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 vuông 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
75
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 trông 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 S1, S2 và kính lúp.
76
Bài 32: Hai tấm kính hình vuông, có cạnh a = 5 cm, được đặt chồng lên nhau. Giữa
hai tấm kính có một thỏi giấy hép, dán theo một cạch góc vuông độ dày e = 0,05 mm như hình 2.27. Một đèn natri chiếu sáng hai tấm đó theo phương vuông 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 vuông 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 phòng, 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 vuông 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
77
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 quá trình đó, chúng tôi cũng xây dựng được phương pháp giải cho mỗi loại bài tập.
Hệ thống bài tập trên đã được chúng tôi 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 quá trình TN sư phạm, chúng tôi có một số nhận xét:
- Việc nghiên cứu và tìm hiểu kiến thức chương trình Vật lý phổ thông 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 còn 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.
78
CHƢƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1. Mục đích, nhiệm vụ, đối tƣợng và phƣơng pháp của TN sƣ phạm
3.1.1. Mục đích của TN sư phạm
Nhằm đánh giá tính đúng đắn của giả thuyết khoa học, tính khả thi của việc xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập phần “Sóng ánh sáng” thuộc chương trình Vật lý 12 nâng cao Trung học Phổ Thông nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi. Cụ thể
- Đánh giá tính khả thi của hệ thống và phương pháp giải bài tập đã soạn thảo - Trên cơ sở đối chiếu diễn biến của giờ học TN theo nội dung các bài tập và
phương pháp đã soạn thảo với các giờ học được giáo viên dạy theo phương pháp truyền thống. Sau khi tiến hành TN sẽ so sánh, phân tích kết quả các bài kiểm tra của nhóm TN với nhóm ĐC để đánh giá chất lượng dạy học theo nội dung hệ thống và phương pháp bài tập đã soạn thảo. Từ đó đánh giá tính hiệu quả của hệ thống bài tập đã xây dựng
- Rút kinh nghiệm, sửa đổi, bổ sung và hoàn thiện hệ thống các bài tập và đưa ra phương pháp giải phù hợp để học sinh có thể phát triển tư duy Vật lý, tích cực tự giác nắm bắt được kiến thức từ đó nâng cao hiệu quả bồi dưỡng học sinh giỏi.
3.1.2. Nhiệm vụ của TN sư phạm
Trong quá trình TN sư phạm, dựa vào mục đích đề ra tôi đã thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Xây dựng kế hoạch TN sư phạm
- Thống nhất với giáo viên dạy TN về phương pháp, nội dung TN sư phạm - Tổ chức triển khai nội dung TN
- Xử lý, phân tích kết quả TN, đánh giá theo các tiêu chí từ đó nhận xét và rút ra kết luận về tính khả thi của đề tài
- So sánh, đối chiếu kết quả học tập giữa nhóm TN với nhóm ĐC để đánh giá hiệu quả của việc bồi dưỡng học sinh giỏi theo hệ thống bài tập và phương pháp đã soạn thảo với những phương pháp, nội dung mà giáo viên vẫn sử dụng để bồi dưỡng học sinh giỏi
79
- Trên cơ sở dánh giá tính khả thi của hoạt động bồi dưỡng học sinh giỏi tiến hành TN, từ đó rút ra những vấn đề cần chỉnh sửa, bổ sung để hoàn thiện hệ thống bài tập đã xây dựng
3.1.3. Đối tượng TN sư phạm
Tôi tiến hành TN sư phạm trên đối tượng là nhóm học sinh giỏi môn Vật lý thuộc khối 12 ở trường THPT Mỹ Tho - Nam Định. Nhóm học sinh được chọn làm thí nghiệm và nhóm học sinh ĐC có điểm trung bình các môn học và điểm trung bình trong kỳ thi học sinh giỏi Vật lý cấp trường được thể hiện như trong bảng 3.1.
Bảng 3.1. Thông tin về các nhóm học sinh tham gia quá trình TN sƣ phạm
Tên nhóm Sĩ số Điểm trung bình môn học
Điểm trung bình thi học sinh giỏi cấp trường
Nhóm TN 10 8,23 7,67
Nhóm ĐC 10 8,48 7,92
Qua bảng ta nhận thấy, chất lượng học tập môn Vật lý của hai nhóm gần như tương đương nhau, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình TN. Nhóm ĐC được dạy không theo hệ thống bài tập của từng chuyên đề. Nhóm TN được bồi dưỡng theo chuyên đề bài tập đã xây dựng ở chương 2.
3.2. Tiến hành TN
3.2.1. Thời điểm TN
Vì chương “Sóng ánh sáng” có lịch phân phối chương trình sau thời điểm bảo vệ luận văn, nên chúng tôi tiến hành dạy một số kiến thức liên quan và TN sư phạm bồi dưỡng kiến thức cho nhóm TN từ 15/7/2012 đến 25/08/2012.
3.2.2. Phương pháp TN
Để đảm bảo tính khách quan, chúng tôi tiến hành giảng dạy nhóm ĐC và nhóm TN trong cùng một khoảng thời gian và cùng một nội dung kiến thức
Nhóm đối chúng, học sinh được bồi dưỡng kiến thức phần “Sóng ánh sáng” theo nội dung và phương pháp mà các giáo viên vẫn thường dùng. Chúng tôi tiến hành dự giờ, ghi chép những thông tin cần thiết, từ đó rút kinh nghiệm để việc dạy ở lớp TN đạt hiệu quả.
80
Sau thời gian tiến hành TN sư phạm, chúng tôi cho học sinh ở nhóm TN và nhóm ĐC làm bài kiểm tra. Giáo viên phụ trách lớp TN và lớp ĐC cùng chấm điểm và tiến hành phân tích đánh giá so sánh kết quả các bài kiểm tra của học sinh
3.3. Kết quả và xử lý kết quả
3.3.1. Xây dựng tiêu chí đánh giá
3.3.1.1. Đánh giá định tính
a. Tính khả thi của hệ thống bài tập
Căn cứ vào không khí sôi nổi của giờ học, sự tích cực chủ động và hăng hái tham gia vào bài giảng và làm các bài tập tự giải khi về nhà của học sinh
b. Sự phát triển tư duy của học sinh
Căn cứ vào việc học sinh đã tích cực chủ động vận dụng các phương pháp giải bài tập một cách khoa học
Căn cứ vào kỹ năng phân tích hiện tượng Vật lý của bài toán từ đó vận dụng lý thuyết để đưa ra các phương án giải của học sinh trước một bài toán
Căn cứ vào kỹ năng phân tích các hiện tượng Vật lý trong bài toán, từ đó có thể sáng tạo để vận dụng kiến thức giải thích, tính toán các bài toán có tính thực tiễn trong cuộc sống.
3.3.1.2. Đánh giá định lượng
Dựa vào việc mô tả biểu diễn và phân tích các tham số đặc trưng của quá trình TN
- Giá trị trung bình điểm số X , phương sai 2
S , độ lệch chuẩn S, hệ số biến thiên V…
- Phương pháp đánh giá: Căn cứ vào quan sát, ghi chép trong quá trình bồi dưỡng học sinh, căn cứ vào kết quả học tập của học sinh thông qua bài kiểm tra
3.3.2. Phân tích kết quả về mặt định tính
Quá trình TN được thực hiện ở hai nhóm học sinh, các em được bồi dưỡng kiến thức phần “Sóng ánh sáng” thuộc chương trình Vật lý lớp 12 nâng cao Trung học Phổ Thông theo hình thức sau:
- Nhóm ĐC được bồi dưỡng theo phương pháp truyền thống mà các giáo viên vẫn dạy
81
- Nhóm TN thực hiện bồi dưỡng theo giáo án đã được xây dựng
3.3.3. Phân tích các kết quả về mặt định lượng
Căn cứ vào kết quả của các bài kiểm tra được thực hiện đồng bộ trên hai nhóm TN, ĐC. Nội dung các bài kiểm tra bao gồm các bài tập dành cho học sinh khá giỏi thuộc chương “Sóng ánh sáng” chương trình Vật lý 12 nâng cao Trung học Phổ Thông.
Mục đích kiểm tra: Bài kiểm tra được tiến hành qua đó đánh giá mức độ đạt được mục tiêu của đề tài. Đề kiểm tra được in trong phần phụ lục. Bài kiểm tra gồm 2 phần: Trắc nghiệm và tự luận trong thời gian 90 phút.
Căn cứ vào kết quả bài kiểm tra của học sinh, sử dụng phương pháp thống kê toán học để phân tích và xử lý kết quả thu được.
Số trung bình cộng X : Là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu, được tính theo công thức: 1 i i i n X X n Phương sai 2
S , độ lệch chuẩn S: Đo mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng. Độ lệch chuẩn càng nhỏ chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.
15 2 2 1 S 1 i i i n X X n 15 2 1 S 1 i i i n X X n
Hệ số biến thiên V: Cho phép so sánh mức độ phân tán của số liệu. Nhóm nào cho hệ số biếnn nhỏ thì chất lượng đồng đều hơn
% 100 X S V
82
Kết quả TN sƣ phạm
Qua bài kiểm tra đánh giá, chúng tôi đã tiến hành thống kê, tính toán và thu được các bảng số liệu sau:
Bảng 3.2.Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra
Nhóm Tổng số học sinh Điểm số (Xi) Điểm trung bình 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN 15 0 0 0 1 2 2 3 4 2 1 6,86 ĐC 15 0 0 3 3 4 2 2 0 1 0 5,06
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất
Nh óm Số học sinh Số % học sinh đạt điểm Xi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN 15 0 0 0 6,67 13,33 13,3 3 20,0 0 26,67 13,3 3 6,6 7 ĐC 15 0 0 20,0 0 20,00 26,67 13,3 3 13,3 3 0,00 6,67 0,0 0 n
83
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ đƣờng tích lũy
Bảng 3.4. Bảng tổng hợp phân loại học sinh theo kết quả điểm điều tra
Nhóm Số học sinh % học sinh đạt điểm yếu kém % học sinh đạt điểm trung bình % học sinh đạt điểm khá % học sinh đạt điểm giỏi TN 15 6,67 26,67 46,67 20,00 ĐC 15 40,00 40,00 13,33 6,67
84 Từ số liệu thu được ở bảng 3.4 ta thấy:
Tỉ lệ học sinh đạt điểm yếu kém (0 – 4 đ) của nhóm TN thấp hơn nhóm ĐC là 33,33%
Tỉ lệ học sinh đạt điểm trung bình của nhóm TN thấp hơn nhóm ĐC là 13,33% Tỉ lệ học sinh đạt điểm khá của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC là 33,33%