khai thác mối quan hệ giữa kiến thức và kỹ năng qua các thao tác thực hành trong học phần thực tập quang học sp140 bài khảo sát hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng qua một khe hẹp

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƢ PHẠM BỘ MÔN SƢ PHẠM VẬT LÝ KHAI THÁC MỐI QUAN HỆ GIỮA KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG QUA CÁC THAO TÁC THỰC HÀNH TRONG HỌC PHẦN THỰC TẬP QUANG HỌC SP140 BÀI KHẢO SÁT HIỆN TƢỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG QUA MỘT KHE HẸP Luận văn tốt nghiệp Ngành: SƢ PHẠM VẬT LÝ - TIN HỌC Giáo viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: Ths.GVC Nguyễn Hữu Khanh Trần Thị Anh Thƣ Mã số SV: 1117566 Lớp: Sƣ Phạm Vật Lý–Tin Học Khóa: 37 Cần Thơ, năm 2014 MỤC LỤC Phần MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU CÁC BƢỚC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Phần NỘI DUNG Chƣơng 1: VAI TRÒ CỦA PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC 1.1 VẬT LÝ LÀ MỘT KHOA HỌC THỰC NGHIỆM 1.2 SAI SỐ TRONG THỰC NGHIỆM VẬT LÝ 1.2.1 Mục đích việc tính sai số 1.2.2 Cơ sở lý thuyết 1.2.3 Phƣơng pháp xác định sai số phép đo trực tiếp 1.2.4 Phƣơng pháp xác định sai số gián tiếp 1.2.5 Cách viết kết 1.2.6 Xử lý số liệu biểu diễn kết đồ thị 1.3 VAI TRÒ THÍ NGHIỆM TRONG HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 10 1.3.1 Thí nghiệm đƣợc sử dụng giai đoạn khác trình dạy học 10 1.3.2 Thí nghiệm phƣơng tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện học sinh 12 1.3.3 Thí nghiệm phƣơng tiện đơn giản hóa trực quan dạy học vật lý 14 1.4 CÁC YÊU CẦU CỦA PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 15 1.4.1 Các yêu cầu việc đặt kế hoạch thí nghiệm 15 1.4.2 Các yêu cầu việc chuẩn bị thí nghiệm 15 1.4.3 Các yêu cầu đối việc bố trí thí nghiệm 15 1.4.4 Các yêu cầu việc tiến hành thí nghiệm 15 1.4.5 Các yêu cầu việc xử lý kết thí nghiệm 15 Chƣơng 2: ĐÔI NÉT VỀ HỌC PHẦN THỰC TẬP QUANG HỌC SP140 17 2.1 SƠ LƢỢC VỀ PHÒNG THÍ NGHIỆM QUANG HỌC 17 2.2 MỘT SỐ THÔNG TIN VỀ HỌC PHẦN SP140 19 2.3 TỔ CHỨC GIẢNG DẠY HỌC PHẦN THỰC TẬP QUANG HỌC SP140 20 2.4 YÊU CẦU CỦA NGƢỜI HỌC ĐỐI VỚI HỌC PHẦN SP140 20 Chƣơng 3: KHẢO SÁT NỘI DUNG BÀI THỰC HÀNH 21 3.1 KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CỦA BÀI THỰC HÀNH 21 3.1.1 Sơ lƣợc tƣợng nhiễu xạ 21 3.1.2 Nhiễu xạ qua khe hẹp 26 3.2 CÁC THAO TÁC ẨN CHỨA KIẾN THỨC VẬT LÝ 30 3.2.1 Xét bƣớc thực tập “Khảo sát tƣợng nhiễu xạ ánh sáng qua khe”: Điều chỉnh thẳng hàng tia sáng 30 3.2.2 Xét bƣớc thực tập “Khảo sát tƣợng nhiễu xạ qua khe”: Tạo chùm sáng song song đến khe nhiễu xạ 31 3.2.3 Xét bƣớc thực hành “Khảo sát tƣợng nhiễu xạ ánh sáng qua khe”: Tìm hình ảnh nhiễu xạ qua khe 32 3.2.4 Xét bƣớc thực hành “Khảo sát tƣợng nhiễu xạ qua khe”: Chọn hình ảnh nhiễu xạ để đo 33 3.2.5 Xét bƣớc thực hành “Khảo sát tƣợng nhiễu xạ qua khe”: Đo cƣờng độ sáng cực đại cực tiểu 34 3.3 KHẢO SÁT THỰC TẾ NGƢỜI HỌC VỀ Ý NGHĨA THAO TÁC THỰC HÀNH 36 3.3.1 Mẫu phiếu khảo sát thực tập quang học “Khảo sát tƣợng nhiễu xạ ánh sáng qua khe hẹp” 36 3.3.2 Đối tƣợng khảo sát 38 3.3.3 Kết khảo sát 39 3.3.4 Nhận xét bảng 3.3 39 3.4 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KHẢO SÁT VÀ YÊU CẦU MONG MUỐN CỦA BÀI THỰC HÀNH 44 3.4.1 Đánh giá kết khảo sát 44 3.4.2 Mong muốn thực hành 44 3.4.3 Nguyên nhân 44 3.4.4 Giải pháp khắc phục 45 Phần KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 Phần MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI - Chương trình đào tạo giáo viên nhiều quốc gia giới xây dựng dựa phương pháp tiếp cận, là: tiếp cận nội dung, tiếp cận mục tiêu tiếp cận phát triển - Phương pháp tiếp cận nội dung phương pháp dựa quan điểm cho rằng: “giáo dục trình truyền thụ nội dung kiến thức” Cho nên chương trình đào tạo dựa phác thảo, liệt kê nội dung kiến thức mà sinh viên cần tích lũy khóa học - Phương pháp tiếp cận mục tiêu phương pháp dựa quan điểm cho rằng: “quá trình đào tạo phải đạt mục tiêu cụ thể” Từ người ta hình thành dạng chuẩn đầu (kiến thức, kỹ thái độ người học thời điểm kết thúc khóa đào tạo) Dựa vào mục tiêu, người ta xác định nội dung đào tạo, phương pháp giảng dạy phương pháp đánh giá nhằm đạt mục tiêu đề - Phương pháp tiếp cận phát triển dựa quan điểm: “chương trình đào tạo phải xây dựng cho tạo sản phẩm đương đầu với đòi hỏi nghề nghiệp không ngừng thay đổi với giới không ngừng biến động” Qua phát triển tối đa lực tiềm ẩn người học, giúp họ làm chủ tình đương đầu với thử thách sống cách linh hoạt sáng tạo - Năm 2007 Bộ Giáo dục Đào tạo ban hành “Quy chế đào tạo đại học cao đẳng hệ quy theo hệ thống tín chỉ”, chương trình giáo dục đại học phải thể mục tiêu giáo dục đại học, quy định chuẩn kiến thức, kỹ năng, phạm vi cấu trúc nội dung giáo dục đại học, phương pháp hình thức đào tạo, cách thức đánh giá kết đào tạo học phần, ngành học, trình độ đào tạo giáo dục đại học - Quy chế 43/2007/QĐ-BGD&ĐT cở sở pháp lý để trường Đại học Cần Thơ chuyển sang đào tạo theo hệ thống tín Một yêu cầu việc đào tạo tín “tài liệu học tập” tức giảng, giáo trình học phần phải đáp ứng đủ yêu cầu mục tiêu kiến thức, kỹ thái độ - Để thực mục tiêu trên, năm 2010 giáo trình thực tập Quang học SP140 biên soạn đưa vào sử dụng Đây học phần thực hành, việc nắm vững kiến thức, rèn luyện kỹ thực hành thí nghiệm yêu cầu nhằm đáp ứng nhiệm vụ Tuy nhiên, học phần thực tập Quang học SP140 học phần tương đối phức tạp đòi hỏi nhiều kỹ kết hợp sở kiến thực trang bị học phần SP139 Thực tế sinh viên thực học phần nói chung thân nói riêng gặp không khó khăn số thực tập, đặc biệt “Khảo sát tượng nhiễu xạ ánh sáng qua khe hẹp” Với tinh thần yêu thích học tập khám phá, tìm hiểu nghiên cứu để tìm phương pháp giúp cho học phần thực cách dễ dàng nên định chọn đề tài: Khai thác mối quan hệ kiến thức kỹ qua thao tác thực hành học phần Thực tập Quang Trang học - SP140 Khảo sát tượng nhiễu xạ qua khe hẹp làm nội dung nghiên cứu cho luận văn tốt nghiệp MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Nghiên cứu giáo trình thực tập Quang học khảo sát tượng nhiễu xạ ánh sáng qua khe hẹp tìm hiểu yêu cầu mặt kiến thức, thao tác thực hành qua bước tiến hành thí nghiệm Từ đó, thấy mối quan hệ kiến thức kỹ mà sinh viên cần phải lĩnh hội - Khảo sát sinh viên tham gia học phần SP140 mức độ lĩnh hội yêu cầu từ có đánh giá, tìm nguyên nhân đề xuất GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Tìm hiểu mối quan hệ kiến thức với kỹ thực hành Khảo sát tượng nhiễu xạ ánh sáng qua khe hẹp giáo trình Thực tập Quang học SP140 - Khảo sát sinh viên tham gia học phần SP140 học kỳ I năm học 2014-2015 sinh viên tích lũy học phần SP140 học kỳ II năm học 2013-2014 PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU - Phương pháp nghiên cứu: + Đọc tài liệu + Quan sát nhóm sinh viên thực tập Quang học phòng thí nghiệm Quang học + Khảo sát ý kiến sinh viên qua phiếu câu hỏi + Tổng hợp thông tin - Phương tiện nghiên cứu: + Các dụng cụ, thiết bị dùng thực tập + Phiếu khảo sát + Giáo trình, tài liệu, sách tham khảo CÁC BƢỚC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Đề tài thực theo bước sau: Bước Nhận đề tài xác định nhiệm vụ cần đạt đề tài Bước Tập hợp tài liệu có liên quan, viết đề cương Bước Đọc giáo trình tài liệu có liên quan để tìm hiểu rõ yêu cầu mối quan hệ kiến thức thao tác thực hành thực tập giáo trình SP140 Bước Lấy ý kiến sinh viên qua phiếu câu hỏi Viết báo cáo, sửa chữa Bước Báo cáo Luận văn tốt nghiệp Trang Phần NỘI DUNG Chƣơng 1: VAI TRÒ CỦA PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC 1.1 VẬT LÝ LÀ MỘT KHOA HỌC THỰC NGHIỆM - Hầu hết lý thuyết vật lý như: định luật Newton, định luật bảo toàn, nguyên lý Huygens, nguyên lý bất định Heisenberg, thuyết tương đối hẹp Einstein v.v… hình thành đường thực nghiệm, qua quan sát thực tế bố trí thí nghiệm thu thập số liệu từ hình thành đồng thời lý thuyết đời phải thực nghiệm kiểm chứng lại có giá trị khoa học Thí dụ: Ête môi trường đặc biệt truyền ánh sáng nguyên lý Huygens thực nghiệm cho thấy không tồn Ête - Chính nói Vật lý khoa học thực nghiệm Để người học nắm sâu, nắm vững kiến thức vật lý ứng với học có thí nghiệm phải làm thí nghiệm để hiểu rõ vấn đề Bên cạnh đó, từ thí nghiệm người học dễ dàng chấp nhận định luật, định lý, nguyên lý Chính vậy, dạy học có thí nghiệm trở thành phương pháp dạy học đặc trưng dạy học vật lý Song, nhiều lý mà thí nghiệm vật lý gần bị lãng quên nhiều thập niên qua, trường thiếu điều kiện, nhà lý luận dạy học vật lý coi trọng phương pháp thí nghiệm 1.2 SAI SỐ TRONG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ Sai số thí nghiệm vật lý thường sai số phép đo 1.2.1 Mục đích việc tính sai số - Rèn luyện kỹ tính giá trị trung bình sai số đại lượng vật lí đo trực tiếp - Vận dụng thành thạo phương pháp tính sai số đại lượng đo gián tiếp - Từ bảng số liệu thực nghiệm, học sinh cần nắm vững phương pháp xử lí số liệu để tính giá trị trung bình sai số đại lượng đo gián tiếp - Nắm vững thành thạo quy tắc làm tròn số viết kết đo đại lượng vật lí 1.2.2 Cơ sở lý thuyết 1.2.2.1 Định nghĩa phép tính sai số - Các khái niệm: + Phép đo trực tiếp: Đo đại lượng vật lí có nghĩa so sánh với đại lượng loại mà ta chọn làm đơn vị + Phép đo gián tiếp: Trường hợp giá trị đại lượng cần đo tính từ giá trị phép đo trực tiếp khác thông qua biểu thức toán học, phép đo phép đo gián tiếp - Phân loại sai số Khi đo đại lượng vật lí, dù đo trực tiếp hay gián tiếp, ta mắc phải sai số Người ta chia thành hai loại sai số sau: Trang + Sai số hệ thống: Sai số hệ thống xuất sai sót dụng cụ đo phương pháp lí thuyết chưa hoàn chỉnh, chưa tính đến yếu tố ảnh hưởng đến kết đo Sai số hệ thống thường làm cho kết đo lệch phía so với giá trị thực đại lượng cần đo Sai số hệ thống loại trừ cách kiểm tra, điều chỉnh lại dụng cụ đo, hoàn chỉnh phương pháp lí thuyết đo, đưa vào số hiệu chỉnh + Sai số ngẫu nhiên: Sai số ngẫu nhiên sinh nhiều nguyên nhân, ví dụ hạn chế giác quan người làm thí nghiệm, thay đổi ngẫu nhiên không lường trước yếu tố gây ảnh hưởng đến kết đo Sai số ngẫu nhiên làm cho kết đo lệch hai phía so với giá trị thực đại lượng cần đo Sai số ngẫu nhiên loại trừ Trong phép đo cần phải đánh giá sai số ngẫu nhiên 1.2.3 Phƣơng pháp xác định sai số phép đo trực tiếp - Phương pháp chung xác định giá trị trung bình sai số ngẫu nhiên Giả sử đại lượng cần đo A đo n lần Kết đo A1, A2 , An Đại lượng: n A  A2   An A  n A i 1 i (1.1) n gọi giá trị trung bình đại lượng A n lần đo Số lần đo lớn, giá trị trung bình A gần với giá trị thực A Các đại lượng: A1  A  A1 A2  A  A2 An  A  A n gọi sai số tuyệt đối lần đo riêng lẻ Để đánh giá sai số phép đo đại lượng A, người ta dùng sai số toàn phương trung bình Theo lí thuyết xác suất, sai số toàn n phương trung bình là:    A  i 1 i (1.2) nn  1 kết đo đại lượng A viết: A  A   (1.3) Như vậy, giá trị thực đại lượng A với xác suất định nằm khoảng từ A   đến A   , nghĩa là: A -   A  A Khoảng [( A -  ),( A   )] gọi khoảng tin cậy Sai số toàn phương trung bình  dùng với phép đo đòi hỏi độ xác cao số lần đo n lớn Nếu đo đại Trang lượng A từ đến 10 lần, ta dùng sai số tuyệt đối trung bình số học A (sai số ngẫu nhiên) định nghĩa sau: n A =  A  i i 1 n Kết đo lúc viết dạng: A = A  A (1.4) (1.5) Ngoài sai số tuyệt đối, người ta sử dụng sai số tỉ đối định nghĩa sau: = A 100 0 A (1.6) Kết đo viết sau: A  A   0 (1.7) Như vậy, cách viết kết phép đo trực tiếp sau:  Tính giá trị trung bình A theo công thức (1.1)  Tính sai số A theo công thức (2.4) (1.6)  Kết đo viết (1.5) (1.7) Ví dụ: Đo đường kính viên bi lần, ta có kết sau: d1  8,75mm d1  0,00mm d2  8,76mm d2  0,01mm d3  8,74mm d3  0,01mm d4  8,77mm d4  0,02mm Giá trị trung bình đường kính viên bi là: d = 8,75  8,76  8,74  8,77  8,75mm Sai số tuyệt đối trung bình tính là: d = Kết quả: 0,00  0,01  0,01  0,02  0,01mm d  8,75  0,01mm - Cách xác định sai số dụng cụ: + Mỗi dụng cụ có độ xác định Nếu dùng dụng cụ để đo đại lượng vật lí đương nhiên sai số nhận vượt độ xác dụng cụ Nói cách khác, sai số phép đo nhỏ sai số dụng cụ + Tuy nhiên lí đó, phép đo tiến hành lần độ nhạy dụng cụ đo không cao, kết lần đo riêng lẻ trùng Trong trường Trang hợp đó, ta phải dựa vào độ nhạy dụng cụ để xác định sai số Sai số A thường lấy nửa giá trị độ chia nhỏ dụng cụ + Khi đo đại lượng điện dụng cụ thị kim, sai số xác định theo cấp xác dụng cụ Ví dụ: Vôn kế có cấp xác Nếu dùng thang đo 200V để đo hiệu điện sai số mắc phải U  0 200  4V Nếu kim thị vị trí 150 V kết đo là: U  150  4V + Khi đo đại lượng điện đồng hồ đo số, cần phải lựa chọn thang đo thích hợp  Nếu số hiển thị mặt đồng hồ ổn định (con số cuối bên phải không bị thay đổi) sai số phép đo lấy giá trị tích cấp xác số hiển thị Ví dụ: đồng hồ số có ghi cấp sai số 1.0% rdg (kí hiệu quốc tế cho dụng cụ đo số), giá trị điện áp hiển thị mặt đồng hồ là: U = 218 V lấy sai số dụng cụ là: ΔU = 0 218 = 2,18 V Làm tròn số ta có: U = 218,0 ± 2,2 V  Nếu số cuối không hiển thị ổn định (nhảy số), sai số phép đo phải kể thêm sai số ngẫu nhiên đo Ví dụ: đọc giá trị hiển thị điện áp đồng hồ nêu trên, số cuối không ổn định (nhảy số): 215 V, 216 V, 217 V, 218 V, 219 V (số hàng đơn vị không ổn định) Trong trường hợp lấy giá trị trung bình U = 217 V Sai số phép đo cần phải kể thêm sai số ngẫu nhiên trình đo ΔUn = V Do vậy: U = 217,0 ± 2,2 ± = 217,0 ± 4,2 V Chú ý:  Nhiều loại đồng hồ số có độ xác cao, sai số phép đo cần ý tới thành phần sai số ngẫu nhiên  Trường hợp tổng quát, sai số phép đo gồm hai thành phần: sai số ngẫu nhiên với cách tính sai số hệ thống (do dụng cụ đo) 1.2.4 Phƣơng pháp xác định sai số gián tiếp 1.2.4.1 Phương pháp chung Giả sử đại lượng cần đo A phụ thuộc vào đại lượng x, y, z theo hàm số A  f ( x, y, z ) Trong x, y, z đại lượng đo trực tiếp có giá trị: x = x  x Trang y = y  y z = z  z Giá trị trung bình A xác định cách thay giá trị x, y, z vào hàm trên, nghĩa A = f ( x , y , z ) 1.2.4.2 Cách xác định cụ thể Sai số A tính phương pháp vi phân theo hai cách sau: - Cách 1: Cách sử dụng thuận tiện hàm f ( x, y, z ) tổng hay hiệu (không thể lấy logarit dễ dàng) Cách gồm bước sau: + Tính vi phân toàn phần hàm A  f ( x, y, z) , sau gộp số hạng có chứa vi phân biến số + Lấy giá trị tuyệt đối biểu thức đứng trước dấu vi phân d thay dấu vi phân d dấu  Ta thu A + Tính sai số tỉ đối (nếu cần) Ví dụ: Một vật ném xiên góc  có độ cao h  v0 sin t  gt Trong đó: v0  39,2  0,2m / s   30  10 t  2,0  0,2s g  9,8m / s 22 Ta có: h  39,2.sin 30  9,8  19,6m dh  v0 sin .dt  v0 cos .d  sin .t.dv0  g.t.dt  v0 sin   gt .dt  v0 t cos .d  sin .t.dv0 h = v sin - gt t  v t.cos   sin  t v0 = 39,2.sin 300  9.8.2 0,2  39,2.2 cos 300 2  sin 300.2 0,2  1,38m 360 Sử dụng quy ước viết kết ta có: h  19,6  1,4m - Cách 2: Sử dụng thuận tiện hàm f ( x, y, z ) dạng tích, thương, lũy thừa Cách cho phép tính sai số tỉ đối, gồm bước: Trang + Chọn giai đo thích hợp quang kế để đo ánh sáng qua khe phân giải Hình 3.18: Sơ đồ thí nghiệm lắp đạt quang kế khe phân giải - Đo cường độ sáng cực đại, cực tiểu + Tìm cực đại chính: xoay ốc vi cấp quang vạch kế cho quang kế giá trị cường độ lớn Đó vị trí cực đại Ghi giá trị cường độ sáng I0 giá trị h thước quang vạch kế vào bảng 3.2 Nếu với quy trình ban đầu giá trị h= 25 mm tương ứng với d = 0, d ≠ h đọc giá trị thực thước quang vạch kế + Đo giá trị I, h cực tiểu cực đại phụ bên phải  Xoay ốc vi cấp theo chiều kim đồng đồ, ta thấy số quang kế giảm bắt đầu tăng lên Đó vị trí cực tiểu +1 Ghi giá trị I, h cực tiểu vào bảng 3.2  Tiếp tục xoay theo chiều kim đồng hồ, ta thấy số kim tăng lên bắt đầu giảm xuống Đó vị trí cực đại phụ +1 Ghi giá trị I, h cực đại phụ vào bảng 3.2  Tiếp tục xoay để tìm vị trí cực tiểu +2 cực đại phụ +2, Ghi giá trị đo vào bảng 3.2 + Tìm giá trị I, h cực tiểu cực đại phụ bên trái  Xoay ốc vi cấp ngược chiều kim đồng hồ để vị trí cực đại  Tiếp tục xoay ngược chiều kim đồng hồ để tìm cực tiểu -1, cực đại phụ -1, cực tiểu -2, cực đại phụ -2 Ghi số liệu đo vào bảng 3.2 Chú ý: Trong trình đo, cường độ sáng yếu, phải hạ giai đo thích hợp để đọc kết xác Bảng 3.2 Trang 35 CĐP-2 H D I CT-2 CĐP-1 CT-1 CĐC 25 I0 CT+1 CĐP+1 CT+2 CĐP+2 Trên số thao tác cần lưu ý bước 5: 3.2.5.1 Tại ta phải đặt thêm thấu kính L3? Như biết, chùm sáng qua hai thấu kính L1 L2 chùm song song, đặt khe nhiễu xạ sau thấu kính L2 nên có nhiều chùm tia song song Để đo cường độ chùm tia ta phải tạo chùm tia hội tụ lại điểm mặt phẳng tiêu Chính thế, để chùm sáng song song hội tụ điểm ta đặt thêm thấu kính hội tụ L3 hình 3.18 3.2.5.2 Tại ta phải đặt thấu kính L3 (f =48 mm) cách đầu đo 48 mm? Ta đặt thấu kính L3 cách đầu đo đoạn tiêu cự thấu kính để chùm tia song song hội tụ tiêu diện thấu kính L3 Khi ta đo cường độ sáng chùm tia 3.2.5.3 Tại ta phải đặt khe phân giải trước đầu đo? Khi chưa có khe phân giải quang kế đo cường độ sáng nhiều cực đại cực tiểu Nếu ta muốn đo cường độ cực đại hay cực tiểu ta phải che cực đại cực tiểu khác lại Muốn vậy, ta dùng khe phân giải cực đại cực tiểu cần đo lọt qua khe để đến đầu đo 3.3 KHẢO SÁT THỰC TẾ NGƢỜI HỌC VỀ Ý NGHĨA THAO TÁC THỰC HÀNH 3.3.1 Mẫu phiếu khảo sát thực tập quang học “Khảo sát tƣợng nhiễu xạ ánh sáng qua khe hẹp” - Qua việc nghiên cứu thao tác ẩn chứa kiến thức Vật lý, việc đưa câu hỏi để khảo sát người học ý nghĩa thao tác thực hành quan trọng Từ việc khảo sát, kiểm tra lại kiến thức tượng nhiễu xạ qua khe hẹp mà sinh viên học học phần Quang học SP139 Bên cạnh đó, từ câu trả lời phiếu khảo sát biết mức độ hiểu sinh viên thực hành “Khảo sát tượng nhiễu xạ ánh sáng qua khe hẹp” Từ đó, tìm hiểu nguyên nhân biện pháp để giúp cho việc học tập học phần SP140 hiểu - Phiếu khảo sát thiết kế dựa tiêu chí sau: + Mức độ hiểu sinh viên thao tác thực hành Khảo sát tượng nhiễu xạ ánh sáng qua khe hẹp + Sinh viên có biết cách sử dụng dụng cụ thí nghiệm hay không + Tìm đâu lỗ hỏng kiến thức sinh viên nguyên nhân lỗ hỏng Trang 36 + Khảo sát sinh viên tích lũy học phần SP140 học kỳ II năm học 2013-2014 sinh viên tích lũy học phần học lỳ I năm học 2014-2015 - Để đáp ứng tiêu chí trên, định đưa mẫu phiếu khảo sát gồm 17 câu hỏi ứng với bước thực hành “Khảo sát tượng nhiễu xạ ánh sáng qua khe hẹp” sau: PHIẾU KHẢO SÁT BÀI THỰC TẬP QUANG HỌC SP140 HỌC KỲ I 2014-2015 (P1) ( Nhờ bạn sinh viên vui lòng trả lời câu hỏi phiếu khảo sát theo cách hiểu bạn) Bài 4: Khảo sát tƣợng nhiễu xạ ánh sáng qua khe hẹp Bƣớc 1: Tại ta nên đặt quang vạch kế vị trí 500 mm ? a Do giáo trình yêu cầu b Vì vị trí thí nghiệm dễ thành công c Đó vị trí ngẫu nhiên không mang ý nghĩa Có thể đặt quang vạch kế vị trí khác đƣợc không? a Được b Không Bƣớc 2: Tại phải đặt thấu kính L1 trƣớc thấu kính L2 ? a Vì f1=18 mm [...]... số lượng là một tín chỉ, nội dung học phần thực tập Quang học – SP40 được thiết kế 6 bài: + Bài 1: Tiêu trắc + Bài 2: Xác định chiết suất của lăng kính bằng giác kế + Bài 3: Khảo sát quang phổ + Bài 4: Khảo sát hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng qua một khe hẹp + Bài 5: Định luật Lambert + Bài 6: Phân cực ánh sáng - Qua học phần này, ngoài việc giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về kiến thức Quang học, còn rèn... ảnh nhiễu xạ tiến tới ảnh hình học của nguồn, tức là coi như ánh sáng truyền thẳng Hình 3.10: Phân bố cường độ sáng theo độ rộng của khe 3.2 CÁC THAO TÁC THỰC HÀNH ẨN CHỨA KIẾN THỨC VẬT LÝ Qua nghiên cứu bài Khảo sát hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng qua một khe hẹp trong giáo trình thực tập Quang học, chúng ta thấy rằng có một số thao tác thực hành mà sinh viên không những chỉ làm theo các thao tác đó mà... kính hội tụ, nếu ta đặt nguồn sáng tại tiêu điểm của thấu kính thì ta sẽ thu được chùm tia ló song song 3.2.3 Xét bƣớc 3 trong bài thực hành Khảo sát hiện tƣợng nhiễu xạ ánh sáng qua một khe : Tìm hình ảnh nhiễu xạ qua các khe - Đặt bộ khe nhiễu xạ vào ngay mặt sau của giá đỡ 2 (như hình 3.14) Khe nhiễu xạ Giá quang học Khe nhiễu xạ Giá quang học Hình 3.14: Khe nhiễu xạ đặt sau thấu kính L2 Trang... thấu kính L2 mà không đặt ở giữa thấu kính L1, L2 là vì ta muốn khảo sát hiện tượng nhiễu xạ qua một khe hẹp do sóng phẳng gây ra Chính vì thế mà ta phải đặt khe nhiễu xạ ở sau thấu kính L2 vì hệ hai thấu kính L1, L2 là hệ vô tiêu 3.2.4 Xét bƣớc 4 trong bài thực hành Khảo sát hiện tƣợng nhiễu xạ qua một khe : Chọn hình ảnh nhiễu xạ để đo - Chọn nhiễu xạ qua khe D để đo - Đặt quang vạch kế để mặt trước... học, tức là không tuân theo định luật truyền thẳng Hình 3.1: Nhiễu xạ qua một lỗ tròn Trong ví dụ trên, màn chắn có lỗ O là vật cản đóng vai trò phân bố lại cường độ sáng trên màn quan sát Hiện tượng quan sát được ở trên là ví dụ về hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng Vậy nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng lệch khỏi phương truyền thẳng trong môi trường đồng tính khi gặp vật cản Hiện tượng nhiễu xạ ánh. .. của các hãng sản xuất từ các quốc gia Hoa Kỳ, Đức - Phòng thí nghiệm Quang học là nơi làm việc, nghiên cứu khoa học, học tập trao đổi kinh nghiệm của các giảng viên tổ Quang học trước đây, nay là Tổ Vật lý lý thuyết, còn là nơi sinh viên học tập, tiến hành các bài thí nghiệm trong học phần thực tập Quang học SP140 Trang 17 - Phòng thí nghiệm Quang học được chia thành Phòng làm việc của giảng viên và. .. rộng, hệ thống hóa và vận dụng) kiến thức, kỹ năng của học sinh - Việc củng cố kiến thức, kỹ năng của học sinh được tiến hành ngay ở mỗi bài học nghiên cứu tài liệu mới, trong các bài học dành cho việc luyện tập, các tiết ôn tập và các giờ thí nghiệm thực hành sau mỗi chương, mỗi phần của chương trình vật lý phổ thông Quá trình củng cố kiến thức, kỹ năng của học sinh diễn ra không những trong các giờ... còn đảm nhận dạy học phần SP096 SP096 là học phần Vật lý đại cương dành cho các sinh viên ngành Sư phạm Hóa và Sư phạm Sinh 2.2 MỘT SỐ THÔNG TIN VỀ HỌC PHẦN SP140 - Thực tập quang học là một học phần thực hành bắt buộc trong chương trình đào tạo ngành sư phạm vật lý, được thiết kế một tín chỉ, có mã số học phần là SP140 Sau khi học xong, sinh viên sẽ hiểu rõ hơn về kiến thức Quang học, làm cơ sở vững... các dự án cung cấp, Phòng thí nghiệm Quang học cũng là nơi diễn ra các quá trình học tập, thực hành, thực tập thí nghiệm của sinh viên khi học học phần SP140 và cũng là nơi để sinh viên thực hiện các đề tài tốt nghiệp hoặc nghiên cứu khoa học Hình 2.3: Phòng thực tập thí nghiệm Trang 18 Hình 2.4: Một góc làm việc của giảng viên trong phòng thí nghiệm - Ngoài học phần SP140, Phòng thí nghiệm Quang học. .. Xét bƣớc 1 trong bài thực tập Khảo sát hiện tƣợng nhiễu xạ ánh sáng qua một khe : Điều chỉnh thẳng hàng tia sáng Bước này mục đích tập dượt cho sinh viên thao tác tự điều chỉnh tia sáng từ nguồn khi truyền qua hệ quang học như trong sơ đồ hình vẽ phải trùng với trục chính của các thấu kính mà trong sơ đồ sử dụng tới Muốn thế về mặt dụng cụ thí nghiệm, nhà sản xuất sử dụng quang vạch kế và bản chắn ... trình thực tập Quang học khảo sát tượng nhiễu xạ ánh sáng qua khe hẹp tìm hiểu yêu cầu mặt kiến thức, thao tác thực hành qua bước tiến hành thí nghiệm Từ đó, thấy mối quan hệ kiến thức kỹ mà... mối quan hệ kiến thức kỹ thông qua thao tác thực hành học phần thực tập Quang học, khảo sát tượng nhiễu xạ ánh sáng qua khe hẹp Một lần khẳng định tác dụng việc dạy học phương pháp thực nghiệm,... phiếu khảo sát, chứng tỏ sinh viên am hiểu kiến thức nhiễu xạ 3.4.2 Mong muốn thực hành - Qua thực tập Khảo sát tượng nhiễu xạ ánh sáng qua khe hẹp nói riêng, học phần thực tập Quang học SP140