sự bức xạ cảm ứng


3. Các loại laser

Laser ruby

3. Các loại laser
Laser Ruby
Ruby (hồng ngọc) là Al2O3 có pha Cr2O3. Ánh sáng đỏ của hồng ngọc do ion Crôm phát ra khi chuyển từ trạng
thái kích thích về trạng thái cơ bản. Đó cũng là màu của tia laze
Cấu tạo:


Laser Ruby

Một thanh Rubi hình trụ (A). Hai mặt được mài nhẵn, vuông góc với trục của thanh.
Mặt (1) được mạ bạc trở thành một mặt gương phẳng (G1) có mặt phản xạ quay vào phía trong.
Mặt (2) là mặt bán mạ ( mạ một lớp mỏng để khoảng 50% cường độ chùm sáng chiếu tới bị phản xạ, khoảng 50% truyền qua ) Mặt
này trở thành một gương phẳng (G2) có mặt phản xạ quay về phía G1. Hai gương G1 và G2 song song với nhau.


I. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA LAZE:

Hoạt động:
Dùng một đèn phóng điện xenon để chiếu sáng rất mạnh thanh Rubi và đưa một số lớn ion Crôm lên trạng thái kích thích. Nếu có
một ion Crôm bức xạ theo phương vuông góc với 2 gương thì ánh sáng sẽ phản xạ đi lại nhiều lần giữa 2 gương. Ánh sáng sẽ được
khuếch đại lên nhiều lần. Chùm tia laze được lấy ra từ gương bán mạ G 2.


Laze khí He-Ne


Một số máy phát tia laser ( laze )
)

4. ỨNG DỤNG CỦA LAZE
1. Trong y học:
Do có thể tập trung năng lượng của chùm tia laze vào một vùng rất nhỏ, người ta đã dùng tia laze như một dao mổ trong
các phẩu thuật tinh vi như mắt, mạch máu,…Tác dụng nhiệt của tia laze được dùng chữa một số bệnh như các bệnh ngoài da,
xóa vết xâm, …


4. ỨNG DỤNG CỦA LAZE
2. Trong thông tin liên lạc:
Do tính định hướng và tần số cao nên tia laze có ưu thế đặc biệt trong liên lạc vô tuyến như vô tuyến định vị, liên lạc vệ
tinh, điều khiển tàu vũ trụ, tên lửa, …Do tính kết hợp và cường độ cao nên tia laze còn được dùng trong truyền tin bằng
cáp quang.