PHƯƠNG PHÁP GIẢI bài tập về GIAO THOA ÁNH SÁNG

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG Giáo viên: Bùi Thị Thu Thủy Đơn vị: Trường THPT Tam Dương II Môn: Vật lý PHẦN I MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài - Vật lý môn học khó trừu tượng, sở toán học Bài tập Vật lý đa dạng phong phú Trong phân phối chương trình số tiết tâp lại so với nhu cầu cần củng cố nâng cao kiến thức cho học sinh Chính thế, người giáo viên phải làm để tìm phương pháp tốt nhằm tạo cho học sinh niềm say mê yêu thích môn học Giúp học sinh việc phân loại dạng tập hướng dẫn cách giải cần thiết Việc làm có lợi cho học sinh thời gian ngắn nắm dạng tập, nắm phương pháp giải từ phát triển hướng tìm tòi lời giải cho dạng tương tự - Trong yêu cầu đổi giáo dục việc đánh giá học sinh phương pháp trắc nghiệm khách quan hình thức đòi hỏi học sinh phải có kiến thức rộng, xuyên suốt chương trình có kỹ làm nhanh xác Vì nắm dạng phương pháp giải giúp cho học sinh nhanh chóng tìm đáp án - Thực trạng học sinh học chương “Sóng ánh sáng” lớp 12 thường đạt kết không cao Nguyên nhân nhiều yếu tố chủ quan khách quan, vấn đề tượng Vật lý trừu tượng, học sinh khó hình dung Điều có ảnh hưởng đáng kể đến việc dạy học chương này, đặc biệt chương trình ôn thi Đại học Cao đẳng Thực tế trình dạy học cho thấy, học sinh thường áp dụng công thức giải nhanh lấy mạng sách tham khảo mà không hiểu sở lý thuyết để xây dựng công thức từ đâu Xuất phát từ thực trạng trên, qua kinh nghiệm giảng dạy, chọn đề tài: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG” Môc ®Ých nghiªn cøu - Đề tài nhằm giúp học sinh khắc sâu kiến thức lí thuyết, có hệ thống tập phương pháp giải chúng, giúp em nắm cách giải từ chủ động vận dụng phương pháp làm tập có liên quan Từ học sinh có thêm kỹ cách giải tập Vật lí, nhanh chóng giải toán trắc nghiệm giao thoa ánh sáng - Nhằm xây dựng chuyên đề sâu, tổng quát giúp học sinh nắm bắt kiến thức dễ dàng hơn, từ có cách học hiệu §èi tîng nghiªn cøu Nhóm tập giao thoa ánh sáng, chương “Sóng ánh sáng” -Vật lý 12 NhiÖm vô nghiªn cøu - Nghiên cứu số vấn đề lý luận tập vật lý - Phân loại tập - Lựa chọn hệ thống tập vận dụng Ph¹m vi nghiªn cøu Các tập giao thoa ánh sáng, chương “Sóng ánh sáng” Vật lý 12 tài liệu tham khảo dành cho học sinh ôn thi Đại học- Cao đẳng Phương pháp nghiên cứu Trong đề tài sử dụng phương pháp chủ yếu nghiên cứu lý luận tập Vật lý tài liệu tham khảo nâng cao khác có liên quan đến đề tài PHẦN II NỘI DUNG A CƠ SỞ LÝ THUYẾT: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young Vùng giao thoa S1, S2 hai khe sáng; O vị trí vân sáng trung tâm a (m): khoảng cách hai khe sáng D (m): khoảng cách từ hai khe sáng đến λ (m): bước sóng ánh sáng L (m): bề rộng vùng giao thoa, bề rộng trường giao thoa Hiệu đường từ S1, S2 đến điểm A Xét D >> a, x thì: d2 – d1 = ax D (1) Vị trí vân sáng vân tối a Vị trí vân sáng Những chỗ hai sóng gặp pha, chúng tăng cường lẫn tạo nên vân sáng Tại A có vân sáng hai sóng pha, hiệu đường số nguyên lần bước sóng: d2 – d1 = k λ (2) Điều kiện gọi điều kiện cực đại giao thoa Từ (1) (2) ta có: x=k λD (với k ∈ Z) a (3) Khi k = x = 0: ứng với vân sáng trung tâm hay vân sáng Khi k = ± 1: ứng với vân sáng bậc (thứ) x = ± λD a Khi k = ± 2: ứng với vân sáng bậc (thứ) Khi k = ± n: ứng với vân sáng bậc (thứ) n (n số nguyên dương) b Vị trí vân tối Tại M có vân tối hai sóng từ hai nguồn đến M ngược pha nhau, chúng triệt tiêu lẫn tạo nên vân tối Điều kiện thỏa mãn hiệu đường từ hai nguồn đến M số lẻ nửa bước sóng d2 – d1 = (2k + 1) λ = ( k+ )λ 2 (4) Điều kiện gọi điều kiện cực tiểu giao thoa Từ (1) (4) ta có: x = (2k +1) λD (với k ∈ Z) 2a (5) * Về phía tọa độ dương (x>0) Khi k = 0: ứng với vân tối thứ phía dương Khi k = 1: ứng với vân tối thứ phía dương * Về phía tọa độ âm (x[...]... C 9 vân D 5 vân 5 Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng bằng khe Young ,2 khe có a=1mm được chiếu bởi ánh sáng có bước sóng 600nm.Các vân giao thoa hứng được trên màn cách 2 khe 2m.Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 2,4mm có : A 1 vân tối B vân sáng bậc 2 C vân sáng bậc 3 D không có vân nào cả 6 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc λ = 0,55 µ m ,khoảng cách... A vân sáng thứ 4 B vân sáng thứ 5 C vân tối thứ 5 D.vân tối thứ 4 16 7 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc λ = 0,5 µ m ,khoảng cách giữa 2 khe là 0,2mm khoảng cách từ 2 khe tới màn là 80cm Điểm M cách vân trung tâm 0,7cm thuộc: A vân sáng thứ 4 B vân sáng thứ 3 C vân tối thứ 3 D.vân tối thứ 4 8 Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe Young với ánh sáng đơn... vân sáng Tính λ ' 3 Tại vị trí cách vân trung tâm 6mm là vân sáng hay vân tối? Bậc thứ mấy ứng với hai ánh sáng đơn sắc trên Bài 6: Trong giao thoa ánh sáng bằng khe Young, khoảng cách của hai khe a=2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 3m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5µ m Bề rộng vùng giao thoa quan sát L = 3cm (không đổi) a Xác định số vân sáng, vân tối quan sát được trên vùng giao thoa. .. tổng quan về phương pháp giải một số bài tập Vật lý nói chung và bài tập về giao thoa ánh sáng nói riêng Tạo hứng thú say mê học tập trong bộ môn Vật lý, từ đó phát huy được khả năng tự giác, tích cực của học sinh giúp các em tự tin vào bản thân khi gặp bài toán mang tính tổng quát Chuyên đề này còn là tài liệu giúp các em ôn thi vào các trường Đại học – Cao đẳng Trong quá trình viết và áp dụng sáng kiến... vân sáng bậc 5 Bài 3: trong giao thoa khe Young có a = 1,5mm, D = 3m, người ta đếm được khoảng cách của vân sáng bậc 2 và vân sáng bậc 5 cùng một phía vân trung tâm là 3mm 1 Tìm bước sóng của ánh sáng làm thí nghiệm 2 Tính khoảng cách của vân sáng bậc 3 và vân sáng bậc 8 ở cùng một phía vân trung tâm 3 Tìm số vân quan sát được trên vùng giao thoa có bề rộng 11mm Bài 4: Trong thí nghiệm của Young về giao. .. nhau = 34–7=27 vân sáng C HỆ THỐNG CÁC BÀI TẬP TỰ GIẢI: Dạng 1 : Giao thoa với ánh sáng đơn sắc Bài 1: Người ta đếm được trên màn 12 vân sáng trải dài trên bề rộng 13,2mm Tính khoảng vân Đ/s: i = 1,2mm Bài 2: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young, khoảng cách của hai khe là 0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m, khoảng vân đo được 2mm a Tìm bước sóng ánh sáng làm thí nghiệm... chính giữa Dạng 3 : Giao thoa với ánh sáng trắng 15 Bài 1: Trong thí nghiệm của Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m Dùng ánh sáng trắng (0,76 µm ≥ λ ≥ 0,38 µm) để chiếu sáng hai khe Xác định bề rộng của quang phổ bậc 1 và bậc 2 Bài 2: Trong thí nghiệm của Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,4 mm, khoảng cách... bằng ánh sáng trắng (0,76 µm ≥ λ ≥ 0,40 µm) Xác định bước sóng của những bức xạ cho vân tối và những bức xạ cho vân sáng tại điểm M cách vân sáng trung tâm 8 mm Bài 3: Trong thí nghiệm của Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,6 m Dùng ánh sáng trắng (0,76 µm ≥ λ ≥ 0,38 µm) để chiếu sáng hai khe Hãy cho biết có những bức xạ nào cho vân sáng. .. m D 0,417 µ m 12.Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng trắng, nguồn phát ra hai bức xạ đơn sắc có các bước sóng lần lượt là λ1 = 0,5µm và λ 2 Vân sáng bậc 12 của λ1 trùng với vân sáng bậc 10 của λ 2 Bước sóng λ 2 là: A 0,45 µ m B 0,55 µ m C 0,6 µ m D 0,75 µ m 13.Trong 1 thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, 2 khe S 1 và S 2 được chiếu 0 0 sáng bằng 2 ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ 1 = 5000 A... là 5 mm và 24 mm là vân sáng hay vân tối? Nếu là vân sáng thì đó là vân sáng bậc mấy? Hãy cho biết trong khoảng từ B đến C có bao nhiêu vân sáng? Bài 5: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young có a = 1,2mm, λ = 0, 6µ m Trên màn ảnh người ta đếm được 16 vân sáng trải dài trên bề rộng 18mm 1 Tính khoảng cách từ hai khe đến màn 14 2 Thay ánh sáng đơn sắc trên bằng ánh sáng có bước sóng λ ' , ... nghiªn cøu Các tập giao thoa ánh sáng, chương “Sóng ánh sáng Vật lý 12 tài liệu tham khảo dành cho học sinh ôn thi Đại học- Cao đẳng Phương pháp nghiên cứu Trong đề tài sử dụng phương pháp chủ yếu... vân sáng, vân tối quan sát vùng giao thoa b Thay ánh sáng đơn sắc ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ ' = 0, 6µ m Số vân sáng quan sát tăng hay giảm Tính số vân sáng quan sát lúc c Vẫn dùng ánh sáng. .. Giao thoa ánh sáng với nhiều xạ đơn sắc hay ánh sáng trắng a Các xạ ánh sáng trắng cho vân sáng x0 khi: Tại x0 giá trị đại số xác định vị trí chưa xác định cụ thể Vị trí vân sáng x= k