Phương pháp giải bài tập chương sóng ánh sáng

Lí do chọn đề tài: Đối với chương Sóng Ánh sáng đòi hỏi các em phải thuộc công thức, cách đổi đơn vị.. Vì vậy tôi đã tìm hiểu và đưa ra một số phương pháp giải các bài toán về “Sóng án

Sáng kiến kinh nghiệm:

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SÓNG ÁNH SÁNG

A PHẦN MỞ ĐẦU

I Lí do chọn đề tài:

Đối với chương Sóng Ánh sáng đòi hỏi các em phải thuộc công thức, cách đổi đơn vị Tuy nhiên khả năng tính toán, vận dụng giải bài tập của học sinh còn hạn chế Vì vậy tôi đã tìm hiểu và đưa ra một số phương pháp giải các bài toán về

“Sóng ánh sáng”

Với lý do trên tôi viết sáng kiến kinh nghiệm : “Phương pháp giải bài tập chương Sóng Ánh sáng” nhằm góp phần hoàn thành chỉ tiêu đề ra của bản thân

và nâng cao chất lượng bộ môn của nhà trường trong năm học 2013 – 2014

Trong quá trình kiểm tra, đánh giá tôi nhận thấy rằng còn số đông học sinh chọn ngay đáp án mà chẳng cần suy nghĩ hay phân loại bài tập

II Mục đích và phương pháp nghiên cứu:

- Tôi tìm hiểu đề tài này nhằm giúp tôi có cách truyền đạt hợp lí hơn trong việc giảng dạy

- Phương pháp nghiên cứu chủ yếu dựa vào thực tế kiểm tra đánh giá, trắc nghiệm khách quan

III Giới han đề tài:

Hướng dẫn học sinh lớp 12 làm tốt phần bài tập sóng ánh sáng trong các kỳ kiểm tra, thi học kỳ, thi tốt nghiệp(nếu có)

IV Kế hoạch thực hiện:

Tổng kết kết quả của năm học 2012 – 2013, đưa ra bài kiểm tra cho học sinh sau khi có kết quả Giáo viên tự đưa ra cách dạy cho phù hợp, giúp học sinh nắm được kiến thức cơ bản

B PHẦN NỘI DUNG

I Cơ sở lí luận :

Đối với Chương Sóng ánh sáng thì các bài tập đòi hỏi học sinh phải cần cù, chịu khó nắm vững lý thuyết thì mới giải được

Bên cạnh đó học sinh còn phải linh hoạt, nhạy bén trong quá trình giải bài tập

II Cơ sở thực tiễn :

Thực tế giảng dạy cho thấy việc giải bài tập chương Sóng ánh sáng của học sinh còn hạn chế Các em thường làm sai, không nhớ công thức, đơn vị, cách sử dụng máy tính

III Thực trạng và những mâu thuẫn :

Nguyên nhân của thực trạng trên: sự yêu thích, ham muốn tìm tòi học hỏi của học sinh chưa cao mà chỉ học cho qua loa, đối phó với giáo viên Sự thiếu quan tâm của gia đình Kết quả khảo sát đầu năm như sau :

Lớp Trên trung bình Dưới trung bình

IV Các biện pháp giải quyết vấn đề:

1 Các dạng bài tập và phương pháp giải

a Dạng 1: Tìm vị trí vân sáng

D

x k ki

a



  với k = 0; 1; 2; 3,

Vân sáng bậc 1  k = 1

Vân sáng bậc 2  k = 2

Bài tập: Trong thí nghiệm y –âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa

hai khe Y – âng là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m, ánh sáng đơn sắc

có bước sóng 0,64m Vân sáng thứ 3 tính từ vân sáng trung tâm cách vân trung tâm một khoảng bằng

A 1,66mm B 1,92mm C 1,20mm D 6,48mm

Giải

Với : a = 2mm; D = 2.103mm;  = 0,64.10-3mm, k = 3 ; x = ?

3.0,64.10 2.10

1,92 2

D

a

b Dạng 2: Tìm vị trí vân tối

( ) ( )

D

a



    ; với k = 0; 1; 2; 3,

Vân tối thứ nhất k = 0

Vân tối thứ hai k = 1

Bài tập: Trong thí nghiệm Y-âng về hiện tượng giao thoa ánh sáng, khoảng

cách giữa hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát 2m Hai khe được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng  = 0,6m Trên màn thu được hình ảnh giao thoa Khoảng cách từ vân tối thứ 3 đến vân trung tâm là

A 4,8mm B 2,4mm C 1,2mm D 6,0mm

Giải

Với : a = 0,5 mm; D = 2.103mm;  = 0,6.10-3mm, k = 2 ; x = ?

1 1 0,6.10 2.10

D

a

c Dạng 3: Tìm khoảng vân

D i

a





Bài tập: Trong thí nghiệm Y-âng, hai khe cách nhau 1mm và cách màn 1m

Khoảng cách giữa 3 vân sáng liên tiếp là 9m Khoảng vân là

A 6,5m B 4,5m C 6m D 5,4m

Giải

Với a = 1 mm; 2i = 9m = 9.103mm; i = ?

3

3

9.10

4,5.10 4,5 2

i  m m

d Dạng 4: Tìm bước sóng ia

D

 

Bài tập: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe Y-âng cách

nhau 2 mm, hình ảnh giao thoa được hứng trên màn ảnh cách hai khe 1m Sử dụng

ánh sáng đơn sắc có bước sóng  Khoảng vân đo được là 0,2mm Bước sóng của ánh sáng đó là

A 0,48m B 0,40m C 0,55m D 0,64m

Giải

Với : a = 2 mm; D = 103mm; i = 0,2mm,  = ?

3 3

0,2.2

0,4.10 0,4 10

ia

mm m D

đ Dạng 5: Tìm bề rộng quang phổ

� D t D

x k k

   Nếu k cùng bậc

x ( � t)kD

a

 

  

Bài tập: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe

a = 0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát D = 2m Hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 màu đỏ(đ = 0,76m) đến vân sáng bậc 1 màu tím(t = 0,40m) cùng một phía của vân trung tâm là:

A 1,5 mm B 2,7 mm C 1,8 mm D 2,4 mm

Giải

Với a = 0,3 mm, D = 2.103mm, k = 1; đ = 0,76m = 0,76.10-3mm ;

k = 1; t = 0,4.10-3mm

3 3 1.2.10 ( ) (0,76.10 0,4.10 ) 2,4

0,3

kD

a

Dạng 6 : Xác định K = ?

x k i

 + Nếu k là số nguyên thì tại M có vân sáng bậc k + Nếu k là số bán nguyên thì tại M có vân tối thứ k+1

Ví dụ: k = 2 vân sáng thứ 2

k = 2,5 vân tối thứ 3

Bài tập: Hai khe Y-âng cách nhau 3mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước

sóng 0,60m Các vân giao thoa được hứng trên màn cách hai khe 2m Tại điểm N cách vân trung tâm 1,8mm có

A vân sáng bậc 4 B vân sáng bậc 3

C vân tối thứ 5 D vân tối thứ 4

Giải

Với: a = 3mm; D = 2.103mm,  = 0,6.10-3mm; x = 1,8mm, k = ?

0,6.10 2.10

0,4 3

1,8 4,5 0,4

D

a

x

i

  

 Vân tối thứ 5

2 Bài tập rèn luyện:

1 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Y-âng, bề rộng hai khe

cách nhau 0,35mm, từ hai khe đến màn là 1,5m và ánh sáng dùng trong thí nghiệm

có bước sóng  = 0,7m Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp bằng

A 1,5mm B 2mm C 3mm D 4mm

2 Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng, đo được khoảng cách từ vân sáng

bậc 4 đến vân sáng bậc 10 ở cùng một phía đối với vân sáng trung tâm là 2,4mm Khoảng vân có giá trị là

A 4,0mm B 0,4mm C 6mm D 0,6mm

3 Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe Y-âng cách nhau

3mm, hình ảnh giao thoa được hứng trên màn ảnh cách hai khe 3m Sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng , khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp đo được là 4mm Bước sóng của ánh sáng đó là:

A 0,40m B 0,50m C 0,55m D 0,60m

4 Ánh sáng đơn sắc có tần số 4.1014Hz khí truyền trong chân không thì có bước sóng bằng

A 0,55m B 0,66m C 0,75m D 0,45m

5 Trong thí nghiệm Y-âng về hiện tượng giao thoa ánh sáng Khoảng cách giữa

hai khe a = 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát D = 2m Hai khe được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng  = 0,60m Trên màn quan sát thu được hình ảnh giao thoa Vị trí của vân sáng bậc 2 cách vân trung tâm là:

A 1,2mm B 4,8mm C 9,6mm D 2,4mm

6 Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng Khoảng cách giữa 9 vân sáng

liên tiếp đo được 8mm Vân tối thứ 6 kể từ vân trung tâm cách vân trung tâm

A 6mm B 6,5mm C 5mm D 5,5mm

III Hiệu quả áp dụng :

Sau khi áp dụng đề tài này, qua khảo sát thực tế ở 2 lớp tôi giảng dạy với kết quả như sau:

Dưới TB TB trở lên Dưới TB TB trở lên

C – PHẦN KẾT LUẬN

I Ý nghĩa của đề tài này đối với công tác giảng dạy, học tập

- Đề tài này có tác dụng rất lớn đối với bản thân tôi, nó giúp tôi thấy rõ hơn

về vai trò, trách nhiệm của người giáo viên, truyền đạt như thế nào để học sinh nắm bắt được vấn đề Giúp tôi có điều kiện tìm tòi học hỏi, linh hoạt trong việc giảng dạy

- Đề tài này giúp học sinh giải tốt và nhanh các bài tập về sóng ánh sáng, đặc biệt giải bài tập trắc nghiệm

II Khả năng áp dụng:

Đề tài này áp dụng cho học sinh khối 12 nhưng đặc biệt đối với chương trình

cơ bản và giáo dục thường xuyên

III Bài học kinh nghiệm:

Trong quá trình giảng dạy tôi rút ra được kinh nghiệm Để đạt được kết quả cao các em cần chú ý:

- Chuẩn bị kiến thức thật kĩ

- Không nên học tủ

- Không nên trông chờ vào sự giúp đỡ của bạn bè

- Trong quá trình làm bài không tập trung nhiều vào câu khó, phải biết tranh thủ thời gian

- Không nên thử vận may bằng cách khoanh đại

Trong quá trình thực hiện đề tài này bản thân đã rất cố gắng đưa hết những kinh nghiệm của bản thân đúc kết được trong quá trình giảng dạy Tuy nhiên sẽ không khỏi những thiếu sót, mong được sự đóng góp nhiệt tình của quý đồng nghiệp để đề tài này ngày càng hoàn thiện hơn

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Sách giáo khoa Vật lí 12

2 Sách bài tập Vật lí 12

3 Phân loại và phương pháp giải bài tập vật lí 12