Bồi dưỡng tư duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh thông qua việc phát triển bài tập chương lượng tử ánh sáng vật lý 12 nâng cao

Xuất phát từ những lí do trên, dới sự hớng dẫn của cô giáo - Thạc sĩ Nguyễn Thị Nhị, em đã chọn đề tài “Bồi dỡng t duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh thông qua việc phát triển bài tập

Trờng đại học vinh

khóa luận tốt nghiệp đại học

Vinh, 2010

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lũng biết ơn sõu sắc tới cụ giỏo Thạc sĩ Nguyễn Thị Nhị

đó tận tỡnh giỳp đỡ em hoàn thành luận văn này

Em xin chõn thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Vật lý, cỏc thầy cụgiỏo trong khoa đó giỳp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quỏ trỡnh họctập, nghiờn cứu tại trường

Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới những người thõn trong gia đỡnh, bạn

bố đó động viờn, giỳp đỡ giỳp em hoàn thành luận văn này

Nghị quyết hội nghị lần thứ IV BCH TW Đảng Cộng sản Việt Nam (khóa

IV - năm 1993) nêu rõ:

“Mục tiêu giáo dục - đào tạo phải hớng vào việc đào tạo những con ngời

tự chủ, sáng tạo, có năng lực giải quyết những vấn đề thờng gặp, qua đó gópphần tích cực thực hiện mục tiêu lớn của đất nớc…”

Vì vậy, phơng hớng đổi mới phơng pháp dạy học là làm cho HS học tậptích cực, chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động Phải làm sao trongmỗi tiết học, HS phải đợc suy nghĩ nhiều hơn, thảo luận nhiều hơn, hoạt độngnhiều hơn Đây chính là tiêu chí, là thớc đo đánh giá sự đổi mới phơng pháp dạyhọc.

Trong dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng, bài tập là một công

cụ rất quan trọng, hỗ trợ đắc lực cho việc củng cố tri thức, sáng tạo ra tri thứcmới, mở rộng kiến thức, rèn luyện tính tự lực cho HS Qua bài tập, HS vận dụng

đợc những kiến thức khái quát, trừu tợng vào những hiện tợng cụ thể làm cho tduy linh hoạt, sáng tạo của HS đợc phát triển

Tuy nhiên trong thực tế dạy học BTVL ở trờng phổ thông hiện nay, thờilợng các tiết bài tập ở lớp không nhiều, nên thông thờng GV ra bài tập và HSchỉ giải những bài tập đó sao cho ra đợc kết quả Nh vậy, HS học một cách rấtthụ động, năng lực làm việc không cao, trong khi đó lợng kiến thức mà các emphải nắm rất nhiều Để khắc phục vấn đề này đỏi hỏi GV làm thế nào để thôngqua một bài tập HS có thể thấy đợc “hình ảnh” của nhiều bài tập khác Làm đợc

điều đó, không những HS lĩnh hội kiến thức chắc chắn sâu sắc, chặt chẽ, có hệthống mà còn rút ngắn thời gian nghiên cứu bài tập, phát triển năng lực t duycủa HS

Chơng “Lợng tử ánh sáng” là một chơng đóng vai trò quan trọng trong

ch-ơng trình vật lý 12 THPT Cùng với chch-ơng “Tính chất sóng ánh sáng” giúp HShoàn thiện bức tranh về bản chất của ánh sáng - đó là lỡng tính sóng - hạt Lợngbài tập phần này rất nhiều và tơng đối mới lạ đối với HS

Xuất phát từ những lí do trên, dới sự hớng dẫn của cô giáo - Thạc sĩ

Nguyễn Thị Nhị, em đã chọn đề tài “Bồi dỡng t duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh thông qua việc phát triển bài tập chơng “Lợng tử ánh sáng“ vật lý

12 nâng cao“ làm đề tài nghiên cứu của mình.

2 Mục đích của đề tài

Nghiên cứu tiến trình phát triển bài tập chơng “Lợng tử ánh sáng” chơngtrình vật lý 12 nâng cao vào dạy học nhằm bồi dỡng t duy linh hoạt, sáng tạo

cho học sinh.

3 Giả thiết khoa học

Nếu phát triển BTCB thành BTPH và xây dựng tiến trình hớng dẫn HSgiải bài tập theo sự phát triển đó một cách hợp lí thì sẽ bồi dỡng đợc t duy linhhoạt, sáng tạo cho HS, nâng cao hiệu quả dạy học, góp phần tích cực hóa hoạt

động nhận thức của HS

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận về vai trò của BTVL trong dạy học vật lý

- Nghiên cứu lý thuyết và bài tập chơng “Lợng tử ánh sáng” trong chơngtrình vật lý 12 và trong các tài liệu tham khảo

- Nghiên cứu lý thuyết về phát triển BTVL trong dạy học

- Xây dựng hệ thống bài tâp cơ bản chơng “Lợng tử ánh sáng”

- Đề xuất phơng án phát triển bài tập chơng “Lợng tử ánh sáng”

- Thực nghiệm s phạm để kiểm tra tính hiệu quả của kế hoạch đã đề xuất

* Phơng pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu tài liệu về dạy học nhằm bồi dỡng t duy sáng tạo cho HS

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của BTVL

- Nghiên cứu chơng trình SGK, sách bài tập và sách tham khảo để phântích tính logic, nội dung các kiến thức ở chơng “Lợng tử ánh sáng” lớp 12THPT.

* Phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Xây dựng một số phơng án mẫu để phát triển BTCB thành BTPH ở

ch-ơng “Lợng tử ánh sáng” và thực hiện một số phch-ơng án đó vào dạy học để kiểmtra giả thiết khoa học của đề tài

* Phơng pháp thống kê toán học

Phơng pháp này dùng để xử lý kết quả thực nghiệm s phạm, từ đó rút rakết luận

7 Cấu trúc khóa luận

Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, nội dung của khóaluận gồm 3 chơng:

Chơng 1 Cơ sở lí luận của việc bồi dỡng t duy linh hoạt, sáng tạo cho

học sinh trong dạy học bài tập vật lý

Chơng 2 Xây dựng và phát triển hệ thống bài tập chơng “Lợng tử ánh

sáng” - Vật lý 12 nâng cao nhằm bồi dỡng t duy linh hoạt,sáng tạo cho học sinh

Chơng 3 Thực nghiệm s phạm

CHƯƠNG 1 CƠ Sở Lí LUậN CủA VIệC bồi dỡng t duy linh hoạt, sáng tạo cho HọC SINH TRONG DạY HọC BàI TậP VậT Lý

1.1 Năng lực t duy sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học

1.1.1 Khái niệm về t duy

T duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật vàhiện tợng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất củachúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa chúng, đồng thời cũng là

sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã thu đợc vào những dấu hiệu

cụ thể, dự đoán những thuộc tính, hiện tợng, quan hệ mới [7]

Trong quá trình nhận thức vật lý, HS luôn phải sử dụng các thao tác t duy

nh phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tợng hóa và cụ thể hóa [8]

Phân tích - tổng hợp là hai mặt của một quá trình t duy thống nhất Phântích là sự chia cái toàn bộ (các sự vật, hiện tợng vật lý phức tạp) thành các yếu

tố riêng lẻ (các bộ phận, các tính chất, các mối liên hệ), giúp HS tìm hiểu sâu sựvật, hiện tợng nhằm hiểu đợc bản chất đối tợng nghiên cứu Quá trình tổng hợp

là sự sắp xếp các số liệu, sự kiện lộn xộn, rời rạc, đa dạng thu thập đợc quanghiên cứu lí luận và khảo sát thực tiễn thành những sự vật, hiện tợng và quátrình hoàn chỉnh, thống nhất Tổng hợp là một dạng của hoạt động sáng tạo th-ờng gặp trong thực tiễn

So sánh là một thao tác t duy quan trọng trong quá trình tìm ra cái mới.Nhờ so sánh ngời ta có thể phát hiện sự giống nhau và khác nhau giữa các hiệntợng, sự biến đổi của chúng qua thời gian và không gian Trong dạy học vật lývận dụng sự so sánh - tơng tự có thể giúp HS tìm ra đợc bản chất của các đại l-ợng vật lý

Trừu tợng hóa - khái quát hóa là hoạt động chủ yếu trong quá trình t duy.Trừu tợng hóa là hoạt động trí tuệ nhằm lựa chọn và rút ra những gì là củachung và bản chất của một số đối tợng Đối với HS, quá trình trừu tợng hóa diễn

ra trên cơ sở phân tích, so sánh Khái quát hóa nhằm gom những đối tợng cócùng thuộc tính chung và bản chất vào một nhóm.

Sự cụ thể hóa cũng có vai trò quan trọng nh trừu tợng hóa, nhờ cụ thể hóa

mà phát hiện ra những biểu hiện trong thực tế của các trừu tợng khoa học

1.1.2 Khái niệm về năng lực

Theo tâm lí học, “Năng lực là thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân, nhờnhững thuộc tính này mà con ngời có thể hoàn thành tốt đẹp một loại hành độngnào đó, mặc dù phải bỏ ra ít sức lao động nhng vẫn đạt kết quả cao” [7]

Năng lực đợc thể hiện ở trình độ học vấn, sự phát triển trí tuệ, kinhnghiệm hoạt động sáng tạo, hệ thống tri thức, và sự trải nghiệm cuộc sống…

Mặc dù, năng lực của mỗi cá nhân một phần dựa trên cơ sở t chất, nhngchủ yếu, năng lực đợc hình thành, phát triển và thể hiện trong hoạt động tíchcực của con ngời dới tác động của rèn luyện, học tập và giáo dục

Nh vậy, năng lực của HS sẽ là đích cuối cùng của quá trình dạy học Bởivậy, những yêu cầu về năng lực của HS cần đợc đặt đúng chỗ của chúng trongmục đích dạy học

1.1.3 Khái niệm về sáng tạo

Theo định nghĩa trong từ điển Tiếng Việt, “Sáng tạo là tìm ra cái mới,cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có” [13]

Quan điểm triết học xem “Sáng tạo là quá trình hoạt động của con ngờitạo ra những giá trị vật chất và tinh thần mới về chất”

Theo tâm lí học, “Sáng tạo, đó là năng lực tạo ra những giải pháp mới,hoặc duy nhất cho một vấn đề thực tiễn và hữu ích” [10]

Sự sáng tạo thờng xuất hiện trớc tiên ở dạng ý tởng, dạng t duy diễn ratrong óc con ngời Sau đó, năng lực sáng tạo cho phép thực hiện ý tởng, biến ýtởng thành hiện thực thông qua một chuỗi hành động cụ thể, từ các thao tác tduy đến hành động kĩ thuật chân tay

Từ các nghiên cứu thực nghiệm và nhiều nghiên cứu khác, các nhà tâm líhọc đã cho biết: Sáng tạo là một tiềm năng vốn có của mỗi ngời, khi gặp dịp thì

bộc lộ, cần tạo cho HS những cơ hội đó Sáng tạo có mặt trong mọi lĩnh vựchoạt động vật chất và tinh thần của con ngời Mỗi ngời có thể luyện tập để pháttriển óc sáng tạo trong lĩnh vực hoạt động của mình Tính sáng tạo thờng liênquan đến tính tự giác, tích cực, chủ động, độc lập, tự tin Sự sáng tạo là hìnhthức cao nhất của tính tích cực, độc lập của con ngời.

1.1.4 Các phẩm chất quan trọng của t duy sáng tạo

Quá trình sáng tạo của con ngời thờng bắt đầu từ một ý tởng mới, bắtnguồn từ t duy sáng tạo của mỗi ngời Theo sự tổng hợp của nhiều công trìnhnghiên cứu của các tác giả về t duy sáng tạo thì t duy sáng tạo đợc xác định bởichất lợng hoạt động trí tuệ ở mức độ cao với các phẩm chất quan trọng của tduy Các phẩm chất đó là:

 Tính mềm dẻo của t duy

 Tính linh hoạt của t duy

 Tính độc đáo của t duy

 Tính nhạy cảm của t duy

1.1.5 Năng lực t duy sáng tạo của học sinh

Năng lực sáng tạo là khả năng sáng tạo những giá trị mới về vật chất vàtinh thần, tìm ra đợc cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành côngnhững hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới [7]

Năng lực sáng tạo đợc thể hiện rõ nét nhất ở khả năng t duy sáng tạo, là

đỉnh cao nhất của hoạt động trí tuệ của con ngời T duy sáng tạo là hạt nhân của

sự sáng tạo cá nhân, đồng thời là mục tiêu cơ bản của giáo dục

Đối với HS, NLTDST trong vật lý thể hiện ở sự quan sát hiện tợng, phântích hiện tợng phức tạp thành những bộ phận đơn giản; xác lập giữa chúngnhững mối quan hệ, tìm ra mối quan hệ giữa mặt định tính và định lợng của cáchiện tợng và các đại lợng vật lý; dự đoán các kết quả mới từ các lý thuyết và ápdụng những kiến thức khái quát thu đợc vào thực nghiệm

1.2.Bồi dỡng t duy linh hoạt, sáng tạo cho học sinh trong dạy học BTVL

1.2.1 Bài tập vật lý

Bài tập là một trong những phơng tiện dạy học vật lý rất quan trọng Thờigian dành cho việc sử dụng phơng tiện này chiếm một tỷ trọng khá lớn so vớitoàn bộ chơng trình.

Trong thực tế dạy học, BTVL đợc hiểu là một vấn đề đợc đặt ra đòi hỏiphải giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựatrên cơ sở các định luật và phơng pháp vật lý [6]

Hiểu theo nghĩa rộng, thì mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệugiáo khoa cũng chính là một bài tập đối với HS Sự t duy định hớng một cáchtích cực luôn luôn là việc giải bài tập

Nhiều tài liệu lý luận dạy học vật lý coi BTVL là một trong những phơngtiện thực hành [9]

1.2.2 Vai trò của BTVL trong dạy học ở trờng THPT

 Giải BTVL là một trong những hình thức luyện tập chủ yếu và đợc tiếnhành nhiều nhất trong hoạt động dạy học Vì vậy, BTVL có tầm quan trọng đặcbiệt trong việc hình thành, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, vận dụng và tìm tòi kiếnthức cho HS Vật lý là một môn khoa học giúp HS nắm đợc quy luật vận độngcủa thế giới vật chất và BTVL giúp HS hiểu rõ những quy luật ấy, biết phân tích

và vận dụng những quy luật ấy vào thực tiễn Trong nhiều trờng hợp, mặc dùngời GV có trình bày kiến thức một cách mạch lạc, hợp logic… thì đó chỉ là

điều kiện cần chứ cha đủ để HS hiểu và nắm sâu sắc kiến thức Chỉ thông quaviệc giải các BTVL dới hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiệncho HS vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiếnthức đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện

 BTVL có thể đợc sử dụng nh là phơng tiện nghiên cứu tài liệu mới khi

trang bị kiến thức mới cho HS, nhằm đảm bảo cho HS lĩnh hội kiến thức mớimột cách sâu sắc và vững chắc

 BTVL là một phơng tiện rèn luyện cho HS khả năng vận dụng kiến

thức, liên hệ lý thuyết với thực tế, học tập với đời sống Đặc biệt, khi giải BTVL

dới hình thức trắc nghiệm khách quan đòi hỏi HS phải nhớ lại các kiến thức một

cách tổng hợp, chính xác ở nhiều phần, nhiều chơng và nhiều cấp học và phảirèn luyện cho mình tính phản ứng nhanh trong từng tình huống cụ thể.

 BTVL là một phơng tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn

luyện t duy, bồi dỡng phơng pháp nghiên cứu khoa học cho HS Trong quá

trình giải quyết các tình huống cụ thể do BTVL đặt ra, HS phải sử dụng cácthao tác t duy nh phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tợng hóa…đểgiải quyết vấn đề, do đó t duy của HS có điều kiện để phát triển

 BTVL là một phơng tiện để ôn tập, củng cố kiến thức đã học một cách

sinh động và có hiệu quả Ngoài ra BTVL còn là cơ hội để GV đề cập đếnnhững kiến thức mà trong giờ học lí thuyết cha có điều kiện để đề cập, qua đónhằm bổ sung kiến thức cho HS

 Thông qua việc giải BTVL có thể rèn luyện cho HS những đức tính tốt

nh tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vợt khó…

 BTVL là phơng tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS

một cách chính xác

1.2.3 Phân loại BTVL

Bài tập vật lý có thể đợc phân loại theo nhiều cách:

a Dựa vào nội dung

Có thể có các loại BTVL:

+ BTVL theo các đề tài của tài liệu vật lý:

Bài tập cơ học Bài tập quang họcBài tập nhiệt học BTVL nguyên tử và hạt nhân.Bài tập điện học …

+ Bài tập có nội dung cụ thể và bài tập có nội dung trừu tợng

+ Bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp

+ Bài tập có nội dung lịch sử

+ Bài tập vui

b Theo phơng thức cho điều kiện hoặc phơng thức giải

Có thể phân loại thành các loại sau:

+ Bài tập định tính: Là bài tập khi giải HS không cần thực hiện các phéptính phức tạp, mà HS phải thực hiện những phép suy luận logic, do đó HS phảihiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật và nhận biết đợc biểu hiện củachúng trong các trờng hợp cụ thể.

Loại bài tập này có thể chia nhỏ thành hai loại:

 Bài tập giải thích hiện tợng

 Bài tập dự đoán hiện tợng

+ Bài tập định lợng: Là bài tập khi giải ta phải thực hiện một loạt cácphép tính và kết quả thu đợc là một kết quả định lợng, tìm đợc giá trị của mộtphép tính nào đó

Loại bài tập này có thể chia thành hai loại:

 Bài tập tính toán tập dợt

 Bài tập tính toán tổng hợp

+ Bài tập thí nghiệm: Là bài tập khi giải đòi hỏi phải làm thí nghiệm đểkiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bàitập đó

+ Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu đợc dùng làm dữ liệu đểgiải phải tìm trong các đồ thị cho trớc hoặc ngợc lại, đòi hỏi HS phải biểu diễndiễn biến của hiện tợng nêu trong bài tập bằng đồ thị

+ Bài tập trắc nghiệm khách quan là bài tập mà các phơng án trả lời là cósẵn, hoặc nếu phải viết câu trả lời thì câu trả lời ngắn và chỉ có duy nhất mộtcâu trả lời

trình dạy học

Có thể chia BTVL thành hai loại:

+ Bài tập luyện tập: Là bài tập đợc dùng đề rèn luyện cho HS áp dụngnhững kiến thức xác định để giải từng loại bài tập theo một mẫu xác định ở đâykhông đòi hỏi t duy sáng tạo của HS mà chủ yếu là cho HS luyện tập để nắmvững cách giải đối với một loại bài tập nhất định đã đợc chỉ dẫn

+ Bài tập sáng tạo: Là loại BTVL đợc dùng để phát triển t duy sáng tạocủa HS Việc giải các bài tập này đòi hỏi t duy sáng tạo của HS.

Mô hình phân loại bài tập vật lý theo mức độ khó dễ

Bài tập vật lý

Bài tập phức hợpBài tập cơ bản

Phân loại theo mức độ khó dễ

- Các bài tập vật lý mà trong đó việc tìm lời giải phải thông qua một chuỗi logic biến đổi toán học liên quan đến nhiều mối quan hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm với những cái trung gian không có trong đề bài

- Phức tạp, gồm nhiều BTCB tạo thành

- Có tác dụng đặc biệt giúp HS

đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ những mối quan hệ khác nhau giữa các phần của chương trình vật lý

- Dựa vào các kiến thức cơ bản

đã học, xác lập mối quan hệ

trực tiếp, tường minh giữa cái

đã cho và cái phải tìm để giải

bài tập

- Đơn giản, theo khuôn mẫu

- Có tác dụng củng cố kiến

thức cơ bản vừa học

1.2.4 Phơng pháp giải bài tập vật lý

Các BTVL có nội dung rất phong phú và đa dạng Vì vậy, phơng phápgiải chúng cũng muôn hình muôn vẻ, phụ thuộc vào nhiều điều kiện nh nộidung bài tập, trình độ HS, mục tiêu cụ thể

Tuy nhiên, ta có thể chỉ ra những nét khái quát về các bớc chung của tiếntrình giải BTVL Điều này sẽ có tác dụng định hớng đúng đắn phơng pháp giảiBTVL

Đối với đa số các BTVL, quá trình giải bài tập qua bốn bớc:

ớc 2 : Phân tích bản chất vật lý của bài toán

+ Đối chiếu các dữ kiện xuất phát và cái phải tìm, xem xét bản chất vật lýcủa bài toán để tìm các định luật, công thức có liên quan

+ Xác lập mối liên hệ cụ thể giữa cái đã biết, cha biết, và cái cần tìm.+ Lựa chọn các mối liên hệ cơ bản, cho thấy sự liên hệ giữa cái phải tìmvới các sự kiện xuất phát, và từ đó có thể rút ra cái phải tìm

B

ớc 3: Rút ra kết quả cần tìm

Từ các mối liên hệ cơ bản đã xác lập tính toán và rút ra kết quả cần tìm.B

ớc 4: Biện luận kiểm tra và xác nhận kết quả

Để có thể xác nhận kết quả vừa tìm đợc cần kiểm tra việc giải theo một

số cách sau đây:

+ Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi cha, đã xét hết các trờng hợpcha

+ Kiểm tra lại xem tính toán có đúng không

+ Kiểm tra thứ nguyên có phù hợp không

+ Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế xem có phù hợp không.

+ Giải bài tập theo cách khác xem có cho cùng kết quả không

1.2.5 Hớng dẫn học sinh giải bài tập vật lý

Căn cứ vào:

 Mục tiêu cụ thể

 Mức độ phức tạp của bài tập

 Trình độ của HS

Ngời ta chia ra ba kiểu hớng dẫn HS giải bài tập trong dạy học vật lý

1.2.5.1 Hớng dẫn theo mẫu (Hớng dẫn angôrit)

Hớng dẫn angôrit là sự hớng dẫn hành động theo một mẫu đã có ở đây,thuật ngữ angôrit đợc dùng với ý nghĩa là một quy tắc hành động đợc xác địnhmột cách rõ ràng, chính xác và chặt chẽ, trong đó chỉ rõ cần thực hiện nhữnghành động nào và theo trình tự nào để đi đến kết quả [6]

Hớng dẫn angôrit là sự hớng dẫn chỉ rõ cho HS những hành động cụ thểcần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt kết quả mong muốn.Kiểu hớng dẫn angôrit không đòi hỏi HS phải tự mình tìm tòi xác định các hành

động cần thực hiện để giải quyết các vấn đề đặt ra, mà chỉ đòi hỏi HS chấp hànhcác hành động đã đợc GV chỉ ra, cứ theo đó HS sẽ giải đợc bài tập đã cho

Kiểu hớng dẫn angôrit đòi hỏi GV phải phân tích một cách khoa học việcgiải bài tập để xác định đợc một trình tự chính xác, chặt chẽ của các hành độngcần thực hiện để giải đợc bài tập, và phải đảm bảo cho các hành động đó lànhững hành động sơ cấp đối với HS Nghĩa là, đòi hỏi phải xây dựng đợcangôrit giải bài tập

Kiểu hớng dẫn angôrit có u điểm là đảm bảo cho HS giải đợc các bài tập

đã giao một cách chắc chắn và rèn luyện kỹ năng giải bài tập điển hình có hiệuquả

Tuy nhiên, nếu chỉ áp dụng kiểu hớng dẫn angôrit thì HS chỉ quen chấphành những hành động đã đợc chỉ dẫn theo một mẫu đã có sẵn, ít có tác dụngrèn luyện cho HS khả năng tìm tòi, sáng tạo, sự phát triển t duy sáng tạo của HS

bị hạn chế Để khắc phục hạn chế này, GV có thể lôi cuốn HS tham gia vào quátrình xây dựng angôrit chung để giải các bài tập đã cho.

Kiểu hớng dẫn angôrit thờng đợc áp dụng khi cần dạy cho HS phơngpháp giải một loại bài tập điển hình nào đó Ngời ta xây dựng các angôrit giảicho từng loại BTCB, điển hình và luyện tập cho HS kĩ năng giải các bài tập đódựa trên việc giúp cho HS nắm đợc các angôrit giải

1.2.5.2 Hớng dẫn tìm tòi (Hớng dẫn Ơrixtic)

Hớng dẫn tìm tòi là kiểu hớng dẫn mang tính chất gợi ý cho HS suy nghĩ,tìm tòi, phát hiện cách giải quyết vấn đề ở đây, không phải GV chỉ dẫn cho HSchấp hành các hành động theo một mẫu đã có để đi đến kết quả, mà GV gợi mở

để HS tự tìm cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để đạtkết quả

Ưu điểm của kiểu hớng dẫn là tránh đợc tình trạng GV làm thay cho HStrong việc giải bài tập; đồng thời phát huy đợc năng lực độc lập suy nghĩ, lựachọn hành động, năng lực sáng tạo cho HS

Nhợc điểm của kiểu hớng dẫn này là kiểu hớng dẫn này đòi hỏi HS phải

tự lực tìm tòi cách giải quyết, nên không phải bao giờ cũng có thể đảm bảo cho

HS giải đợc bài toán một cách chắc chắn Mặt khác, với GV việc đặt câu hỏi gợi

mở cho HS là rất khó khăn Sự hớng dẫn của GV phải sao cho không đợc đa HS

đến chỗ chỉ còn việc thừa hành các hành động theo mẫu, nhng đồng thời lạikhông thể là một sự hớng dẫn viển vông, quá chung chung, mà phải có tác dụng

định hớng t duy của HS vào phạm vi cần và có thể tìm tòi và phát hiện cách giảiquyết

Kiểu hớng dẫn tìm tòi thờng đợc sử dụng khi cần để phát triển năng lực tduy cho HS, đối với HS đại trà ta sử dụng bài tập đơn giản, đối với HS khá hơn,

ta sử dụng bài tập phức tạp hơn

1.2.5.3 Định hớng khái quát chơng trình hóa

Định hớng khái quát chơng trình hóa cũng là sự hớng dẫn cho HS tự tìmtòi cách giải quyết Nét đặc trng của kiểu hớng dẫn này là, GV định hớng hoạt

động t duy của HS theo đờng lối khái quát của việc giải quyết vấn đề Sự địnhhớng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của HS Nếu HS không đápứng đợc thì sự giúp đỡ tiếp theo của GV là sự phát triển định hớng khái quát ban

đầu, cụ thể hóa thêm một bớc bằng cách gợi ý thêm cho HS để thu hẹp phạm viphải tìm tòi, giải quyết cho vừa sức với HS Nếu HS vẫn không đủ khả năng tựlực tìm tòi giải quyết thì sự hớng dẫn của GV chuyển dần thành sự hớng dẫntheo mẫu, để đảm bảo cho HS hoàn thành đợc yêu cầu của một bớc, sau đó tiếptục yêu cầu HS tự lực tìm tòi giải quyết bớc tiếp theo, nếu cần thì GV lại giúp

đỡ thêm Cứ nh thế cho đến khi giải quyết xong vấn đề

Kiểu hớng dẫn này kết hợp u điểm của hai kiểu hớng dẫn trên Một mặtrèn luyện t duy của HS trong quá trình giải bài tập, mặt khác, đảm bảo cho HSgiải đợc bài tập đã cho Tuy nhiên, sự hớng dẫn nh vậy đòi hỏi GV phải theo sáttiến trình giải bài tập của HS và có sự điều chỉnh thích hợp đối với từng đối tợngHS

Kiểu hớng dẫn này đợc áp dụng khi có điều kiện hớng dẫn tiến trình hoạt

động giải bài tập của HS, nhằm giúp cho HS giải đợc bài tập đã cho, đồng thờidạy cho HS cách suy nghĩ trong quá trình giải bài tập

1.2.6 Bồi dỡng t duy linh hoạt, sáng tạo cho HS thông qua việc phát triển BTVL

1.2.6.1 Bồi dỡng t duy linh hoạt, sáng tạo cho HS

Để giúp HS phát triển đợc tính linh hoạt, sáng tạo trong học tập, trớc hếtngời GV phải nắm đợc các yếu tố cần thiết cho việc bồi dỡng t duy linh hoạt,sáng tạo cho HS thông qua hoạt động dạy học Cụ thể:

thể làm nảy sinh sự sáng tạo Vì vậy đòi hỏi ngời GV phải có phơng phápgiảng dạy sao cho HS có hứng thú học tập Bởi vì hứng thú sẽ gây ra sáng tạo

và sáng tạo lại thúc đẩy hứng thú mới Đặc biệt trong việc ra bài tập, việc h

-ớng dẫn HS giải bài tập bằng các câu hỏi định h-ớng t duy phải tạo đợc cho

HS nhu cầu giải quyết mạnh mẽ Chỉ có t duy mới giúp HS trở nên linh hoạt

ra cái mới bao giờ cũng đợc bắt nguồn từ những cái cũ Càng hiểu biết trí tởngtợng của các em càng phong phú, rộng mở, t duy của các em sẽ trở nên linhhoạt Đặc biệt đối với HS thì sáng tạo là sự vận dụng những tri thức đã biết vàotình huống mới, vào giải thích các hiện tợng, các quá trình vật lý trong các tr-ờng hợp khác nhau Vì vậy, việc giúp cho HS nắm đợc kiến thức cơ bản vữngchắc là ngời GV đã giúp các em có thể có khả năng sáng tạo trong học tập

- Dạy cho HS thói quen nghi ngờ khoa học trong giải bài tập“ ” : Một bàitập đợc đa ra giải quyết cần tạo cho HS thói quen đặt câu hỏi “Cách làm này đãtối u cha?”, “Còn có cách giải quyết nào khác không?” hay “Có thể phát triểnbài tập này thành một bài tập khác phức tạp hơn đợc không?”

1.2.6.2 Tiến trình phát triển bài tập vật lý

Phát triển BTVL là một khâu quan trọng trong tiến trình dạy học BTVL.Phát triển BTVL là từ một BTCB, chúng ta thay đổi cách cho giả thiết, kết luậnthông qua các đại lợng trung gian, hoặc thay đổi điều kiện của bài toán, hoặchoán đổi vị trí giả thiết, kết luận để đợc bài toán mới

Quá trình phát triển BTVL đợc cụ thể hóa nh sau:

Sơ đồ 1

A Hoán đổi giả thiết và kết luận để đợc những BTCB mới

Bài toán đợc tóm tắt theo sơ đồ 2

Sơ đồ 2

B Phát triển BTCB để đợc những BTPH

a Phát triển giả thiết và kết luận

Bằng cách cho các đại lợng một cách gián tiếp qua các đại lợng trunggian, ta sẽ đợc bài tập mới có mức độ phức tạp hơn BTCB

b Hoán đổi vị trí giả thiết và kết luận, đồng thời phát triển chúng

Chúng ta hoán đổi vị trí giả thiết và kết luận nh sơ đồ 2, đồng thời pháttriển chúng, thì ta đợc BTPH nh sơ đồ 4

Sơ đồ 4Vậy tiến trình phát triển BTVL có thể tóm tắt theo sơ đồ tổng quát sau:

Sơ đồ 5Việc phát triển BTVL thực chất là việc phát triển giả thiết và kết luận.Mức độ phức tạp của BTPH phụ thuộc vào mối quan hệ giữa các đại lợng trunggian với giả thiết và kết luận, nhng mối quan hệ chính giữa giả thiết và kết luậnvẫn là cơ bản

Tiến trình phát triển BTVL phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh nội dung bàitập, mục đích ôn luyện kiến thức, mục đích phát triển NLTDST, trình độ vànăng lực của HS cũng nh thời gian tiết học dành cho bài tập đó Tuỳ theo những

điều kiện đó mà tiến trình phát triển BTVL trong một giờ chữa bài tập ở cácmức độ khác nhau.

1.2.6.3 Phát triển BTVL góp phần bồi dỡng t duy linh hoạt, sáng tạo cho HS

Vai trò của BTVL trong dạy học vật lý là hết sức quan trọng và việc sửdụng chúng trong giờ học lại càng quan trọng trong việc bồi dỡng t duy linhhoạt, sáng tạo cho HS

Trong các tài liệu tham khảo cũng nh trong các kì thi, HS thờng gặp cácbài toán phức tạp mà khi giải chúng, các em phải chia thành những bài tập nhỏ

để giải - đó là các BTCB Việc chuyển BTPH thành các BTCB là công việc khókhăn nhất của HS, vì các em khó phát hiện bài tập mình gặp bao gồm nhữngBTCB nào Vậy thì chúng ta hãy xuất phát từ BTCB, và biến nó thành BTPH.Nếu làm đợc điều này thì khi gặp những BTPH, HS dễ dàng tìm đợc lòi giải

Vậy, thông qua việc phát triển BTVL, không những chúng ta giúp HSnắm kiến thức một cách chắc chắn và sâu sắc mà còn làm tăng hứng thú, t duylinh hoạt và năng lực độc lập sáng tạo ở HS

1.3 Kết luận chơng 1

Phát triển BTVL vừa giúp HS ôn luyện, củng cố và hệ thống hóa kiếnthức; vừa góp phần bồi dỡng t duy linh hoạt, sáng tạo cho HS Trong quá trìnhphát triển BTVL, HS không còn thụ động tìm các đề bài tập để giải, mà các em

tự đặt ra các đề bài tập và việc giải chúng nằm trong tầm tay các em

Vậy, phát triển bài tập vật lý là điều kiện để phát triển t duy linh hoạt,sáng tạo, tính độc lập trong suy nghĩ, tính kiên trì khắc phục khó khăn, cũng nhlĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và toàn diện

CHƯƠNG 2 XÂY DựNG Và PHáT TRIểN Hệ THốNG BàI TậP CHƯƠNG

từ trờng, dao động điện từ, sóng điện từ,…tạo điều kiện thuận lợi cho GV và HStrong việc kế thừa các kiến thức đó Tuy nhiên, so với các chơng khác, nội dungchơng “Lợng tử ánh sáng” khá trừu tợng và là một phần hoàn toàn mới đối với

HS, vì các em cha đợc làm quen với các nội dung này trong chơng trình trunghọc cơ sở, mặt khác các thí nghiệm trong chơng không thể tiến hành trong điềukiện của phòng thí nghiệm phổ thông hiện nay ở nớc ta

Mục tiêu cụ thể của chơng:

 HS nắm đợc khái niệm hiện tợng quang điện, dòng quang điện, giớihạn quang điện, dòng quang điện bão hòa và hiệu điện thế hãm Hiểu đợc đờng

đặc trng Vôn - Ampe của tế bào quang điện

 HS hiểu nội dung thuyết lợng tử và có kĩ năng vận dụng đợc thuyết ợng tử để giải thích ba định luật quang điện

l- Nắm đợc công thức Anh-xtanh về hiện tợng quang điện và hiểu lỡngtính sóng - hạt của ánh sáng HS có kĩ năng giải các bài toán đơn giản về hiện t-ợng quang điện nh tính giới hạn, công thoát,…

 HS nắm đợc hai tiên đề Bo, hệ quả về quỹ đạo dừng và giải thích đợc

sự tạo thành vạch quang phổ và sự tạo thành các dãy vạch quang phổ củanguyên tử Hidro

 Nắm đợc khái niệm về hiện tợng quang dẫn và hiện tợng quang điệntrong, cấu tạo và hoạt động của quang trở và pin quang điện

 Hiểu sự hấp thụ lọc lựa, phản xạ lọc lựa và màu sắc các vật

 Hiểu laze là gì, các tính chất của laze và ứng dụng của laze

 HS có kĩ năng giải bài tập về hiệu suất, công thức Anh-xtanh, vậndụng các tiên đề Bo vào việc giải các bài toán liên quan

Khi nghiên cứu chơng “Lợng tử ánh sáng” HS biết đợc các hiện tợng thểhiện tính chất hạt của các bức xạ trong thang đo sóng điện từ Kết hợp với ch-

ơng “Tính chất sóng ánh sáng” giúp HS hoàn thiện bức tranh về bản chất của

b Hiện tợng quang điện

+ Điều kiện để xảy ra hiện tợng quang điện (Định luật quang điện thứnhất) λ λ≤ o

Trong đó: λo là giới hạn quang điện+ Công thoát

o

hc A

λ

=

Đơn vị của A trong hệ SI là J hoặc eV: 1eV = 1,6.10-19 J

+ Công thức Anhxtanh về hiện tợng quang điện

2 max

1

N là số electron bật ra khỏi catốt trong mỗi giây

+ Công suất chiếu sáng (công suất nguồn):

.hc

λ

Trong đó: Nλ là số phôtôn tới bề mặt kim loại trong mỗi giây

+ Hiệu suất của hiệu ứng quang điện (Hiệu suất lợng tử)

e

N H

Nλ

=

c ứng dụng của thuyết lợng tử trong nguyên tử hiđro

•Quang phổ vạch của nguyên tử hiđro

Khi khảo sát thực nghiệm quang phổ của nguyên tử hiđro, ngời ta thấycác vạch phát xạ của nguyên tử hiđro sắp xếp thành các dãy khác nhau

- Trong miền tử ngoại có dãy Lai-man và một phần của dãy Ban-me

- Trong miền ánh sáng nhìn thấy có dãy Ban-me

- Trong miền hồng ngoại có dãy Pa-sen

•Các tiên đề của Bo

+ Tiên đề về trạng thái dừng

Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lợng xác định E , n

gọi là các trạng thái dừng Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ

+ Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lợng của nguyên tử

 Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lợng E sang n

trạng thái dừng năng lợng E nhỏ hơn thì nguyên tử phát ra một phôtôn có m

năng lợng đúng bằng hiệu E n −E m

n m

 Ngợc lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lợng E m

mà hấp thụ đợc một phôtôn có năng lợng hf đúng bằng hiệu E n −E m thì nóchuyển sang trạng thái dừng có năng lợng E lớn hơn n

•Hệ quả của các tiên đề Bo

Khi nhận đợc năng lợng kích thích, các nguyên tử hiđro chuyển từ trạngthái cơ bản E lên các trạng thái kích thích khác nhau, tức là electron chuyển từ1

quỹ đạo dừng K (gần hạt nhân nhất) ra các quỹ đạo dừng ở phía ngoài Khi chuyển

về trạng thái cơ bản, các nguyên tử hiđro sẽ phát ra các phôtôn có tần số khácnhau Vì vậy, quang phổ của nguyên tử hiđro là quang phổ vạch

Dãy Laiman đợc tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo dừng bênngoài về quỹ đạo K, phát ra phôtôn có năng lợng

ε = E n - E 1 (n= 2,3,…)

Dãy Ban-me đợc tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo dừng phíangoài về quỹ đạo L, phát ra phôtôn mang năng lợng

ε = E n - E 2 (n= 3, 4,…)

Dãy Pa-sen đợc tạo thành khi electron từ các quỹ đạo phía ngoài chuyển

về quỹ đạo M và phát ra phôtôn mang năng lợng

Nh đã trình bày ở phần lý luận chung: BTCB là bài tập mà để tìm lời giải

ta chỉ cần xác lập mối quan hệ trực tiếp giữa cái đã cho và cái cần tìm dựa vàokiến thức cơ bản đã học

Sau ®©y lµ c¸c d¹ng BTCB cña ch¬ng: “Lîng tö ¸nh s¸ng”

 BTCB sè 1: Cho A, tÝnh λo

¸p dông c«ng thøc: 0

hc A

mn λ λ λ

1 1 1

Giả thiết A=2,48 eV

Kết luận λoNa= ?

Giải:

áp dụng công thức: 0

hc A

Để có BTCB mới, ta hoán đổi vị trí giả thiết và kết luận của BTCB số 1

Ví dụ: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng Na có giới hạn quang

điện là 0,500 àm Tìm công thoát của electron ra khỏi bề mặt catốt ?

B Các hớng phát triển BTCB số 1 để đợc BTPH

a Phát triển giả thiết

Cho công thoát A gián tiếp thông qua các đai lợng trung gian nh (λ,v0 max)

hoặc ( ,f v omax ) Rồi lại cho v omax thông qua U h

Ví dụ 1: Khi chiếu bức xạ có bớc sóng λ = 0 , 180 àm vào catốt của một tế

bào quang điện làm bằng vônfram thì quang electron có vận tốc ban đầu cực đại

là 0,92.106m/s Tính giới hạn quang điện của vônfram ?

Tóm tắt:

Giả thiết λ = 0 , 180 àm

s m

Bài toán đa về BTCB số 1

Ví dụ 2: Khi chiếu vào catốt của một tế bào quang điện làm bằng

vônfram bức xạ điện từ có bớc sóng λ = 0 , 180(àm) Ngời ta làm triệt tiêu dòng

quang điện này bằng một hiệu điện thế hãm U h = 2,38( )V .

Tính giới hạn quang điện của vônfram?

Bài toán đa về BTCB số 1, tơng tự ta tính đợc λo = 0, 275 àm

b Phát triển giả thiết và kết luận.

BTCB số 1 yêu cầu xác định giới hạn quang điện λ 0, vậy ta có thể pháttriển BTCB bằng cách yêu cầu HS xác định xem hiện tợng quang điện có xảy rahay không nếu chiếu các ánh sáng đơn sắc có bớc sóng λ1, λ2 hay có tần số

, 2

1 f

f ; hoặc yêu cầu HS ứng dụng hiện tợng quang điện vào việc đo các hằng

số vật lý Sau đây là một số ví dụ

Ví dụ 1: Chiếu một bức xạ có tần số f = 2,538.10 15Hz lên catốt của tế bàoquang điện Để không có dòng quang điện thì U AK ≤ − 8( )V Nếu chiếu đồng thời

lên catốt hai bức xạ điện từ có bớc sóng λ 1 = 0, 4( àm); λ 2 = 0,6( àm) thì hiện tợngquang điện sẽ xảy ra với bức xạ nào?

Giải:

áp dụng công thức Anh-xtanh:

2 0max 0

1 2

−

Điều kiện để xảy ra hiện tợng quang điện λ ≤ λ 0

So sánh ta thấy: λ1< λ0 ⇒ xảy ra hiện tợng quang điện.

⇒

> 0

λ không xảy ra hiện tợng quang điện

Ví dụ 2: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng kim loại ứng với công

thoát electron A=7, 23.10 − 19 ( )J

a Tấm kim loại đó đợc chiếu sáng đồng thời bởi hai bức xạ, một tấm cótần số 15

1

f = 1,5.10 (Hz) và một có bớc sóng λ 2 = 0,18( àm) Tính điện thế cực đạitrên tấm kim loại ?

b Khi chiếu bức xạ có tần số f1 vào bề mặt tế bào quang điện kể trên, đểkhông một electron về đợc anốt thì hiệu điện thế giữa anốt và catốt phải thếnào ?

Giải:

Giới hạn quang điện λ0 của kim loại:

áp dụng công thức 0

hc A

λ2 đều gây ra hiện tợng quang điện

Khi electron quang điện bứt ra khỏi tấm kim loại thì tấm kim loại ban

đầu tích điện dơng hút các quang electron Càng mất electron điện thế của tấmkim loại càng tăng, lực cản chuyển động của electron càng mạnh Chừng nàothế năng của điện thế này còn nhỏ hơn động năng ban đầu cực đại của electronquang điện thì số electron bứt ra trong một đơn vị thời gian nhiều hơn sốelectron quay về tấm kim loại Khi điện thế đạt đến giá trị Vmax thì có sự cânbằng giữa hai quá trình trên Lúc đó điện thế của tấm kim loại không tăng nữa.Vậy giá trị cực đại Vm của điện thế kim loại chính là hiệu điện thế hãm trong tếbào quang điện

max

1 2

hc A

e

λ λ

Vậy điện thế cực đại trên tấm kim loại là 2,38 V

b Tính hiệu điện thế giữa anốt và catốt: U AK

Khi chiếu bức xạ có tần số f 1 vào tế bào quang điện, để không có electronnào về đợc anốt thì ta phải có:

U ≤ −U ⇒ U ≤ − V

Nhận xét: Qua các ví dụ trên thay vì yêu cầu xác định giới hạn quang

điện λ0, ta đã phát triển kết luận khi yêu cầu xem hiện tợng quang điện có xảy

ra hay không? Sau đó yêu cầu tính điện thế cực đại trên tấm kim loại khi hiện ợng quang điện xảy ra Qua đó, giúp HS ôn tập, củng cố kiến thức, mặt khácgiúp các em mở rộng các kiến thức trong mối liên hệ mới Nhờ vào việc pháttriển BTCB số 1, GV có thể rèn luyện cho HS năng lực vận dụng kiến thức đểgiải quyết những tình huống cụ thể của bài tập đặt ra

t-Ví dụ 3: Khi chiếu bức xạ có bớc sóng λ 1 = 0, 236( àm) vào catốt của tếbào quang điện thì các quang electron đều bị giữ lại bởi hiệu điện thế hãm

1 2,749( )

h

U = V Khi chiếu bức xạ có bớc sóng λ 2 = 0,138( àm) thì hiệu điện thếhãm là U h2 = 6, 487 ( )V .

a Xác định hằng số Plăng và bớc sóng giới hạn của kim loại làm catốt ?

b Khi chiếu bức xạ λ = 3 410 nm tới catốt với công suất P =3,03 (W).

Tính số phôtôn đập vào catốt trong mỗi giây ?

Tóm tắt:

a λ1=0,236(àm);λ2 =0,138(àm)Giả thiết U h1 =2,749( )V ; U h2 =6,487( )V

b λ =3 410(nm); P =3,03(W)Kết luận a h = ? ; λ0 = ?

b Nλ = ?Giải:

a Để xác định hằng số Plăng ta áp dụng công thức Anh-xtanh lần lợt chohai bức xạ λ 1 và λ 2

1

(2) 2

hc

m A

b Ta thấy: λ 3 = 410 (nm) 0, 410( = àm) ⇒ λ3 < λ0 ⇒ xảy ra hiện tợng quang

hc hc

ε λ

Nλ

−

−

Ví dụ 4: Trong một ống Rơnghen ngời ta tạo ra một hiệu điện thế không

đổi U AK = 2.10 ( ) 4 V giữa hai cực Chiếu chùm tia X này vào tế bào quang điện

mà kim loại làm catốt có công thoát A = 3 eV.

a.Tính động năng của điện tử khi đến đối catốt ? (Bỏ qua động năng củaelectron khi bứt ra khỏi catốt)

b Tính tần số cực đại của tia X, khi chiếu chùm tia X vào tế bào quang

điện thì hiện tợng quang điện có xảy ra hay không?

Trong đó: W d là động năng của electron ngay trớc khi đập vào đối catốt

W od là động năng của electron ngay sau khi bứt ra khỏi catốt

0 1,6.10 2.10 3, 2.10 ( )

b Tính tần số cực đại f max của tia Rơnghen

Theo định luật bảo toàn năng lợng:

(1)

d

W = + = ε Q hf Q+

Trong đó: ε là năng lợng của tia X

Q là nhiệt lợng làm nóng đối catốt

W f h

= khi Q = 0Hay:

15 18

3, 2.10

4,83.10 ( ) 6,625.10

Ta thấy εmax = 2.104eV > A = 3 eV ⇒ Xảy ra hiện tợng quang điện

c Hoán đổi giả thiết và kết luận, đồng thời bổ sung, phát triển chúng.

Dựa trên cơ sở cùng phát triển giả thiết và kết luận nh đã trình bày ở trên,tùy thuộc vào trình độ của HS, thời lợng giành cho tiết học… mà GV có thể lựachọn việc phát triển BTVL đã nêu đến mức độ phức tạp nào Sau đây là ví dụ vềBTPH xuất phát từ việc phát triển BTCB số 1

Ví dụ: Catốt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện

mv A

hc = +

1 2

Ví dụ: Catốt của một tế bào quang điện làm bằng Xêdi (Cs) có công

thoát A= 1,9eV Chiếu vào catốt chùm ánh sáng đơn sắc màu vàng có bớc sóng

2

1

mv A

λ

) (

Ví dụ 1: Chiếu vào catốt của một tế bào quang điện làm bằng xêdi một

chùm ánh sáng đơn sắc màu vàng có λ = 0,589 ( àm) Vận tốc cực đại của các

quang electron bị bứt ra khỏi catốt là 2 , 7 10 5 ( / )

v o = Tìm công thoát củaelectron ra khỏi bề mặt làm catốt ?

Tóm tắt:

Giả thiết λ = 0,589 ( àm)

) / ( 10 7 ,

2 max 0

2

1 2

1

mv

hc A mv

A

λ λ

điện từ khi cho A và v omax

Ví dụ 2: Chiếu một bức xạ điện từ có bớc sóng λ vào bề mặt catốt củamột tế bào quang điện Biết công thoát của kim loại làm catốt là A = 3 eV và

electron bắn ra với vận tốc ban đầu cực đại 5

2 max

1

1 2

Sau đây là một số hớng phát triển BTCB số 2

a, Phát triển giả thiết:

Ví dụ 1: Chiếu bức xạ có bớc sóng λ =0, 438 mà vào catốt của một tế bào

quang điện Tính vận tốc ban đầu cực đại của các quang e (nếu có) khi catốt làkẽm có công thoát 20

Giải:

Năng lợng của bức xạ:

λ

ε = hcThay số vào ta đợc:

20 6

= = + (*)+ Khi catốt là kẽm có: 20 20

56,8.10 ( ) 45,376.10 ( )

⇒ Hiện tợng quang điện không xảy ra.

+ Khi catốt là kali:

Công thoát:

20 6