SKKN Hướng dẫn học sinh lớp 12C1 - Trường THPT Lê lai “Phương pháp tính nhanh bài toán xác định chu...

SKKN Phương pháp giải nhanh bài tập về giao thoa với ánh sáng hỗn hợp 1 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1 Lí do chọn đề tài Phát triển giáo dục trước hết phải nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học thông qua việc đổi[.]

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lí chọn đề tài Phát triển giáo dục trước hết phải nâng cao chất lượng hiệu dạy học thông qua việc đổi phương pháp dạy học Nhà trường phổ thông không trang bị cho học sinh kiến thức, kĩ mà phải trang bị cho học sinh lực sáng tạo, kiến thức ứng dụng sống hàng ngày Chính địi hỏi người giáo viên phải giảng dạy nghiêm túc, ý nhiều đến khả phân tích, tổng hợp, giải vấn đề học sinh Học sinh phải có ý thức học tập thật sự, xây dựng động lực học đắn, nắm bắt giải vấn đề cách nhanh chóng Hiện với đổi việc kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh đặc biệt đề thi trung học phổ thông quốc gia thi hình thức thi trắc nghiệm địi hỏi người học phải có tảng kiến thức lý thuyết vững vàng, cách nhìn nhận tốn, kỹ xử lý toán chuyên nghiệp Với dạng toán vật lý thơng thường có nhiều cách giải khác Tơi thiết nghĩ tốn mở đầu dạng phải lựa chọn cách giải chi tiết bước cịn tốn tiếp sau phải rút quy trình giải nhanh Sau vận dụng quy trình giải nhanh giúp học sinh nhớ dạng toán phát toán gọi lạ thực hình thức biến tướng dạng toán quen thuộc Hơn việc giải tốt tập vật lý giúp em hiểu rõ chất vấn đề lý thuyết mà em khúc mắc tiết học, giúp em tăng niềm say mê học tập nghiên cứu vật lý Trong chương trình vật lý 12 kiến thức sách giáo khoa giao thoa ánh sáng bản, nhiên hạn chế suy luận nên gặp tập đòi hỏi phải có suy luận em lúng túng khơng biết làm nào? Để giúp học sinh giải nhanh tập có đề thi Trung học phổ thông quốc gia giao thoa ánh sáng đặc biệt giao thoa ánh sáng hỗn hợp nên chọn đề tài “Phương pháp giải nhanh tập giao thoa với ánh sáng hỗn hợp” để làm đề tài cho nghiên cứu với mong muốn em nắm vững giải nhanh tập giao thoa ánh sáng hỗn hợp Tuy đề tài nằm phạm vi nhỏ tổng thể chương chương trình vật lý 12 Nhưng hy vọng nội dung đề tài giúp đỡ học sinh trung học phổ thông giải nhanh tập xuất đề thi trung học phổ thông quốc gia “Giao thoa ánh sáng hỗn hợp” Tôi mong nhận xét quý lãnh đạo, đồng nghiệp để hồn thiện sáng kiến kinh nghiệm Tơi xin chân thành cảm ơn! 1.2 Mục đích đề tài Đề tài nêu giải số vấn đề sau: - Cơ sở lí luận liên quan đến đề tài - Cơ sở thực tế trạng việc giảng dạy hướng dẫn học sinh làm tập vật lí trường THPT SangKienKinhNghiem.net - Phân loại hướng dẫn học sinh lớp 12 giải nhanh tập vật lý giao thoa ánh sánh hỗn hợp 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Phân loại hướng dẫn học sinh làm tập Vật lí 12 phần giao thoa với ánh sáng hỗn hợp 1.4 Phương pháp nghiên cứu : Trong q trình nghiên cứu tơi sử dụng số phương pháp sau : - Phương pháp điều tra giáo dục - Phương pháp quan sát sư phạm - Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh - Phương pháp mô tả - Phương pháp vật lý SangKienKinhNghiem.net NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: 2.1 Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu : Đối với môn vật lý trường phổ thông, tập vật lý đóng vai trị quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm tập vật lý hoạt động dạy học, công việc khó khăn Ở bộc lộ rõ trình độ người giáo viên vật lý việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ tính sáng tạo học sinh Vì địi hỏi người giáo viên học sinh phải học tập lao động không ngừng Bài tập Vật lý giúp học sinh hiểu sâu qui luật vật lý, tượng vật lý Thông qua tập dạng khác tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt kiến thức để tự lực giải thành cơng tình cụ thể khác nhau, kiến thức trở nên sâu sắc hồn thiện trở thành vốn riêng học sinh Trong trình giải vấn đề, tình cụ thể tập đề ra, học sinh phải vận dụng thao tác tư so sánh phân tích, tổng hợp khái quát hoá để giải vấn đề, từ giúp giải quyết, giúp phát triển tư sáng tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập suy nghĩ, suy luận Khi tập vật lý gây hứng thú học tập cho học sinh 2.2 Thực trạng học sinh làm tập Vật lý giao thoa ánh sáng hỗn hợp trường THPT Học sinh trường THPT Thạch Thành II chủ yếu em xuất thân từ gia đình bần nơng sống vất vả gia đình có điều kiện quan tâm tới việc học tập nên trình độ nhận thức, ý thức học tập học sinh chưa cao Vì việc truyền thụ kiến thức mơn vật lí nói riêng mơn tự nhiên nói chung khó khăn Trong phương tiện dạy học liên quan tới nội dung giao thoa ánh sáng thiếu thốn, dù có khả vận hành khơng cịn xác cao Đó yếu tố ảnh hưởng không nhỏ tới việc lĩnh hội kiến thức em Một thực trạng tượng vật lí địi hỏi tư duy, tưởng tượng trình học làm kiểm tra làm cho học sinh khó hiểu Trong với với số lượng tiết lý thuyết nội dung trên, mà số tiết tập ôn tập Dẫn tới thời gian rèn luyện dạng tốn cho học sinh cịn gặp nhiều khó khăn Thực tế giảng dạy năm vừa qua cho thấy nhiều học sinh thực lúng túng trước toán liên quan tới giao thoa ánh sáng mà đặc biệt "giao thoa ánh sáng hỗn hợp" nên việc nắm vững kiến thức cho nội dung khó khăn Xuất phát từ thực trạng trên, với mong muốn giúp học sinh học tốt hơn, tính áp dụng vào thực tiễn cao nội dung kiến thức giao thoa ánh sáng nói chung giao thoa ánh sáng hỗn hợp nói riêng tơi cố gắng xây dưng hệ thống kiến thức lý thuyết lựa chọn tập cho phù hợp với nội dung, giúp học sinh chủ động khai thác lĩnh hội kiến thức vận dung kiến thức vào thực tiễn SangKienKinhNghiem.net 2.3 Phương pháp giải nhanh dạng tập giao thoa ánh sáng hỗn hợp Dạng 1: Số vạch sáng trùng giao thoa I-âng đồng thời với 1 , 2 Phương pháp : Tìm số vân sáng trùng đoạn AB biết AB đếm N vạch sáng Mỗi ánh sáng đơn sắc cho hệ vân giao thoa riêng Mỗi vân sáng vạch sáng vân sáng hệ vân trùng vân sáng hệ vân cho ta vạch sáng( vân sáng trùng) Gọi N1, N2 tổng số vân sáng AB giao thoa với 1 , 2 Số vân sáng trùng AB Ntrùng = N1 + N2 – N Để tìm N1, N2 ta ý kiến thức học giao thoa ánh sáng đơn sắc : AB 1 i AB - Tại A B hai vân tối : N  i AB  0,5 - Tại A sáng B tối : N  i  AB  - Tại A vân sáng B chưa biết : N      i   AB  0,5  - Tại A vân tối B chưa biết : N     i  - Tại A B hai vân sáng : N  Bài tập vận dụng Ví dụ : Trong thí nghiệm giao thoa I- Âng thực đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc khoảng vân 0,64mm 0,54 mm Xét hai điểm A, B cách khoảng 34,56 mm hai vị trí mà hai hệ vân cho vân sáng Trên khoảng quan sát 117 vạch sáng Hỏi AB có vạch sáng kết qủa trùng hai hệ vân ? Giải AB AB  1) + (  1) - N i1 i2 34,56 34,56 =(  1) + (  1) - 117 = 0,54 0,64 Ta có Ntrùng = N1 + N2 – N = ( Ví dụ : Trong thí nghiệm giao thoa I - Âng thực đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc khoảng vân i1 = 0,48 mm i2 = 0,64 mm Xét hai điểm A, B cách khoảng 6,72 mm Tại A hai hệ vân cho vân sáng, B hệ i1 cho vân sáng hệ i2 cho vân tối Trên đoạn AB quan sát 22 vạch sáng Hỏi AB có vạch sáng kết qủa trùng hai hệ vân ? Giải SangKienKinhNghiem.net AB AB  1) + (  o,5) - N i1 i2 6,72 6,72 =(  1) + (  0,5) - 22 = 0, 48 0,64 Ta có Ntrùng = N1 + N2 – N = ( Ví dụ : Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe I- Âng, chiếu sáng hai khe ánh sáng hỗn hợp gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 640nm 2 đoạn AB có 19 vạch sáng có màu 1 màu 2 Biết A B hai vạch sáng khác màu 1 2 Tìm 2 Giải Số vân trùng : 19 – – =4  N1    10  AB  9i1  N    13  AB  12i2 Số vân sáng hệ :   12i2  9i1  2  1  480nm 12 Dạng :Số vạch sáng nằm vân sáng bậc k1 1 vân sáng bậc k2 2 Phương pháp : Vân sáng trùng x  k1 1 D a  k2 2 D a  k1 2 i2 b   = phân số tối giản =  i  bi1  ci2 k2 1 i1 c Xác định vị trí vân sáng bậc k1 1 vị trí vân sáng bậc k2 2 M N : xM = k1i1 xN = k2i2 Số vân sáng hệ 1, hệ số vân trùng khoảng MN ( trừ M N, điều kiện : xM  x  xN ) xác định : Số vạch sáng hệ : xM  x1  ki1  xN  N1 Số vạch sáng hệ : xM  x2  ki2  xN  N Số vạch sáng trùng : xM  x  ki  xN  N  Số vạch sáng quan sát : N = N1 + N2 - N  Bài tập vận dụng Ví dụ : Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe I- Âng, chiếu sáng hai khe ánh sáng hỗn hợp gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,42mm 2 = 0,525mm Hệ thống vân giao thoa thu màn, điểm M vân sáng bậc xạ 1 , điểm N vân sáng bậc 11 xạ 2 Biết M N nằm phía so với vân trung tâm Trừ hai vạch sáng hai điểm M N đoạn MN có vạch sáng ? Giải 2 i2    i  5i1  4i2 1 i1 SangKienKinhNghiem.net Xác định vị trí vân sáng bậc 1 vị trí vân sáng bậc 11 2 M N : xM = 4i1 xN = 11i2 Số vân sáng hệ 1, hệ số vân trùng khoảng MN ( trừ M N, điều kiện : xM  x  xN ) xác định : Số vạch sáng hệ : 55 i1   k  13, 75  N1 =9 16 Số vạch sáng hệ : xM  x2  ki2  xN  4i1  i2  ki2  11i2  3,  k  11  N =7 16 Số vạch sáng trùng : xM  x  ki  xN  4i1  i2  4ki2  11i2  0,8  k  2, 75  N  =2 xM  x1  ki1  xN  4i1  ki1  11i2  Số vạch sáng quan sát : N = N1 + N2 - N  = + -2 = 14 Ví dụ : Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe I- Âng, chiếu sáng hai khe ánh sáng hỗn hợp gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 2 = 0,75 1 Hệ thống vân giao thoa thu màn, điểm M vân sáng bậc xạ 1 , điểm N vân sáng bậc xạ 2 Biết M N nằm phía so với vân trung tâm Trừ hai vạch sáng hai điểm M N đoạn MN có vạch sáng ? Giải 2 i2    i  3i1  4i2 1 i1 Xác định vị trí vân sáng bậc 1 vị trí vân sáng bậc 2 M N : xM = i1 xN = 7i2 Số vân sáng hệ 1, hệ số vân trùng khoảng MN ( trừ M N, điều kiện : xM  x  xN ) xác định : Số vạch sáng hệ : xM  x1  ki1  xN  i1  ki1  7i2  21 i1   k  5, 25  N1 =4 Số vạch sáng hệ : xM  x2  ki2  xN  i1  i2  ki2  7i2  1,3  k   N =5 Số vạch sáng trùng : xM  x  ki  xN  i1  i2  4ki2  7i2  0,3  k  1, 75  N  =1 Số vạch sáng quan sát : N = N1 + N2 - N  = + -1 = Dạng : Biết vân trùng xác định bước sóng Phương pháp :- vân sáng trùng vân sáng : x  k1 1 D a  k2 2 D a SangKienKinhNghiem.net - Vân sáng trùng vân tối : x  k1 1 D a  (m2  0,5) - Vân tối trùng vân tối : x  (m1  0,5) 1 D a 2 D a  (m2  0,5) 2 D a  Biểu diễn  theo k m, thay vào điều kiện giới hạn 0,38 m    0, 76  m Bài tập vận dụng Ví dụ : Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Young, người ta chiếu đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng 1  0,45 m 2 Quan sát điểm M người ta thấy vân sáng bậc 1 trùng với vân sáng 2 Xác định bước sóng 2 Biết 0,58 m  2  0, 76 m Giải Ta có x5 1 D a k Mà 0,58 m  2  2 D a  2  2, 25 (  m) k 2, 25  0, 76  m  2,96  k  3,88  k   2  0, 75 m k Ví dụ : Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai xạ đơn sắc, xạ màu đỏ có bước sóng 720nm xạ màu lục có bước sóng 2 (có giá trị khoảng từ 500nm đến 575nm) Trên quan sát, hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm có vân sáng màu lục Giá trị  ? Giải: Tại vị trí hai vân trùng (có màu giống màu vân trung tâm) ta có: x1 = x2  k11  k 2  720k1  k 2  2  720k1 k2 Xét khoảng từ vân trung tâm đến vân màu với nó, có vân màu lục  vị trí vân màu vân trung tâm ứng với vị trí vân màu lục bậc  k2 =  2  720k1 Mà 500nm  2  575nm  k1   2  560nm Dạng : Xác định vị trí trùng hai hệ vân Phương pháp : - Vân sáng trùng i2 2 b   phân số tối giản =  i  bi1  ci2 i1 1 c Vì gốc toạ độ vị trí vân sáng trùng với vân sáng nên x  xmin  i Các vị trí trùng khác : x  ni ( với n số nguyên) - Vân tối trùng i2 2 b   phân số tối giản =  i  bi1  ci2 i1 1 c Vì gốc toạ độ khơng phải vị trí vân tối trùng cách vị trí trùng gần x  xmin  0,5i SangKienKinhNghiem.net Các vị trí trùng khác : x  (n  0,5)i ( với n số nguyên) - Vân tối 2 trùng với vân sáng 1 i2  b   phân số tối giản =  i  2bi1  ci2 2i1 21 c Vì gốc toạ độ cách vị trí trùng gần xmin  0,5i Các vị trí trùng khác : x  (n  0,5)i ( với n số nguyên) - Vân tối 1 trùng với vân sáng 2 i1  b   phân số tối giản =  i  2bi2  ci1 2i2 22 c Vì gốc toạ độ cách vị trí trùng gần xmin  0,5i Các vị trí trùng khác : x  (n  0,5)i ( với n số nguyên) Bài tập vận dụng Ví dụ : Trong thí nghiệm giao thoa I-Âng thực đồng thời hai xạ đơn sắc với khoảng vân ảnh thu i1=0,8mm i2=1,2mm Xác định toạ độ vị trí trùng vân sáng hai hệ vân giao thoa Giải Ta có : i2   i  3i1  2i2  2, 4mm i1 Vì gốc toạ độ vị trí vân sáng trùng với vân sáng nên vị trí trùng khác : x  2, 4n ( với n số nguyên) Ví dụ : Trong thí nghiệm giao thoa I-Âng thực đồng thời hai xạ đơn sắc với khoảng vân ảnh thu 0,21mm 0,15 mm Xác định toạ độ vị trí trùng vân tối hai hệ vân giao thoa Giải Ta có: i2 0,15    i  5i1  7i2  1, 05mm i1 0, 21 Vì gốc toạ độ khơng phải vị trí vân tối trùng cách vị trí trùng gần x  xmin  0,5i  0,525mm nên vị trí trùng khác : x  (n  0,5)i  1, 05n  0,525mm (n số nguyên) Ví dụ : Trong thí nghiệm giao thoa I-Âng thực đồng thời hai xạ đơn sắc với khoảng vân ảnh thu 0,5mm 0,4 mm Hai điểm M N mà điểm hệ cho vân sáng hệ cho vân tối Khoảng cách MN nhỏ ? Giải Ta có: i2   i  2.2i1  5i2  2mm 2i1 Vậy khoảng cách MN nhỏ : MN=xmin=2mm Dạng : Số vị trí trùng hai hệ vân SangKienKinhNghiem.net Phương pháp : Tìm toạ độ vị trí trùng hai hệ vân (sáng trùng sáng, tối trùng tối, sáng trùng tối) theo số nguyên n Sau thay vào điều kiện giới hạn x ( trường giao thoa có bề rộng L 0,5L  x  0,5L hai điểm M, N xM  x  xN ) để tìm số giá trị nguyên n Bài tập vận dụng Ví dụ : Trong thí nghiệm I-Âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5mm, khoảng cách từ hai khe đến quan sát 2m Nguồn sáng dùng thí nghiệm gồm hai xạ có bước sóng 1  450nm 2  600nm Trên quan sát, gọi M, N hai điểm phía so với vân trung tâm cách vân trung tâm 5,5mm 22mm Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng hai xạ ? Giải Ta có: i1  => 1 D a  1,8mm, i2  2 D a  2, 4mm i1 1    i  4i1  4.1,8  7, 2mm i2 2 Vì gốc toạ độ O vị trí trùng nên vị trí trùng khác : x  ni  7, 2n mm (n số nguyên ) Mặt khác : 5,5  x  22  5,5  7, 2n  22  0, 76  n  3, 05  n  1; 2;3 Vậy có vị trí vân sáng trùng hai xạ Ví dụ : Trong thí nghiệm giao thoa I-âng thực đồng thời hai xạ đơn sắc với khoảng vân ảnh thu i1=0,3mm i2=0,5mm Trên quan sát, gọi M, N hai điểm phía so với vân trung tâm cách vân trung tâm 2,25mm 6,75mm Trên đoạn MN, số vị trí vân tối trùng hai xạ ? Giải Ta có: i1   i  5i1  5.0,3  1,5mm i2 Vì gốc toạ độ O khơng phải vị trí vân tối trùng O cách vị trí trùng gần xmin  0,5i  0, 75mm nên vị trí trùng khác : x  (n  0,5)i  1,5n  0, 75mm Do 2, 25  x  6, 75  2, 25  1,5n  0, 75  6, 75   n  có giái trị n nên có vị trí vân tối trùng hai xạ Dạng : Vân sáng trùng giao thoa với ba xạ Phương pháp : Khi giao thoa I –Âng thực đồng thời với ánh sáng đơn sắc ánh sáng cho hệ thống vân giao thoa riêng Tại trung tâm nơi trùng vân sáng bậc ba hệ vânvà có màu định Nếu điểm M có vạch sáng màu với vạch sáng trung tâm ba vân sáng ba hệ trùng SangKienKinhNghiem.net x  k1i1  k2i2  k3i3 Để tìm vân sáng trùng ta làm sau :  k i2 b b k  i  c  c  1  i  bi1  ci2  di3  k i b d      k2 i3 c2 c  xM  ni  xN   x  ni   0,5 L   N   i       Bài tập vận dụng Ví dụ : Trong thí nghiệm giao thoa I – Âng thực đồng thời với ba đơn sắc khoảng vân : 0,48mm ; 0,54mm ; 0,64mm Hãy xác định vị trí gần vân trung tâm mà tạ có vạch sáng màu với vạch sáng trung tâm Giải  k 0,54 36  k  0, 48   32   i  36i1  32i2  27i3  17, 28mm  k 0,54 27     k2 0, 64 32 Vậy vị trí gần vân trung tâm có vạch sáng màu với vân trung tâm cách vân trung tâm 17,28mm Ví dụ : Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe I – Âng khoảng cách hai khe a = 1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến D = 1,5m Ánh sáng sử dụng gồm có bước sóng 400nm, 560nm, 0,6nm Bề rộng miền giao thoa 4cm, đối xứng qua trung tâm Xác định số vân sáng màu với vân sáng trung tâm Giải Ta có : i1  1 D  0, 4mm; i2  2 D  0,56mm; i3  a a  k 21  k   15   i  21i1  15i2  14i3  8, 4mm   k3  14  k2 15 3 D a  0, 6mm  0,5 L   0,5.40  N    1      trừ vân trung tâm  8,   i  Dạng 7: Vân tối trùng giao thoa với ba xạ Phương pháp: i i Vị trí ba vân tối trùng nhau: x  (2m1  1)  (2m2  1)  (2m3  1) i3 10 SangKienKinhNghiem.net  (2m1  1) i2 b1 b (2m1  1)  b(2n  1)  (2m  1)  i  c  c   1  (2m2  1)  c(2n  1)   (2m3  1)  i2  b2  d (2m  1)  d (2n  1)   (2m2  1) i3 c2 c  x  b(2n  1) i i i1 i i i  c(2n  1)  d (2n  1)  x  b  c  d 2 2 2 Bài tập vận dụng Ví dụ 1: Trong thí nghiệm I-Âng giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát đồng thời ba xạ đơn sắc khác thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy có bước sóng 1  0, 42 m, 2  0,54 m, 3  0,588 m Khoảng cách hai khe hẹp a=2mm, khoảng cách từ hai khe đến D = 2m Tìm vị trí vân tối gần vân trung tâm Giải i i Vị trí ba vân tối trùng nhau: x  (2m1  1)  (2m2  1)  (2m3  1) i3  (2m1  1) i2 0,54 63 (2m1  1)  63(2n  1)  (2m  1)  i  0, 42   49    (2m2  1)  49(2n  1)   (2m3  1)  i2  0,54  45 (2m  1)  45(2n  1)   (2m2  1) i3 0,588 49 i  x  63(2n  1)  13, 23(2n  1)mm  xmin  13, 23(2.1  1)  13, 23 Ví dụ 2: Trong thí nghiệm I-Âng giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát đồng thời ba xạ đơn sắc khác thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy có bước sóng 1  0, 42 m, 2  0,54 m, 3 chưa biết.Khoảng cách hai khe hẹp a=1,8mm, khoảng cách từ hai khe đến D = 4m Biết vị trí vân tối gần tâm ảnh vị trí vân tối thứ 14 3 Tính khoảng cách gần từ vân sáng trung tâm đến vân sáng trùng 2 3 Giải i2 1,    i  9i1  8, 4(mm) 14 i1 15 Khoảng vân trùng 1 2 : Các vị trí mà vân tối 1 2 trùng : x  (n  0,5)i  (n  0,5)8, 4(mm) Tại vị trí gần vân tối trùng : x  (n  0,5).8, 4.103  (14  0,5) 3 D a  13,5 43 1,8.103  3  (n  0,5)0, 28(  m) n   3  0, 42  m  1 n   3  0,  m Mà 0,38 m  3  0, 76  1,86  n  3,   Khoảng vân trùng 2 3 : i2 2 0,54 27     i  35i2  42(mm) i3 3 0, 35 11 SangKienKinhNghiem.net Dạng 8: Giao thoa với ánh sáng trắng Phương pháp: - Khi giao thoa thực đồng thời với n ánh sáng đơn sắc ánh sáng cho hệ thống vân giao thoa riêng, vị trí trùng vân sáng cho ta vạch sáng Số loại vạch sáng quan sát tối đa 2n  - Ánh sáng trắng tập hợp nhiều ánh sáng đơn sắc khác có bước sóng biến thiên liên tục từ đỏ đến tím - Mỗi ánh sáng đơn sắc cho hệ thống vân giao thoa riêng khơng chồng khít lên Tại trung tâm tất ánh sáng đơn sắc cho vân sáng bậc nên vân trung tâm vân màu trắng - Các vân sáng bậc 1,2,3,…n ánh sáng đơn sắc khơng cịn chồng khít lên nên chúng tạo thành vạch sáng việc màu sắc tím đỏ - Độ rộng quang phổ bậc k khoảng cách từ vân sáng đỏ bậc k đến vân sáng tím bậc k (cùng phía vân trung tâm):  k  xd ( k )  xt ( k )  k D (d  t ) a - Để tìm số xạ cho vân sáng vân tối điểm định a.xM D  Vân sáng : xM  k a    kD ta làm sau:  a.xM Vân toi : xM  (m  0,5)  D    a (m  0,5) D  0,38    0, 76  k  ? từ điều kiện giới hạn: Bài tập vận dụng Ví dụ 1: Thực giao thoa ánh sáng với thiết bị I –Âng, khoảng cách hai khe a=2mm từ hai khe đến D=2m Người ta chiếu sáng hai khe ánh sáng trắng ( 0, 4 m    0, 75 m ) Quan sát điểm A ảnh, cách vân sáng trung tâm 3,3mm Hỏi A xạ cho vân tối có bước sóng ngắn bao nhiêu? Giải xM  (m  0,5) D   a.xM 3,3  (  m) (m  0,5) D m  0,5 a Do 0, 4 m    0, 75 m 3,3 3,3  0,     0, 75  3,9    7, 75  m  4;5;6;7  min   0, 44(  m) m  0,5  0,5 Ví dụ 2: Trong thí nghiệm giao thoa khe I-Âng khoảng cách hai khe 1mm, khoảng cách mặt phẳng chứa hai khe ảnh 1m Nguồn sáng S phát ánh sáng trắng có bước sóng nằm khoảng từ 0,38  m đến 0,76  m Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 4mm xạ cho vân sáng? Giải 12 SangKienKinhNghiem.net xM  k D a    0,38  k  a.xM  (  m) mà 0,38 m    0, 76  m kD k  0, 76  5, 26  k  10,5  k  6;7;8;9;10 k  k      m; k      m   k     0,5 m; k      m  k  10    0,  m;   2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Khi sử dụng đề tài vào tiết tập, kết cho thấy tất học sinh áp dụng đề tài hứng thú, say sưa việc xây dựng phương pháp giải đề xuất toán, dạng tốn để giáo viên giải Tơi nhận thấy em học sinh hứng thú việc phát giải vấn đề, qua cịn rèn luyện cho em phương pháp nghiên cứu khoa học Trong q trình giảng dạy tơi thực nghiệm với đối tượng học sinh lớp 12, năm học 2016 – 2017 với hai phương pháp khác nhau: Phương pháp tiếp cận kiến thức sáng kiến kinh nghiệm ( lớp 12A1 12A3 ) phương pháp truyền thống ( lớp 12A2 12A4 ), với nội dung “ Giao thoa ánh sáng hỗn hợp” Đối chứng lớp 12A1 với lớp 12A2 (học lực tương đương), lớp 12A3 với lớp 12A4 (học lực tương đương) Kết thu từ kiểm tra sau: Chất Điểm loại Điểm loại Điểm loại yếu khá, giỏi trunh bình 12 A1 84% 14% 2% 12A2 65% 27% 8% 12 A3 60% 30% 10% 12 A4 35% 45% 20% lượng Lớp 13 SangKienKinhNghiem.net Bảng kết chứng minh ý nghĩa sáng kiến kinh nghiệm học sinh lớp 12 vận dụng kết sáng kiến kinh nghiệm vào giải tập giao thoa ánh sáng hỗn hợp KẾT LUẬN CHUNG Phân loại phương pháp giải nhanh tập giao thoa ánh sáng hỗn hợp đóng vai trị quan trọng việc học tập mơn vật lý trường 14 SangKienKinhNghiem.net THPT, giúp học sinh phát triển tư sáng tạo, đồng thời góp phần quan trọng việc ơn luyện kiến thức lý thuyết góp phần khơng nhỏ vào việc vận dụng kiến thức học từ nội dung vào đời sống thực tiễn nghiên cứu khoa học sau em Trong trình giảng dạy Mơn mơn vật lý trường THPT gặp khơng khó khăn việc giúp em học sinh hình thành tính chủ động tích cực học tập, song với lòng yêu nghề, tận tâm công việc với số kinh nghiệm thân giúp đỡ bạn đồng nghiệp Tôi kết hợp hai mặt :"Lý luận dạy học vật lý thực tiễn đứng lớp giáo viên" Chính khơng bước làm cho đề tài hoàn thiện mặt lý thuyết, mặt lý luận dạy học mà làm cho có tác dụng thực tiễn dạy học XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 10 tháng 05 năm 2017 Tôi xin cam đoan SKKN thân, không chép nội dung người khác Lê Thị Huyền Trang 15 SangKienKinhNghiem.net ... tưởng tượng, tính độc lập suy nghĩ, suy luận Khi tập vật lý gây hứng thú học tập cho học sinh 2.2 Thực trạng học sinh làm tập Vật lý giao thoa ánh sáng hỗn hợp trường THPT Học sinh trường THPT Thạch.. .- Phân loại hướng dẫn học sinh lớp 12 giải nhanh tập vật lý giao thoa ánh sánh hỗn hợp 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Phân loại hướng dẫn học sinh làm tập Vật lí 12 phần... Phương pháp nghiên cứu : Trong trình nghiên cứu sử dụng số phương pháp sau : - Phương pháp điều tra giáo dục - Phương pháp quan sát sư phạm - Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh - Phương pháp