Đang tải... (xem toàn văn)
SKKN Sử dụng phương pháp vẽ phổ tia sáng giải quyết bài toán giao thoa với ánh sáng có bước sóng biến thiên liên tục trong chương trình Vật lí 12 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT TRIỆU S[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP VẼ PHỔ TIA SÁNG GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG CÓ BƯỚC SÓNG BIẾN THIÊN LIÊN TỤC TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 12 Người thực hiện: Nguyễn Viết Thắng Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Vật Lí THANH HĨA NĂM 2019 SangKienKinhNghiem.net MỤC LỤC MỞ ĐẦU………………………………………………………………….Trang 1.1 Lí chọn đề tài……………………………………………………… 1.2 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận đề tài 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Giải pháp thực 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm .18 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ .20 3.1 Kết luận 20 3.2 Kiến nghị 20 SangKienKinhNghiem.net NHỮNG KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Số thư tự Tên đầy đủ Kí hiệu, viết tắt Đại học, Cao đẳng ĐH, CĐ Bộ giáo dục đào tạo Bộ GD&ĐT Trung học phổ thông THPT Trắc nghiệm khách quan TNKQ Khoa học tự nhiên KHTN Sách giáo khoa SGK Học sinh giỏi HSG Sáng kiến kinh nghiệm SKKN SangKienKinhNghiem.net MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Mơn Vật Lí môn học quan trọng trường THPT Đây ba môn tổ hợp thi KHTN, đồng thời ba môn tổ hợp xét tuyển trường ĐH, CĐ Đối với mơn Vật Lí, theo lộ trình cách thức đề thi Bộ GD & ĐT năm học (2018 – 2019) đề thi bao gồm tồn kiến thức chương trình THPT Là giáo viên môn Vật Lý, nghiên cứu, tìm tịi phương pháp giảng dạy nhằm đem lại hiệu cao Mặt khác, thời điểm nay, hình thức thi TNKQ (thời gian làm rút ngắn so với năm 2016) áp dụng cho kỳ thi THPT quốc gia nên việc đưa phương pháp giải nhanh, tối ưu hóa bước tính tốn tốt thiết thực để em đạt kết cao kỳ thi Khi dạy chương “Sóng ánh sáng” (Bài toán giao thoa với ánh sáng liên tục), nhận thấy, trước đề thi tốt nghiệp THPT đề thi Đại học thường xuất dạng tốn: Tính bề rộng quang phổ bậc 1, bậc ; Xác định vị trí M giao thoa có xạ cho vân sáng, xạ cho vân tối dạng tập tính độ dài vùng phủ hai quang phổ Tất dạng tập nói học sinh nói chung làm tốt mức độ tư chưa cao, tất dạng tập em thầy cung cấp phương pháp, chí có cơng thức giải rõ ràng Vì vậy, nói dạng tập dễ ràng, học sinh tự tin gặp câu hỏi dạng đề thi Tuy nhiên, năm gần (cụ thể năm liên tiếp 2016, 2017 2018, chí đề minh họa năm 2019) đề thi trung học phổ thông Quốc Gia xuất loại tập giao thoa với ánh sáng liên tục phải xác định khoảng cách gần từ vân sáng trung tâm đến vị trí mà có hai xạ cho vân sáng, nhiều xạ cho vân sáng, có thêm số điều kiện khác Tôi nhận thấy, thật dạng tập khó, cần khả tư duy, trừu tượng cao, thực tế gần hầu hết học sinh trường THPT Triệu Sơn không làm được, không hiểu rõ tượng Thậm chí số giáo viên khơng ơn luyện thi THPT Quốc gia thường xuyên, không đứng lớp mũi nhọn cịn khơng biết có mặt loại tập này, tự tin cho rằng, giao thoa với ánh sáng liên tục dễ, khơng có phải nghĩ Việc xuất liên tiếp loại tập dạng đề thi THPT Quốc gia năm gần đây, chí đề thi minh họa năm 2019 gây hoang mang nỗi ám ảnh lớn cho học sinh, chí em cịn cho gặp loại tập giao thoa với ánh sáng liên tục cịn cách trơng chờ vào may rủi hồn tồn khơng có hướng giải Bản thân tôi, giáo viên công tác nhiều năm, nhiều năm liên tục đứng lớp mũi nhọn, nhiên gặp câu hỏi dạng lần đề thi THPT Quốc Gia năm 2016 gặp khơng bỡ ngỡ khó khăn, phải nhiều thời gian giải được, đem giảng cho học sinh em hiểu SangKienKinhNghiem.net được, số em hiểu mức độ chưa rõ ràng nên gặp câu tương tự đề thi khơng làm Hiện tượng gặp học sinh hầu hết đồng nghiệp đơn vị Thậm chí đề thi năm 2017 yêu cầu xác định vị trí gần vân trung tâm có xạ cho vân sáng thật khó, rối dắm khơng thể hình dung Tơi tham khảo nhiều lời giải tác giả mạng, phải thú thật không hiểu hiểu lơ mơ, không chắn Xuất phát từ thực tiễn nêu trên, thấy nghiên cứu tìm phương pháp giảng dạy giúp em học tốt dạng tập phần cần thiết cấp bách Vì lí trên, chọn đề tài nghiên cứu “Sử dụng phương pháp vẽ phổ tia sáng giải toán giao thoa với ánh sáng có bước sóng biến thiên liên tục chương trình Vật lí 12” 1.2 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI a Mục đích nghiên cứu Phân loại dạng tập giao thoa với ánh sáng liên tục, tìm phương pháp giải số dạng tập giao thoa với ánh sáng liên tục phương pháp vẽ phổ tia sáng Nêu lên số sai sót, khuyết điểm thường gặp phải giải tốn dạng này, xác hóa kiến thức nêu kinh nghiệm khắc phục sai sót b Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết cách vẽ phổ tia sáng, đặc điểm phổ ánh sáng liên tục, vận dụng giải tập Vận dụng lý thuyết kinh nghiệm có được, đưa phương pháp giải để có nhìn trực quan, cụ thể giúp học sinh dễ hiểu, dễ nhớ, vận dụng tốt vào trường hợp cụ thể xuất đề thi THPT Quốc Gia 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Trong giới hạn đề tài, đưa phần lý thuyết đặc điểm phổ ánh sáng liên tục, cách vận dụng vào số dạng tập xuất đề thi THPT Quốc Gia thuộc chương trình Vật Lí 12 THPT Đề tài có nhiệm vụ tìm cách giải mới, đơn giản, dễ hiểu toán giao thoa với ánh sáng liên tục phương pháp vẽ phổ tia sáng Đối tượng áp dụng: Tất học sinh dự thi THPT Quốc Gia, dự thi KHTN 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU a Nghiên cứu lý thuyết Đọc, tìm hiểu nghiên cứu tài liệu có liên quan đến phần giao thoa ánh sáng, giao thoa với ánh sáng trắng b Nghiên cứu thực tiễn Dự “Giao thoa ánh sáng” số tiết tập phần giao thoa ánh sáng đồng nghiệp lớp 12B3,12B4, 12B9 Tham khảo, chia sẻ cách giải đồng nghiệp tổ dạng tập nói trên, cách giải đồng nghiệp, thực tế học sinh lớp giải gặp loại tập SangKienKinhNghiem.net Chọn lớp dạy bình thường theo SGK lớp dạy theo phương pháp mới, cách làm từ kinh nghiệm đúc rút So sánh đối chiếu kết dạy rút học kinh nghiệm SangKienKinhNghiem.net NỘI DUNG 2.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI Phần Sóng ánh sáng thuộc chương VI chương trình Vật Lý 12 nâng cao Phần tập giao thoa với ánh sáng liên tục có kiến thức liên quan thuộc “Nhiễu xạ ánh sáng Giao thoa ánh sáng” “Khoảng vân Bước sóng màu sắc ánh sáng” Nội dung kiến thức phần: Giao thoa ánh sáng với khe Y – âng, trình bày tóm tắt sau 2.1.1 VỊ TRÍ CÁC VÂN GIAO THOA VÀ KHOẢNG VÂN TRONG THÍ NGHIỆM Y - ÂNG + Khoảng cách hai khe Y - âng S1S2 = a + Khoảng cách từ mặt phẳng khe đến quan sát OI = D + Vị trí điểm A quan sát, xác định tọa độ x = OA + Đặt S1A = d1; S2A = d2 + Hiệu đường nguồn: d d1 a.x D + Tại vị trí A có vân sáng d d1 a.x .D = k x k (với k số nguyên) D a + Tại vị trí A’ có vân tối d d1 1 D a.x = k x k (với k số nguyên) 2 2 a D [4] + Khoảng vân i: Là khoảng cách hai vân sáng (hoặc hai vân tối) cạnh i = k 1 D a - k .D a = .D a [4] 2.1.2 GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG + Khi giao thoa với ánh sáng trắng có bước sóng biến thiên liên tục từ Tim đến Do + Tất xạ cho vân sáng trùng khít O Tại O ta có vân sáng trắng + Các vân sáng bậc 1; xạ không trùng mà kề sát bên cho ta quang phổ có mầu cầu vồng + Bề rộng quang phổ bậc k xK xdk xtk = k D D T a [6] 2.2 THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SangKienKinhNghiem.net Thực tiễn, đề kiểm tra 15 phút lớp 12 mà giảng dạy, lớp 12 B1 lớp 12B2 hai lớp thuộc ban KHTN có trình độ nhận thức tương đương Nội dung đề thi kết đạt sau ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT Câu (THPT – 2016) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Nguồn sáng phát vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380 nm đến 750 nm Trên màn, khoảng cách gần từ vân sáng trung tâm đến vị trí mà có hai xạ cho vân sáng A 3,04 mm B 6,08 mm C 9,12 mm D 4,56 mm Câu (THPT – 2017) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Chiếu vào hai khe ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Trên màn, M vị trí gần vân trung tâm có xạ cho vân sáng Khoảng cách từ M đến vân trung tâm có giá trị gần với giá trị sau đây? A 6,7 mm B 6,07 mm C 5,5 mm D 5,9 mm Câu (THPT – 2017) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Trên quan sát, tồn vị trí mà có ba xạ cho vân sáng ứng với bước sóng 440 nm, 660 nm Giá trị gần với giá trị sau đây? A 570 nm B 560 nm C 540 nm D 550 nm Câu (THPT – 2018) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục khoảng từ 400 nm đến 760 nm (400nm < < 600 nm) Trên quan sát, M có xạ cho vân sáng hai xạ có bước sóng 1 2 ( 1 < 2 ) cho vân tối Giá trị nhỏ 2 A 667 nm B 608 nm C 507 nm D 560 nm Câu (THPT – 2018) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục khoảng từ 406 nm đến 760 nm (406 nm < < 760 nm) Trên quan sát, M có xạ cho vân sáng hai xạ có bước sóng 1 2 ( 1 < 2 ) cho vân tối Giá trị lớn 1 A 464 nm B 487 nm C 456 nm D 542 nm Câu (THPT – 2018) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục khoảng từ 400 nm đến 750 nm (400 nm < < 750 nm) Trên quan sát, M có xạ cho vân sáng hai xạ có bước sóng 1 2 ( 1 < 2 ) cho vân tối Giá trị nhỏ 2 A 600 nm B 560 nm C 667 nm D 500 nm Câu (THPT – 2018) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục khoảng từ 399 nm đến 750 nm (399 nm < < 750 nm) Trên quan sát, M SangKienKinhNghiem.net có xạ cho vân sáng hai xạ có bước sóng 1 2 ( 1 < 2 ) cho vân tối Giá trị lớn 1 A 536 nm B 450 nm C 456 nm D 479 nm KẾT QUẢ Lớp dạy Lớp 12B1 Lớp 12B2 Tổng số 44 45 Điểm – Số % 34 77,3% 39 86,7% Điểm – Số % 10 22,7% 13,3% Điểm – 10 Số % 0% 0% Theo tôi, loại tập khó, đến khó, câu hỏi nhằm phân hóa học sinh đề thi THPT Quốc Gia, tơi thực khơng bất ngờ kết làm học sinh Điều minh chứng kết thi tệ hại hai lớp Trong thực trạng nay, xuất toán giao thoa với ánh sáng liên tục kể từ năm 2016 đề thi THPT Quốc Gia, dạng tập gây nhiều khó khăn, ám ảnh với học sinh Thậm chí giáo viên giảng giải, trình bày cách làm học sinh hiểu Phải nói câu hỏi mức “siêu” khó chí khơng có phương pháp giải mới, phương pháp trực quan thật hiểu lời giải người thầy vấn đề lớn học sinh 2.3 GIẢI PHÁP THỰC HIỆN Để khắc phục tình trạng nhằm nâng cao hiệu làm thi trắc nghiệm môn Vật Lí (cụ thể phần giao thoa với ánh sáng liên tục), đồng thời tạo cho học sinh yêu thích hứng thú với toán giao thoa với ánh sáng liên tục Tôi tiến hành giải pháp sư phạm sau đây: 2.3.1 Giải pháp thứ nhất: Tổ chức cho học sinh ôn tập, củng cố, khắc sâu kiến thức trọng tâm 2.3.2 Giải pháp thứ hai: Xây dựng phương pháp mới, phương pháp vẽ phổ tia sáng hệ thống tập tổ chức giảng dạy nhằm phát triển lực tư hình thành kỹ năng, lực giải tập giao thoa với ánh sáng liên tục Để xây dựng phương pháp vẽ phổ tia sáng, tơi đưa tốn tổng qt sau Bài tốn tổng qt: Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, sử dụng ánh sáng trắng có bước sóng biến thiên liên tục từ m đến bước sóng M Hãy vẽ hình ảnh phổ vân sáng? Phổ vân tối? Bài giải: Phân tích tốn: + Ta có: Vị trí vân sáng SangKienKinhNghiem.net - Với bước sóng nhỏ : xm k - m D = k im a D Với bước sóng lớn : xM k M = k iM a + Ta có: Vị trí vân tối - Với bước sóng nhỏ : xm k 0,5 m D - Với bước sóng lớn : xM k 0,5 a = k 0,5 .im M D a = k 0,5 .iM Với k Z + Với bước sóng min Max xác định khoảng vân số xác định ta thấy, tọa độ vân sáng tỷ lệ với số nguyên k Tọa độ vân tối tỷ lệ với số bán nguyên (k – 0,5) Do đó, đồ thị biểu diễn đường thẳng qua gốc tọa độ (giống đồ thị hàm số y = a.x) Điều suy ra, phổ vân sáng phổ vân tối nằm đường thẳng giới hạn qua gốc tọa độ (phổ vân sáng đường nét liền đậm, phổ vân tối đường nét rời) 2.3.3 Giải pháp thứ ba: Thực nghiệm sư phạm - Mục đích thực nghiệm: Bước đầu kiểm tra tính khả thi hiệu giải pháp thứ giải pháp thứ hai - Tổ chức thử nghiệm: Lớp thử nghiệm 12B2 – Lớp thực nghiệm lớp 12B1 – Lớp đối chứng - Nội dung thử nghiệm: Hướng dẫn học sinh vận dụng phương pháp vẽ phổ tia sáng vào giải toán giao thoa với ánh sáng liên tục tiết dạy lớp, kiểm tra hiệu phương pháp thông qua kiểm tra trắc nghiệm khách quan 10 SangKienKinhNghiem.net Bài (THPT – 2016) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Nguồn sáng phát vơ số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380 nm đến 750 nm Trên màn, khoảng cách gần từ vân sáng trung tâm đến vị trí mà có hai xạ cho vân sáng [1] A 3,04 mm B 6,08 mm C 9,12 mm D 4,56 mm Hướng dẫn + Khoảng vân : i = + Ta có : im iM m D a M D a .D a 0,38.103.2.103 = = 1,52 mm 0,5 = 0, 75.103.2.103 = mm 0,5 + Vẽ phổ tia sáng : Từ đồ thị ta thấy vị trí gần có xạ cho vân sáng : x = 3.imin = 3.1,52 = 4,56 mm Chọn D Lưu ý : + 1,52 mm mm bé ta biểu diễn thành 1,52 cm cm + Trong phương pháp quan trọng vẽ phổ tia sáng, không cần lo ngại việc vẽ khơng xác, thay số liệu vào để kiểm tra + Ví dụ : Trong tốn ta muốn kiểm tra xem phổ bậc phổ bậc có đè khơng cách : iMax = 1.3 = mm ; 2.imin = 2.1,52 = 3,04 mm, suy chúng không đè tạo khe đường thẳng đứng + Trong trường hợp tốn u cầu có nhiều vân sáng trùng (phải vẽ nhiều phổ tia sáng), liệu phương pháp có cịn khả thi hay khơng? Trong trường hợp ta phát quy luật, quy nạp tốn khơng cần phải vẽ phổ tia sáng Bài Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách khe Y âng a = 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Nguồn sáng phát vơ số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 390 nm đến 730 nm Trên màn, khoảng cách gần từ vân sáng trung tâm đến vị trí mà có 12 xạ cho vân sáng 11 SangKienKinhNghiem.net A 37,44 mm B 35,44 mm C 44,37 mm Hướng dẫn + Trong trường hợp ta không cần thiết phải vẽ tất phổ ánh sáng + Ta cần minh họa hình vẽ - Vân sáng bậc k - Vân sáng bậc k – - Vân sáng bậc k – - - Vân sáng bậc k - 11 + Để có 12 xạ cho vân sáng trùng xmin = k m D a k 11 M D a k m M 11M k D 27,44 mm 11M = 23,61 M m 0,39.103.2.103 = 37,44 mm kmin = 24 xmin = 24 0,5 Chọn A Bài Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách khe Y âng a = mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Nguồn sáng phát vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 390 nm đến 730 nm Trên màn, khoảng cách gần từ vân sáng trung tâm đến vị trí mà có xạ cho vân tối A 9,825 mm B 6,44 mm C 8,825 mm D 6,825 mm Hướng dẫn + Trong trường hợp ta không cần thiết phải vẽ tất phổ ánh sáng + Ta cần minh họa hình vẽ - Vân tối thứ k (k số bán nguyên) - Vân tối thứ k – - Vân tối thứ k – - - Vân tối thứ k – + Để có xạ cho vân tối trùng xmin = k m D a k M D a k = 17,5 xmin = 17,5 k m M 8M k 8M = 17,17 M m 0,39.103.103 = 6,825 mm Chọn D Bài Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách khe Y âng a = mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Nguồn sáng phát vơ số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 410 nm đến 760 nm Trên màn, M vị trí gần vân trung tâm có xạ cho vân sáng có xạ cho vân tối Khoảng cách từ M đến vân trung tâm có giá trị gần với giá trị sau A 9,25 mm B 6,46 mm C 6,56 mm D 6,825 mm 12 SangKienKinhNghiem.net Hướng dẫn + Trong trường hợp ta không cần thiết phải vẽ tất phổ ánh sáng + Ta cần minh họa hình vẽ - Vân bậc q (q nguyên vân sáng ; q bán nguyên vân tối) - Vân bậc q – (nếu q vân sáng (q – 0,5) vân tối ngược lại) - Vân bậc q – - Vân bậc q – 1,5 - Vân bậc q – - Vân bậc q – 2,5 - Vân bậc q – - Vân bậc q – 3,5 + Để thỏa mãn yêu cầu tốn x = q m D a q 3,5 M D a q m M 3,5M q 3,5.M = 7,6 M m q nhận giá trị 8,5 0, 41.103.2.103 + Để có xmin k = xmin = = 6,56 mm Chọn C Bài Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Nguồn sáng phát vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380 nm đến 750 nm Trên màn, khoảng cách gần từ vân sáng trung tâm đến vị trí mà có ba xạ cho vân sáng A 7,6 mm B 6,08 mm C 9,12 mm D 4,56 mm Hướng dẫn 13 SangKienKinhNghiem.net + Khoảng vân : i = + Ta có : im iM m D a M D a .D a = 0,38.103.2.103 = 1,52 mm 0,5 = 0, 75.103.2.103 = mm 0,5 + Vẽ phổ tia sáng : Từ đồ thị ta thấy, M vị trí gần vân trung tâm có xạ cho vân sáng : xm = 5.imin = 5.1,52 = 7,6 mm Chọn A Bài Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Nguồn sáng phát vơ số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380 nm đến 750 nm Trên màn, khoảng cách lớn từ vân sáng trung tâm đến vạch sáng mà có hai xạ cho vân sáng gần giá trị sau ? A 3,04 mm B 6,08 mm C 9,12 mm D 4,56 mm Hướng dẫn + Khoảng vân : i = + Ta có : im iM m D a M D a .D a = 0,38.103.2.103 = 1,52 mm 0,5 = 0, 75.103.2.103 = mm 0,5 + Vẽ phổ tia sáng : Vị trí xa mà có xạ cho vân sáng gần giá trị : x = 6.imin = 6.1,52 = 9,12 mm Chọn C 14 SangKienKinhNghiem.net Bài (THPT – 2017) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Chiếu vào hai khe ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Trên màn, M vị trí gần vân trung tâm có xạ cho vân sáng Khoảng cách từ M đến vân trung tâm có giá trị gần với giá trị sau đây? A 6,7 mm B 6,07 mm C 5,5 mm D 5,9 mm [2] Hướng dẫn + Khoảng vân : i = .D a m D 0,38.103.2.103 + Ta có : im = = 0,76 mm a D 0, 76.103.2.103 iM M = a = 1,52 mm + Vẽ phổ tia sáng : Tại vị trí gần vân trung tâm có xạ cho vân sáng : - Kiểm tra : xM = 8.im = 8.0,76 = 6,08 mm XN = 4.iM = 4.1,52 = 6,08 mm M N trùng Chọn B Bài Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Chiếu vào hai khe ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Trên màn, M vị trí gần vân trung tâm có xạ cho vân sáng Khoảng cách từ M đến vân trung tâm A 10,64 mm B 10,07 mm C 9,5 mm D 10,9 mm Hướng dẫn + Khoảng vân : i = m D .D a 0,38.103.2.103 = 0,76 mm a M D 0, 76.103.2.103 iM = = 1,52 mm 0,5 a + Ta có : im = 15 SangKienKinhNghiem.net + Nhận xét : kM = M D km a m D a M km 10 12 14 16 = = = = = = = m kM 18 Vân sáng bậc 14 im trùng với vân sáng bậc iM Vị trí gần có xạ cho vân sáng : x = 7.iM = 7.1,52 = 10,64 mm Chọn A Nhận xét : Với này, sau phát quy luật ta quy nạp tốn nên khơng cần thiết phải vẽ phổ tia sáng Bài Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Chiếu vào hai khe ánh sáng có bước sóng biến thiên liên tục từ 450 nm đến 600 nm Trên màn, M vị trí gần vân trung tâm có xạ cho vân sáng Khoảng cách từ M đến vân trung tâm A 10,64 mm B 10,07 mm C 12,6 mm D 10,9 mm Hướng dẫn + Khoảng vân : i = m D .D a 0, 45.103.1.103 = 0,45 mm a D 0, 6.103.1.103 iM M = = 0,6 mm a + Ta có : im = + Vân sáng bậc kM xạ M trùng với vân sáng bậc km xạ m M D m D M km 12 16 20 24 28 32 = = = = = = = = m kM a a 12 15 18 21 24 Đó vị trí vân sáng bậc 21 xạ M : x = 21.iM = 21.0,6 = 12,6 mm kM km Chọn C Nhận xét : - Tương tự 8, sau phát quy luật vân sáng trùng nhau, ta không cần phải vẽ phổ tia sáng - Theo phương pháp quy luật này, ta xác định vị trí nào, yêu cầu có vân sáng trùng tùy ý Bài 10 (THPT – 2018) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục khoảng từ 400 nm đến 760 nm (400nm < < 600 nm) Trên quan sát, M có xạ cho vân sáng hai xạ có bước sóng 1 2 ( 1 < 2 ) cho vân tối Giá trị nhỏ 2 [3] A 667 nm B 608 nm C 507 nm D 560 nm Hướng dẫn + Bài tốn khơng cho a D, nên ta thay khoảng vân i bước sóng sơ đồ phổ + Vị trí có xạ cho vân sáng hai xạ cho vân tối N M : - Tại N : 2,5.400 = 1,5 2 2 = 666,66 nm - Tại M : 2,5 2 = 2.760 2 = 608 nm 16 SangKienKinhNghiem.net Chọn B Bài 11 Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục khoảng từ 400 nm đến 760 nm (400nm < < 600 nm) Trên quan sát, M có xạ cho vân sáng xạ có bước sóng 1 2 ( 1 < 2 ) cho vân tối Giá trị nhỏ 2 gần giá trị sau ? A 571 nm B 542 nm C 532 nm D 560 nm Hướng dẫn + Bài tốn khơng cho a D, nên ta thay khoảng vân i bước sóng sơ đồ phổ 17 SangKienKinhNghiem.net + Trên màn, M có hai xạ cho vân sáng hai xạ cho vân tối ( 1 < 2 ) 2 nhỏ vị trí M có : 3,5 2 = 2,5.760 2 = 542,86 nm Chọn B Bài 12 (THPT – 2018) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục khoảng từ 406 nm đến 760 nm (406 nm < < 760 nm) Trên quan sát, M có xạ cho vân sáng hai xạ có bước sóng 1 2 ( 1 < 2 ) cho vân tối Giá trị lớn 1 [3] A 464 nm B 487 nm C 456 nm D 542 nm Hướng dẫn + Bài tốn khơng cho a D, nên ta thay khoảng vân i bước sóng sơ đồ phổ + Tại M, có xạ cho vân sáng xạ cho vân tối với 1 2 ( 1 < 2 ), 1 có giá trị lớn M : xM = 4.406 = 1 3,5 1 = 464 nm Chọn A Bài 13 (THPT – 2018) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát vơ số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục khoảng từ 400 nm đến 750 nm (400 nm < < 750 nm) Trên quan sát, M có xạ cho vân sáng hai xạ có bước sóng 1 2 ( 1 < 2 ) cho vân tối Giá trị nhỏ 2 [3] A 600 nm B 560 nm C 667 nm D 500 nm 18 SangKienKinhNghiem.net Hướng dẫn + Bài toán khơng cho a D, nên ta thay khoảng vân i bước sóng sơ đồ phổ + Tại M, có xạ cho vân sáng xạ cho vân tối với 1 2 ( 1 < 2 ), với 2 nhỏ : xM = 2,5 2 = 2.750 2 = 600 nm Chọn A Bài 14 (THPT – 2018) Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục khoảng từ 399 nm đến 750 nm (399 nm < < 750 nm) Trên quan sát, M có xạ cho vân sáng hai xạ có bước sóng 1 2 ( 1 < 2 ) cho vân tối Giá trị lớn 1 [3] A 536 nm B 450 nm C 456 nm D 479 nm Hướng dẫn + Bài tốn khơng cho a D, nên ta thay khoảng vân i bước sóng sơ đồ phổ 19 SangKienKinhNghiem.net + Tại M, có xạ cho vân sáng xạ cho vân tối với 1 2 ( 1 < 2 ), với 1 lớn : xM = 3,5 1 = 4.399 1 = 456 nm Chọn C Nghiên cứu đối tượng lớp 12B1 lớp 12B2 năm học 2018– 2019 (đây hai lớp thuộc ban KHTN học Vật Lí nâng cao, có trình độ nhận thức tương đương nhau) + Giờ dạy lớp 12B1 năm học 2018 – 2019 Tại lớp 12B1, dạy theo SGK, tiết ôn tập học bồi dưỡng buổi chiều thực theo kế hoạch dạy học phê duyệt Theo quan sát dạy thấy học sinh hoạt động, lớp học trầm, học sinh lúng túng hồn tồn khơng thể làm toán giao thoa với ánh sáng liên tục, gặp câu hỏi dạng em thường chọn cách khoanh bừa, đặc biệt hoàn toàn đầu hàng trước tập mức vận dụng cao + Giờ dạy lớp 12B2 năm học 2018 – 2019 Tại lớp học 12B2 này, vận dụng kinh nghiệm trình bày sáng kiến kinh nghiệm học sinh học tập sôi nổi, hứng thú giải nhiều tập hơn, ban đầu em vẽ phổ nhiều thời gian, phải thay số liệu để kiểm tra phổ có vẽ xác hay chưa, việc sử dụng đường gióng để xác định vị trí có chậm chạp, nhiên sau vài tập em làm trơn chu hơn, đặc biệt em thích thú tốn khó, hại não hiểu trực quan rõ ràng, cần vẽ phổ xác, vân sáng, vân tối trùng làm đơn giản + Sau học xong chuyên đề này, cho học sinh làm kiểm tra 15 phút thứ ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT Câu Tiến hành thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 2 Trên màn, khoảng hai vị trí có vân sáng trùng liên tiếp có tất N vị trí mà vị trí có xạ cho vân sáng Biết 1 2 có giá trị nằm khoảng từ 400 nm đến 750 nm N nhận giá trị sau ? A B C D Câu Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Chiếu vào hai khe ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 750 nm Trên màn, M vị trí gần vân trung tâm có xạ cho vân sáng Khoảng cách từ M đến vân trung tâm có giá trị gần với giá trị sau đây? B 6,7 mm B 6,07 mm C 5,5 mm D 5,9 mm Câu Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Chiếu vào hai khe ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Trên màn, 20 SangKienKinhNghiem.net ... tập giao thoa với ánh sáng liên tục có kiến thức liên quan thuộc “Nhiễu xạ ánh sáng Giao thoa ánh sáng? ?? “Khoảng vân Bước sóng màu sắc ánh sáng? ?? Nội dung kiến thức phần: Giao thoa ánh sáng với. .. dạng tập giao thoa với ánh sáng liên tục, tìm phương pháp giải số dạng tập giao thoa với ánh sáng liên tục phương pháp vẽ phổ tia sáng Nêu lên số sai sót, khuyết điểm thường gặp phải giải tốn... tìm phương pháp giảng dạy giúp em học tốt dạng tập phần cần thiết cấp bách Vì lí trên, chọn đề tài nghiên cứu ? ?Sử dụng phương pháp vẽ phổ tia sáng giải toán giao thoa với ánh sáng có bước sóng