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

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 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 NHỮNG KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Số thư tự Tên đầy đủ Đại học, Cao đẳng Bộ giáo dục đào tạo Trung học phổ thông Trắc nghiệm khách quan Khoa học tự nhiên Sách giáo khoa Học sinh giỏi Sáng kiến kinh nghiệm Kí hiệu, viết tắt ĐH, CĐ Bộ GD&ĐT THPT TNKQ KHTN SGK HSG SKKN MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Mơn Vật Lí mơn 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 môn Vật Lí, theo lộ trình cách thức đề thi Bộ GD & ĐT năm học (2018 – 2019) đề thi bao gồm toàn kiến thức chương trình THPT Là giáo viên mơn Vật Lý, tơi ln nghiên cứu, tìm tòi 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 toán tốt thiết thực để em đạt kết cao kỳ thi Khi dạy chương “Sóng ánh sáng” (Bài tốn giao thoa với ánh sáng liên tục), nhận thấy, trước đề thi tốt nghiệp THPT đề thi Đại học thường xuất dạng toán: 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 cô 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, khơng hiểu rõ tượng Thậm chí số giáo viên không ôn luyện thi THPT Quốc gia thường xun, khơng 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 tơi, 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 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 q 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, tơi thấy nghiên cứu tìm phương pháp giảng dạy giúp em học tốt dạng tập phần cần thiết cấp bách Vì lí trên, tơi 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 toán 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 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 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  a.x � 1� � �.D = �k  �. � x  �k  � (với k số nguyên) D � 2� � 2� a [4] + Khoảng vân i: Là khoảng cách hai vân sáng (hoặc hai vân tối) cạnh � i =  k  1  D  D .D - k = a a 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 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 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 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 vơ 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 vơ 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 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 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 vơ 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 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 không 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 mơn Vật Lí (cụ thể phần giao thoa với ánh sáng liên tục), đồng thời tạo cho học sinh u thích hứng thú với tốn 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 m D = k im a  D Với bước sóng lớn : xM  k M = k iM a - Với bước sóng nhỏ : xm  k - + Ta có: Vị trí vân tối m D =  k  0,5  im a  D - Với bước sóng lớn : xM   k  0,5  M =  k  0,5  iM Với k �Z a + Với bước sóng min Max xác định khoảng vân số xác định � ta - Với bước sóng nhỏ : xm   k  0,5  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 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 D 27,44 mm 11M m D  D � k  m  M  �11M � k � � k  11 M = 23,61 M  m a a 0,39.103.2.103 � kmin = 24 � xmin = 24 = 37,44 mm 0,5 xmin = k 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 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 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 8M m D  D � k  m  M  �8M � k � � k   M = 17,17 M  m a a 0,39.103.103 � k = 17,5 � xmin = 17,5 = 6,825 mm xmin = k 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 vô 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 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 u cầu tốn x = q 3,5.M m D  D � q  m  M  �3,5M � q � � q  3,5  M = 7,6 M  m a a q nhận giá trị 8,5 + Để có xmin k = � xmin = 0, 41.103.2.103 = 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 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 ba xạ cho vân sáng A 7,6 mm B 6,08 mm C 9,12 mm D 4,56 mm Hướng dẫn 13 .D a m D 0,38.103.2.103 + Ta có : im  = = 1,52 mm a 0,5  D 0, 75.103.2.103 iM  M = = mm a 0,5 + Khoảng vân : i = + 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 vô 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 .D a  D 0,38.103.2.103 + Ta có : im  m = = 1,52 mm a 0,5  D 0, 75.103.2.103 iM  M = = mm a 0,5 + Khoảng vân : i = + 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 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 .D a m D 0,38.103.2.103 i  + Ta có : m = = 0,76 mm a  D 0, 76.103.2.103 iM  M = a + Khoảng vân : i = = 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 .D a m D 0,38.103.2.103 i  + Ta có : m = = 0,76 mm a M D 0, 76.103.2.103 iM  = = 1,52 mm a 0,5 + Khoảng vân : i = 15 + Nhận xét : kM = k   D M D 10 12 14 16 � M  m  =  km m = = = = = = m kM a a 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 .D a  D 0, 45.103.1.103 + Ta có : im  m = = 0,45 mm a  D 0, 6.103.1.103 iM  M = = 0,6 mm a + Vân sáng bậc kM xạ M trùng với vân sáng bậc km xạ m k   D  D 12 16 20 24 28 32 � M  m  = k M M  km m = = = = = = = 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 + Khoảng vân : i = 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, u 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 toán 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 Chọn B Bài 11 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 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 + 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 18 Bài 13 (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 [3] A 600 nm B 560 nm C 667 nm D 500 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 ), 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 19 + 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 ), 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 tơi 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 20 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, 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 Câu 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 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 B 667 nm B 608 nm C 507 nm D 560 nm Câu 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 Câu 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 21 Câu Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời ánh sáng đơn sắc có bước sóng 390 nm, 520 nm 3 Biết 3 có giá trị khoảng từ 380 nm đến 760 nm Có giá trị 3 để vị trí vân sáng có màu giống với màu vân trung tâm gần vân trung tâm trùng với vị trí vân sáng bậc 24 xạ 1 ? A B C D nm 2.4 HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Qua thực tế giảng dạy trường THPT Triệu Sơn 1, thân áp dụng trực tiếp đề tài cho lớp 12B2 đạt hiệu khả quan: Các em củng cố khắc sâu kiến thức giao thoa ánh sáng, phương pháp vẽ phổ tia sáng, phát triển lực tư duy, lực kỹ xử lý toán giao thoa với ánh sáng liên tục Hơn thế, qua theo dõi tiết học thấy em tự tin hơn, phấn khởi hứng thú từ em thích tiết học trước Đó kết bước đầu khả quan SKKN Đặc biệt năm học 2018 - 2019 qua kiểm tra mà cụ thể kiểm tra học kỳ vừa đề khảo sát chất lượng lớp 12 nhà trường tổ chức Đề tổ chuyên môn tổ chức chấm cách khách quan kết mơn Vật Lí lớp 12B2 có kết tiến rõ rệt Đặc biệt câu giao thoa ánh sáng có bước sóng biến thiên liên tục đa số học sinh lớp làm được, câu thuộc câu phân loại số em trường làm không nhiều Đề tài báo cáo dạng chuyên đề sinh hoạt chuyên mơn tổ Vật Lí trường THPT Triệu Sơn thầy góp ý đánh giá cao Đề tài dùng làm tài liệu chuyên môn tổ áp dụng vào giảng dạy cho em học sinh lớp 12 trường, ôn thi THPT Quốc Gia cho em học sinh khối 12 năm học 2018 - 2019 So sánh lớp học sinh có áp dụng khơng áp dụng đề tài để đánh giá hiệu SKKN Tôi chọn hai lớp 12B2 lớp thực nghiệm lớp 12B1 làm lớp đối chứng giảng dạy giao thoa ánh sáng Sau thời gian bốn buổi dạy bồi dưỡng, tổ chức kiểm tra đánh giá hai lớp với thời lượng 15 phút với nội dung đề nêu KẾT QUẢ Lớp dạy Lớp 12B1 Lớp 12B2 Tổng số 44 45 Điểm – Số % 19 43,2% 17,8% Điểm – Số % 25 56,8% 19 42,0% Điểm – 10 Số % 0% 18 40,2% + Qua bảng kết ta thấy việc áp dụng đề tài SKKN đem lại kết rõ rệt + Qua theo dõi tinh thần học tập lớp thấy khơng khí học tập lớp 12B2 sơi nổi, tích cực hơn, em phấn khởi hứng thú học lớp 12B2 lớp 22 mà có chất lượng đầu vào thấp lơp 12B1 Học sinh dễ tiếp thu dễ vận dụng, từ tự tin Qua quan sát em làm thấy thao tác cách thức xử lý em học sinh lớp 12B2 nhanh nhẹn KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 KẾT LUẬN Qua trình áp dụng vào thực tế giảng dạy trường THPT Triệu Sơn từ năm học 2018 - 2019, thân tơi nhận thấy bước đầu có kết khả quan Tạo tự tin cho em học giải tập Đề tài Tổ chuyên môn đánh giá cao định hướng áp dụng giảng dạy cho học sinh khối 12 ôn tập lại cho em học sinh chuẩn bị tham dự kỳ thi THPT Quốc Gia 2019 năm Trong phạm vi SKKN nên quan tâm đến toán giao thoa với ánh sáng liên tục hướng xây dựng ví dụ mang tính chất gợi mở, phân hóa theo trình tự từ dễ đến khó, từ đơn lẻ đến tổng quát, từ đơn giản đến phức tạp tạo điều kiện phát triển lực tư duy, khả sáng tạo phù hợp với nhiều đối tượng học sinh Trên kinh nghiệm thực tế qua trình giảng dạy nhiều năm rút cho thân bước đầu áp dụng có kết khả quan Do kinh nghiệm chưa nhiều nên đề tài không tránh hạn chế, tiếp tục bổ sung hồn thiện dần năm học tới Tơi mong nhận đóng góp ý kiến quý vị bạn đồng nghiệp để đề tài vào thực tiễn áp dụng nhiều đạt hiệu cao giảng dạy 23 3.2 KIẾN NGHỊ a) Đối với sở GD&ĐT Thanh Hóa Cần hỗ trợ tạo điều kiện sở vật chất, tài liệu nghiên cứu thời gian làm việc… để thầy giáo, cô giáo yên tâm công tác có điều kiện trau chun mơn nghiệp vụ, nâng cao trình độ từ góp phần đổi phương pháp nâng cao chất lượng giáo dục Tổ chức lớp chuyên đề tập huấn cho giáo viên để tìm tịi so sánh phương pháp giảng dạy, cách tiếp cận vấn đề từ giáo viên vận dụng cho phù hợp với đối tượng học sinh Cần tổng hợp sáng kiến có chất lượng, tổ chức triển khai kinh nghiệm hay để thầy cô học tập rút kinh nghiệm b) Đối với trường phổ thông Tạo điều kiện để thầy giáo, giáo có điều kiện tự học, tự bồi dưỡng để nâng cao lực chun mơn, kiên trì tích cực đổi phương pháp giảng dạy nhằm phát huy tốt lực tự học trị dạy thầy Tơi xin chân thành cảm ơn! Triệu Sơn, tháng năm 2019 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ CAM KẾT KHÔNG COPY NGUYỄN VIẾT THẮNG 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đề thi THPT Quốc Gia năm 2016 Đề thi THPT Quốc Gia năm 2017 Đề thi THPT Quốc Gia năm 2018 [4] Sách giáo khoa Vật Lí 12 (nâng cao) – Nhà xuất giáo dục [5] Sách giáo khoa Vật Lí 12 ( bản) – Nhà xuất giáo dục [6] Cẩm nang ôn luyện thi đại học mơn Vật Lí ( tập - ) – Nguyễn Anh Vinh 25 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: NGUYỄN VIẾT THẮNG………………………………… Chức vụ đơn vị công tác: tổ trưởng chuyên môn, trường THPT Triệu Sơn TT Tên đề tài SKKN Giúp học sinh giải tốn tính đường vật dao động điều hịa Sử dụng kiến thức hình học cách biểu diễn véc tơ để Cấp đánh giá xếp loại (Phòng, Sở, Tỉnh ) Sở Giáo Dục & Đào Tạo Sở Giáo Dục & Đào Tạo Kết đánh giá xếp loại (A, B, C) C C Năm học đánh giá xếp loại 2011 2012 26 ... dựng phương pháp vẽ phổ tia sáng, 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. .. 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. .. 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