Phương pháp giải bài tập chương sóng ánh sáng

Sáng kiến kinh nghiệm: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG SĨNG ÁNH SÁNG A PHẦN MỞ ĐẦU I Lí chọn đề tài: Đối với chương Sóng Ánh sáng đòi hỏi em phải thuộc công thức, cách đổi đơn vị Tuy nhiên khả tính tốn, vận dụng giải tập học sinh hạn chế Vì tơi tìm hiểu đưa số phương pháp giải tốn “Sóng ánh sáng” Với lý viết sáng kiến kinh nghiệm : “Phương pháp giải tập chương Sóng Ánh sáng” nhằm góp phần hồn thành tiêu đề thân nâng cao chất lượng môn nhà trường năm học 2013 – 2014 Trong trình kiểm tra, đánh giá tơi nhận thấy số đông học sinh chọn đáp án mà chẳng cần suy nghĩ hay phân loại tập II Mục đích phương pháp nghiên cứu: - Tơi tìm hiểu đề tài nhằm giúp tơi có cách truyền đạt hợp lí việc giảng dạy - Phương pháp nghiên cứu chủ yếu dựa vào thực tế kiểm tra đánh giá, trắc nghiệm khách quan III Giới han đề tài: Hướng dẫn học sinh lớp 12 làm tốt phần tập sóng ánh sáng kỳ kiểm tra, thi học kỳ, thi tốt nghiệp(nếu có) IV Kế hoạch thực hiện: Tổng kết kết năm học 2012 – 2013, đưa kiểm tra cho học sinh sau có kết Giáo viên tự đưa cách dạy cho phù hợp, giúp học sinh nắm kiến thức B PHẦN NỘI DUNG I Cơ sở lí luận : Đối với Chương Sóng ánh sáng tập đòi hỏi học sinh phải cần cù, chịu khó nắm vững lý thuyết giải Bên cạnh học sinh phải linh hoạt, nhạy bén trình giải tập II Cơ sở thực tiễn : Thực tế giảng dạy cho thấy việc giải tập chương Sóng ánh sáng học sinh hạn chế Các em thường làm sai, khơng nhớ cơng thức, đơn vị, cách sử dụng máy tính III Thực trạng mâu thuẫn : Nguyên nhân thực trạng trên: u thích, ham muốn tìm tòi học hỏi học sinh chưa cao mà học cho qua loa, đối phó với giáo viên Sự thiếu quan tâm gia đình Kết khảo sát đầu năm sau : Lớp 12CB3 12B1 Trên trung bình 50% 40% Dưới trung bình 50% 60% IV Các biện pháp giải vấn đề: Các dạng tập phương pháp giải a Dạng 1: Tìm vị trí vân sáng x= k λD = k.i với k = 0; ± 1; ± 2; ± 3, a Vân sáng bậc → k = Vân sáng bậc → k = Bài tập: Trong thí nghiệm y –âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe Y – âng 2mm, khoảng cách từ hai khe đến 2m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,64µm Vân sáng thứ tính từ vân sáng trung tâm cách vân trung tâm khoảng A 1,66mm B 1,92mm C 1,20mm D 6,48mm Giải Với : a = 2mm; D = 2.103mm; λ = 0,64.10-3mm, k = ; x = ? λ D 3.0,64.10−3.2.103 x= k = = 1,92mm a b Dạng 2: Tìm vị trí vân tối λD x = (k + ) = (k + ).i ; với k = 0; ± 1; ± 2; ± 3, a Vân tối thứ k = Vân tối thứ hai k = Bài tập: Trong thí nghiệm Y-âng tượng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 2m Hai khe chiếu ánh sáng có bước sóng λ = 0,6µm Trên thu hình ảnh giao thoa Khoảng cách từ vân tối thứ đến vân trung tâm A 4,8mm B 2,4mm C 1,2mm D 6,0mm Giải Với : a = 0,5 mm; D = 2.103mm; λ = 0,6.10-3mm, k = ; x = ? λD 0,6.10−3.2.103 x = (k + ) = (2 + ) = 6mm a 0,5 c Dạng 3: Tìm khoảng vân i= λD a Bài tập: Trong thí nghiệm Y-âng, hai khe cách 1mm cách 1m Khoảng cách vân sáng liên tiếp 9m Khoảng vân A 6,5µm B 4,5µm C 6µm D 5,4µm Giải Với a = mm; 2i = 9m = 9.103mm; i = ? i= 9.103 = 4,5.103 m= 4,5µ m d Dạng 4: Tìm bước sóng λ = ia D Bài tập: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe Y-âng cách mm, hình ảnh giao thoa hứng ảnh cách hai khe 1m Sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ Khoảng vân đo 0,2mm Bước sóng ánh sáng A 0,48µm B 0,40µm C 0,55µm D 0,64µm Giải Với : a = mm; D = 103mm; i = 0,2mm, λ = ? λ= ia 0,2.2 = = 0,4.10−3 mm= 0,4µ m D 10 đ Dạng 5: Tìm bề rộng quang phổ ∆x = k λñ D λ D − k t Nếu k bậc a a ∆x = (λñ − λt ) kD a Bài tập: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe a = 0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến quan sát D = 2m Hai khe chiếu ánh sáng trắng Khoảng cách từ vân sáng bậc màu đỏ(λđ = 0,76µm) đến vân sáng bậc màu tím(λt = 0,40µm) phía vân trung tâm là: A 1,5 mm B 2,7 mm C 1,8 mm D 2,4 mm Giải Với a = 0,3 mm, D = 2.103mm, k = 1; λđ = 0,76µm = 0,76.10-3mm ; k = 1; λt = 0,4.10-3mm kD −3 −3 1.2.10 ∆x = (λñ − λt ) = (0,76.10 − 0,4.10 ) = 2,4mm a 0,3 Dạng : Xác định K = ? k= x i + Nếu k số ngun M có vân sáng bậc k + Nếu k số bán nguyên M có vân tối thứ k+1 Ví dụ: k = vân sáng thứ k = 2,5 vân tối thứ Bài tập: Hai khe Y-âng cách 3mm chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60µm Các vân giao thoa hứng cách hai khe 2m Tại điểm N cách vân trung tâm 1,8mm có A vân sáng bậc B vân sáng bậc C vân tối thứ D vân tối thứ Giải Với: a = 3mm; D = 2.103mm, λ = 0,6.10-3mm; x = 1,8mm, k = ? λ D 0,6.10−3.2.103 i= = = 0,4mm a x 1,8 k= = = 4,5mm i 0,4 → Vân tối thứ Bài tập rèn luyện: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Y-âng, bề rộng hai khe cách 0,35mm, từ hai khe đến 1,5m ánh sáng dùng thí nghiệm có bước sóng λ = 0,7µm Khoảng cách hai vân sáng liên tiếp A 1,5mm B 2mm C 3mm D 4mm Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, đo khoảng cách từ vân sáng bậc đến vân sáng bậc 10 phía vân sáng trung tâm 2,4mm Khoảng vân có giá trị A 4,0mm B 0,4mm C 6mm D 0,6mm Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe Y-âng cách 3mm, hình ảnh giao thoa hứng ảnh cách hai khe 3m Sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách vân sáng liên tiếp đo 4mm Bước sóng ánh sáng là: A 0,40µm B 0,50µm C 0,55µm D 0,60µm Ánh sáng đơn sắc có tần số 4.1014Hz khí truyền chân khơng có bước sóng A 0,55µm B 0,66µm C 0,75µm D 0,45µm Trong thí nghiệm Y-âng tượng giao thoa ánh sáng Khoảng cách hai khe a = 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = 2m Hai khe chiếu ánh sáng có bước sóng λ = 0,60µm Trên quan sát thu hình ảnh giao thoa Vị trí vân sáng bậc cách vân trung tâm là: A 1,2mm B 4,8mm C 9,6mm D 2,4mm Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng Khoảng cách vân sáng liên tiếp đo 8mm Vân tối thứ kể từ vân trung tâm cách vân trung tâm A 6mm B 6,5mm C 5mm D 5,5mm III Hiệu áp dụng : Sau áp dụng đề tài này, qua khảo sát thực tế lớp giảng dạy với kết sau: TT Lớp 12CB3 12B1 Khi chưa có Đề tài Dưới TB TB trở lên 60% 40% 70% 30% Khi áp dụng Đề tài Dưới TB TB trở lên 10% 90% 30% 70% Ghi C – PHẦN KẾT LUẬN I Ý nghĩa đề tài công tác giảng dạy, học tập - Đề tài có tác dụng lớn thân tơi, giúp tơi thấy rõ vai trò, trách nhiệm người giáo viên, truyền đạt để học sinh nắm bắt vấn đề Giúp tơi có điều kiện tìm tòi học hỏi, linh hoạt việc giảng dạy - Đề tài giúp học sinh giải tốt nhanh tập sóng ánh sáng, đặc biệt giải tập trắc nghiệm II Khả áp dụng: Đề tài áp dụng cho học sinh khối 12 đặc biệt chương trình giáo dục thường xuyên III Bài học kinh nghiệm: Trong q trình giảng dạy tơi rút kinh nghiệm Để đạt kết cao em cần ý: - Chuẩn bị kiến thức thật kĩ - Không nên học tủ - Không nên trông chờ vào giúp đỡ bạn bè - Trong trình làm khơng tập trung nhiều vào câu khó, phải biết tranh thủ thời gian - Không nên thử vận may cách khoanh đại Trong trình thực đề tài thân cố gắng đưa hết kinh nghiệm thân đúc kết q trình giảng dạy Tuy nhiên khơng khỏi thiếu sót, mong đóng góp nhiệt tình quý đồng nghiệp để đề tài ngày hoàn thiện TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật lí 12 Sách tập Vật lí 12 Phân loại phương pháp giải tập vật lí 12 10 ... 60% IV Các biện pháp giải vấn đề: Các dạng tập phương pháp giải a Dạng 1: Tìm vị trí vân sáng x= k λD = k.i với k = 0; ± 1; ± 2; ± 3, a Vân sáng bậc → k = Vân sáng bậc → k = Bài tập: Trong thí... ảnh cách hai khe 3m Sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách vân sáng liên tiếp đo 4mm Bước sóng ánh sáng là: A 0,40µm B 0,50µm C 0,55µm D 0,60µm Ánh sáng đơn sắc có tần số 4.1014Hz... giúp học sinh giải tốt nhanh tập sóng ánh sáng, đặc biệt giải tập trắc nghiệm II Khả áp dụng: Đề tài áp dụng cho học sinh khối 12 đặc biệt chương trình giáo dục thường xuyên III Bài học kinh nghiệm: