2.5. Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương
2.5.4. Hệ thống các bài tập tự giải nâng cao
Bài 27: Hai lăng kính có cùng góc chiết quang A = 20’, Làm bằng thủy tinh chiết suất n = 1,5 có đáy gắn chung với nhau tạo thành một lưỡng lăng kính. Một khe sáng S phát ánh sáng có bước sóng 0,5m đặt trên mặt của đáy chung, cách hai lăng kính một khoảng d = 50 cm.
1. Tính khoảng cách giữa hai ảnh S1, S2 của S tạo bởi lăng kính. Tính khoảng vân và số vân quan sát được trên màn, biết khoảng cách từ màn tới lưỡng lăng kính là d’ = 2 m.
2. Khoảng vân và số khoảng vân thay đổi thế nào nếu:
a. Thay nguồn S bằng nguồn S’ phát ánh sáng có bước sóng '
0, 45 m
đặt tại vị trí của nguồn S.
b. Nguồn S’ nói trên dịch ra xa dần lưỡng lăng kính theo phương vng góc với màn E.
Bài 28: Trong thí nghiệm Y âng về giao thoa ánh sáng các khe S1, S2 được chiếu bởi ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách giữa hai khe a = 1 mm, giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn quan sát E là D = 3 m. Khoảng vân đo được trên màn i = 1,5 mm a. Tính bước sóng ánh sáng tới.
b. Đặt sau một trong hai khe sáng một bản mỏng, phẳng có hai mặt song song dày
10
của bản mỏng đơn sắc. Khoảng cách giữa hai khe a = 1 mm, giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn quan sát E là D = 3 m. Khoảng vân đo được trên màn i = 1,5 mm
Bài 29: Người ta tạo một hệ vân giao thoa bằng hai bán thấu kính Bi – ê. Thấu kính
có tiêu cự f = 20 cm, đường kính rìa là 3 cm. Hai nửa thấu kính đặt cách nhau một khoảng 2 mm. Khe S song song với hai đường cưa của hai nửa thấu kính và đặt cách đều chúng một khoảng d = 60 vm. Màn để quan sát vân đặt cách hai bán thấu kính cùng một khoảng D.
a. Để quan sát được vân, thì D tối thiểu bằng bao nhiêu
b. Khe S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,59m, và D = 1,8 m. Để quan sát được vân thì độ rộng h của khe phải thỏa mãn điều kiện gì, giả sử điều kiện này được thỏa mãn thì khoảng vân i và số vân sáng N quan sát được là bao nhiêu?
c. Hệ vân thay đổi thế nào, khi cho khe S tính tiến dần ra xa hai nửa thấu kính, nhưng vẫn song song và cách đều hai đường cưa? [2, tr.45]
Bài 30: Một điểm sáng S đặt trước một gương phẳng nằm ngang, cách một khoảng
h = 1 mm. Trên màn ở điểm M cách gương một khoảng d = 1,2 mm ta trông thấy một vân tối của hệ vân cho bởi gương Loyd như hình 2.30. Cho màn tịnh tiến một khoảng 0,24 m lại gần S hoặc một khoảng 0,4 m ra xa S ta lại thấy vân tối M. Hãy tính bước sóng của ánh sáng và khoảng cách ban đàu D từ nguồn S đến màn.
Bài 31: Hai bán thấu kính Bi – ê, có tiêu cự f = 12 cm, đặt cách nhau một khoảng e
= 1,2 mm. Khe S dặt cách hai bán thấu kính một khoảng d = 16 cm. Cách bán thấu kính một khoảng D = 86 cm đặt một kính lúp tiêu cự f0 = 2 m, có thước trắc vi đặt ở đúng mặt phẳng tiêu. Người quan sát có mắt tốt và quan sát vân không điều tiết. a. Khe S vô cùng hẹp và phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 540 nm. Tính góc trơng và khoảng vân i
b. Khe S cao 9 cm và có độ rộng 0,003 mm và làm với đường cưa hai bán thấu kính một góc . Hỏi, để quan sát được vân thì không được quá bao nhiêu?
c. Một bản thủy tinh hai mặt song song có độ dày l = 3 cm, chiết suất n = 1,5. Hỏi hệ vân thay đổi thế nào khi dặt bàn ở một trong ba vị trí
TH1: Giữa S và bán thấu kính
TH2: Giữa bán thấu kính và hai ảnh S1, S2 của S TH3: Giữa hai ảnh S , S và kính lúp.
Bài 32: Hai tấm kính hình vng, có cạnh a = 5 cm, được đặt chồng lên nhau. Giữa
hai tấm kính có một thỏi giấy hép, dán theo một cạch góc vng độ dày e = 0,05 mm như hình 2.27. Một đèn natri chiếu sáng hai tấm đó theo phương vng góc, ánh sáng có bước sóng 589nm. Hỏi trên các tấm xuất hiện bao nhiêu vân giao thoa.
Bài 33: Thấu kính phẳng lồi được đặt trên một tấm thủy tinh phẳng như hình vẽ.
Khi chiếu chùm ánh sáng có bước sóng 589nm từ trên xuống theo hướng vng góc với mặt phẳng thấu kính, người ta quan sát thấy một hệ các vân tròn sáng tối đồng tâm với tâm là điểm tiếp xúc giữa thấu kính với mặt thủy tinh. Người ta thấy bán kính vành tối thứ 5 và vành tối thứ 10 của hệ vân Niu – tơn có giá trị lần lượt là 1,832 mmvà 2,625 mm. Tính bán kính cong của mặt lồi
của thấu kính và khoảng cách giữa thấu kính và tấm kính phẳng tại đỉnh chỏm cầu
Bài 34: Một màng nước xà phịng, khi nhìn theo phương
pháp tuyến thì có màu lục ứng với bước sóng 0,540 m
. Cho biết chiết suất của nước xà phòng là n = 1,33. Hãy tính độ dày của màng
Bài 35: Một chùm sáng đơn sắc song song rọi vng góc vào một cách tử có chu kỳ
0, 006 mm. Góc giữa quang phổ bậc 1 và bậc 2 là 4036’. Tính bước sóng của bức xạ
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
Vận dụng cơ sở lý luận đã trình bày ở chương 1, chúng tôi đã phân loại bài tập, lựa chọn được hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ, và bồi dưỡng học sinh giỏi chương Sóng ánh sáng. Trong q trình đó, chúng tơi cũng xây dựng được phương pháp giải cho mỗi loại bài tập.
Hệ thống bài tập trên đã được chúng tơi chỉnh lí, rút kinh nghiệm qua quá trình TN sư phạm. Việc xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập trong q trình TN sư phạm, chúng tơi có một số nhận xét:
- Việc nghiên cứu và tìm hiểu kiến thức chương trình Vật lý phổ thơng là rất quan trọng và cần thiết để một giáo viên tự tin hơn, có phương pháp tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh phù hợp hơn đối với từng mục kiến thức.
- Chuẩn kiến thức và chuẩn kỹ năng có một số chỗ cịn trình bày chưa rõ ràng, giáo viên cần linh hoạt chỉnh sửa để làm cơ sở cho quá trình dạy học của mình.
- Kiến thức chương Sóng ánh sáng có rất nhiều khái niệm trừu tượng và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống nên đòi hỏi giáo viên phải nghiên cứu kỹ chương kiến thức chương này, từ đó mới tìm được cách giải thích các ứng dụng của các kiến thức đó.