(Sáng kiến kinh nghiệm) giúp học sinh giải nhanh bài tập về giao thoa sóng ánh sáng nhiều bức xạ

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài : Trước yêu cầu cấp bách toàn ngành giáo dục, xây dựng phương pháp dạy học đại, đáp ứng yêu cầu phát triển ngày cao giáo dục đại Toàn ngành sức phấn đấu xây dựng phương pháp, chương trình SGK đại phù hợp với giáo dục phát triển giới Một yêu cầu chung xây dựng chương trình SGK, phương pháp dạy học theo định hướng hình thành phát triển lực người học thay cho hệ thống chương trình SGK, phương pháp dạy học trước Có thể nói phân dạng tập chương sách vật lý 12 nhiều tác giả biên soạn thiết thực giúp nhiều cho học sinh để tham khảo dùng làm tài liệu ôn thi THPT Quốc gia Tuy nhiên bám sát Sách giáo khoa dẫn tới việc có nhiều dạng tốn đề thi mà Sách giáo khoa khơng có, việc phân dạng tập phần địi hỏi người giáo viên phải có kiến thức tổng hợp xuyên suốt chương học điều làm cụ thể hóa lượng kiến thức giúp học sinh tiếp cận nhanh nhớ lâu lượng kiến thức Để giúp học sinh nắm bắt dạng tập ôn thi THPT Quốc gia chọn đề tài “Giúp học sinh giải nhanh tập Giao thoa sóng ánh sáng nhiều xạ” để làm đề tài nghiên cứu với mong muốn em nắm vững dạng tập chương Giao thoa sóng ánh sáng 1.2 Mục đích nghiên cứu: Đề tài có mục đích giúp học sinh củng cố kiến thức hiểu sâu sắc chất vật lý tập Giao thoa sóng ánh sáng nhiều xạ Giúp học sinh nhìn thấy suy luận nhanh gặp tốn Giao thoa sóng ánh sáng Iâng chiếu nhiều xạ 1.3 Đối tượng nghiên cứu: - Bài tập Vật lí 12 chương Sóng ánh sáng - Phạm vi nghiên cứu: Học sinh lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia 1.4 Phương pháp nghiên cứu: Trong q trình nghiên cứu tơi sử dụng số phương pháp sau: - Nghiên cứu tài liệu - Phương pháp quan sát thực tế: Quan sát thắc mắc học sinh làm tập - Phương pháp hỏi đáp: Trao đổi trực tiếp với giáo viên học sinh vấn đề liên quan đến nội dung đề tài - Phương pháp thống kê, phân tích số liệu NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận Bài tập giao thoa sóng ánh sáng kỳ thi THPT Quốc gia Việc phân loại dạng tốn tìm phương pháp giải cho dạng tốn cần thiết q trình giảng dạy Thơng qua việc giải dạng tốn, khơng trang bị củng cố kiến thức cho em học sinh, mà rèn luyện kỹ để giúp em giải nhanh tốn thuộc chủ đề thi trắc nghiệm cách nhanh chóng Với thời gian hạn chế, để đề tài mang tính thực tiễn áp dụng giảng dạy cho đối tượng học sinh ôn thi Đại học - Cao đẳng, tơi khơng đưa vào nội dung q khó không thiết thực học sinh nhiều thời gian : giao thoa với lưỡng lăng kính Fresnen, thấu kính Biê, gương Fresnen; giao thoa sóng tới sóng phản xạ gương Xuất phát từ lý nói tơi chọn đề tài “Giúp học sinh giải nhanh tập Giao thoa sóng ánh sáng nhiều xạ” 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.2.1 Đặc điểm tình hình nhà trường : - Trường THPT Đặng Thai Mai có sở vật chất phục vụ cho việc giảng dạy đảm bảo, phòng học khang trang, đẹp nhiên chưa có phịng thí nghiệm nên hạn chế để học sinh nắm bắt tượng Vật lí - Trường THPT Đặng Thai Mai trường đóng địa bàn xã Quảng Bình, Huyện Quảng Xương có trình độ dân trí cịn thấp, tuyển học sinh đầu vào có chất lượng thấp, đa phần học sinh có học lực tương đối yếu, dẫn tới học môn Khoa học thực nghiệm mơn Vật lí em thường chán nản học đối phó, tập mang tính suy luận em gặp nhiều khó khăn - Đội ngũ giảng dạy mơn Vật lí trường trẻ giáo viên, thâm niên nghề chưa cao, nên việc học hỏi từ đồng nghiệp cịn hạn chế, phải dạy kiêm nhiệm thêm Cơng nghệ nên thời gian đầu tư chuyên môn chưa nhiều Tuy nhiên với sức trẻ tồn giáo viên mơn Vật lí trường khơng ngừng học hỏi, trau dồi chun mơn thuận lợi lớn cho mơn Vật lí 2.2.2 Thực trạng việc học tập Học sinh Phần Giao thoa ánh sáng Giao thoa ánh sáng phần nhỏ tổng thể chương trình vật lí ln nội dung kỳ thi tốt nghiệp THPT Đại học Đây nội dung khơng địi hỏi kiến thức khó học sinh, nhiên chủ quan nên học sinh thường ý đến với tâm lí phần nhỏ chương trình học thi nên gặp tập em thường bị điểm, nội dung “ghi điểm” Đặc biệt học sinh thuộc nhóm khơng chun Về kỹ học sinh: Do có học lực yếu việc nắm vững khái niệm, cơng thức tính khoảng vân, bước sóng……đã khó em nên việc suy luận mở rộng để làm tập đề Tốt nghiệp, Cao đẳng, Đại học lại khó Trước thực trạng tơi nhận thấy phải hướng dẫn em trước hết phải nắm vững tượng sau kiến thức sách giáo khoa cung cấp, sau từ từ đưa dạng tốn ví dụ thực tế đề thi cho em làm quen 2.3 Giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.3.1 Giao thoa với nguồn sáng có chứa nhiều thành phần đơn sắc 2.3.1.1 Cơ sở lí thuyết: Trong thí nghiệm Iâng, chiếu vào khe S số ánh sáng đơn sắc khác thì: + Mỗi ánh sáng đơn sác tạo hệ vân giao thoa tương ứng với màu đơn sắc + Những vị trí có vân sáng trùng đơn sắc (gọi vân sáng trùng) tổng hợp màu đơn sắc nói + Vân sáng trung tâm tập hợp tất vân sáng ánh sáng đơn sắc phát từ nguồn  Kết giao thoa ta có hệ vân gồm màu đơn sắc màu vân sáng trùng Bài tốn bản: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Iâng, khoảng cách hai khe a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát D, hai khe chiếu nguồn sáng gồm số bước sóng đơn sắc 1 ,  , 3 … Hãy tìm phương pháp giải vấn đề sau: a) Trường hợp nguồn kết hợp phát xạ đơn sắc 1  : + Vị trí vân sáng ứng với ánh s thoa ánh sáng với khe Iâng (Yâng), khoảng cách hai khe 2mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 1,2m Chiếu sáng hai khe ánh sáng hỗn hợp gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm 660 nm thu hệ vân giao thoa Biết vân sáng (trung tâm) ứng với hai xạ trùng Khoảng cách từ vân đến vân gần màu với vân A 4,9 mm B 19,8 mm C 9,9 mm D 29,7 mm Câu 3(Đề CĐ 2009): Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm xạ có bước sóng 1 = 750 nm, 2 = 675 nm 3 = 600 nm Tại điểm M vùng giao thỏa mà hiệu khoảng cách đến hai khe 1,5 m có vân sáng xạ A 2 3 B 3 C 1 D 2 Câu 4(Ðề ĐH– 2009): Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến quan sát 2m Nguồn sáng dùng thí nghiệm gồm hai xạ có bước sóng 1 = 450 nm 2 = 600 nm Trên quan sát, gọi M, N hai điểm phía so với vân trung tâm cách vân trung tâm 5,5 mm 22 mm Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng hai xạ A B C D Câu 5(Đề ĐH – CĐ 2010)Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai xạ đơn sắc, xạ màu đỏ có bước sóng λd = 720 nm xạ màu lục có bước sóng λl (có giá trị khoảng từ 500 nm đến 575 nm) Trên quan sát, hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm có vân sáng màu lục Giá trị λl A 500 nm B 520 nm C 540 nm D 560 nm Câu (Đề ĐH – CĐ 2010)Trong thí nghiệm I-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu sáng đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng 1  Trên quan sát có vân sáng bậc 12 1 trùng với vân sáng bậc 10  1 Tỉ số  13 A B C D Câu 7(Đề ĐH 2011): Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát đồng thời ba xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,42m, 2 = 0,56m 3 = 0,63m Trên màn, khoảng hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân trung tâm, hai vân sáng hai xạ trùng ta tính vân sáng số vân sáng quan sát A 21 B 23 C 26 D 27 Câu 8(Đề ĐH 2011): Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, chiếu vào hai khe đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,66 µm  = 0,55µm Trên quan sát, vân sáng bậc ánh sáng có bước sóng λ trùng với vân sáng bậc ánh sáng có bước sóng λ2? A Bậc B Bậc C Bậc D Bậc Câu (QG 2017): Trong thí nghiêm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng gồm hai thành phần đơn sắc có bước sóng λ = 0,6 µm λ’ = 0,4 µm Trên quan sát, khoảng hai vân sáng bậc xạ có bước sóng λ, số vị trí có vân sáng trùng hai xạ A B C D Câu 10 (QG 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 λ Giá trị cùa λ gần với giá trị sau đây? A 570 nm D 550 nm B 560 nm C 540 nm 14 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Sau áp dụng sáng kiến cho tiết tập ôn thi THPT Quốc gia, kết cho thấy tất học sinh áp dụng đề tài hứng thú, say sưa việc xây dựng phương pháp giải Tôi 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 2018-2019 lớp năm học 2017-2018, với hai phương pháp khác nhau: Phương pháp theo đề tài nghiên cứu (lớp 12A1 12A4 ) phương pháp truyền thống (lớp 12A3 12A5 ), với nội dung “ Bài tập giao thoa ánh sáng” Đối chứng lớp 12A1 với lớp 12A3(học lực gần tương đương), lớp 12A4 với lớp 12A5(học lực tương đương) Kết thu từ kiểm tra cho phần giao thoa ánh sáng sau: Chất lượng Lớp 12 A1 12A3 12 A4 12 A5 Tổng số học sinh 35 37 36 39 Điểm loại khá, giỏi Điểm loại trunh bình Điểm loại yếu 93 % 7% 0% 72% 21% 7% 52% 40% 8% 37% 48% 15% Đối chứng kết thu từ việc áp dụng đề tài cho thấy hiệu việc sử dụng đề tài nghiên cứu khả quan áp dụng vào luyện thi THPT quốc gia 15 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận: Để đổi phương pháp nhằm nâng cao chất lượng hiệu dạy học, việc giảng dạy tập theo chủ đề hướng tích cực, phương pháp làm cho học sinh hăng say, chủ động hoạt động chiếm lĩnh tri thức Việc phân loại có định hướng dạng tập kích thích em học sinh hoạt động cách tích cực để tự trang bị cho phương pháp giải tốn cách khoa học Qua thực tế giảng dạy trường phổ thông nhận thấy, học sinh giảng dạy theo chủ đề tập theo chương trình SGK mà khơng phân dạng phân tích kỹ khì kết học tập thể qua kỳ thi không cao Mặc dù với lượng tập thời gian nhau, định hướng cho em phân dạng tìm phương pháp giải học sinh vừa nhớ lâu áp dụng nhanh chóng thi trắc nghiệm đạt kết khả quan 3.2 Kiến nghị, đề xuất: Đối với Sở Giáo dục đào tạo, sau chấm SKKN có đề tài hay nên đưa vào Trang Web Sở Giáo dục để trường theo dõi học hỏi áp dụng Tôi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 15 tháng 05 năm 2019 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết Đàm Văn Dũng 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Website : http://thuvienvatly.com [2] http://www.violet.com [3] Đề thi Tuyển sinh Đại học cao đăng năm 2007 đến 2018 17 DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Đàm Văn Dũng Chức vụ đơn vị công tác: TTCM, TKHĐ Trường THPT Đặng Thai Mai TT Tên đề tài SKKN Cấp đánh giá xếp loại Kết đánh giá xếp loại (A, B, C) Phương pháp giải tập Sở Giáo dục Đào tạoThanh Hóa Phản ứng hạt nhân Sử dụng đường trịn lượng Sở Giáo dục Đào giác tìm thời gian dao tạoThanh Hóa động điều hịa Phương pháp giải nhanh -Sở Giáo dục Đào tốn Phóng xạ tạoThanh Hóa vật lí hạt nhân -Hội đồng khoa học Tỉnh Thanh Hóa Năm học đánh giá xếp loại C 2004-2005 C 2007-2008 B 2013-2014 B 2014-2015 18 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT ĐẶNG THAI MAI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỘT PHÁ KHI GIẢI BÀI TẬP VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG NHIỀU BỨC XẠ Người thực hiện: Đàm Văn Dũng Chức vụ: Tổ trưởng chun mơn SKKN thuộc mơn: Vật lí THANH HĨA, NĂM 2019 19 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm 15 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 16 3.1 Kết luận 16 3.2 Kiến nghị 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO 17 DANH MỤC CÁC SKKN ĐÃ ĐƯỢC XẾP LOẠI 18 20 ... thoa sóng tới sóng phản xạ gương Xuất phát từ lý nói tơi chọn đề tài ? ?Giúp học sinh giải nhanh tập Giao thoa sóng ánh sáng nhiều xạ? ?? 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.2.1... việc học tập Học sinh Phần Giao thoa ánh sáng Giao thoa ánh sáng phần nhỏ tổng thể chương trình vật lí nội dung kỳ thi tốt nghiệp THPT Đại học Đây nội dung khơng địi hỏi kiến thức khó học sinh, ... Y-âng giao thoa ánh sáng, chiếu vào hai khe đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,66 µm  = 0,55µm Trên quan sát, vân sáng bậc ánh sáng có bước sóng λ trùng với vân sáng bậc ánh sáng