Giải Pháp hữu Ích Sóng ánh sáng

Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
A- ĐẶT VẤN ĐỀ
I . Lí do chọn đề tài :
Có thể nói phân dạng trong các chương của sách vật lý 12 đã được khá nhiều tác
giả biên soạn vì nó thiết thực và giúp được nhiều cho học sinh để tham khảo dùng
làm tài liệu ôn thi Tốt nghiệp và thi Cao đẳng, Đại học. Tuy nhiên chỉ bám sát
Sách giáo khoa dẫn tới việc có nhiều dạng toán trong đề thi có mà Sách giáo khoa
không có mà ta phải suy luận, việc phân dạng bài tập trong từng chương đòi hỏi
người giáo viên phải có kiến thức tổng hợp xuyên suốt của chương đó và điều đó
đã làm cụ thể hóa lượng kiến thức trong chương đó giúp học sinh tiếp cận nhanh
và nhớ được lâu lượng kiến thức này.
Đối với học sinh có học lực yếu, đặc biệt kiến thức căn bản về đổi đơn vị,
biến đổi biểu thức còn hạn chế nên để làm một bài tập các em gặp rất nhiều khó
khăn, qua thực tế dạy dỗ tôi nhận thấy, việc nhớ công thức để tính toán thì không
khó đối với các em nhưng việc biến đổi biểu thức, tính toán đến kết quả cuối cùng
thì rất khó đối với các em.
Các kiến thức ở Sách giáo khoa rất căn bản, tuy nhiên do hạn chế về suy
luận nên khi gặp những bài tập đòi hỏi phải có suy luận thì các em lúng túng không
biết làm thế nào? Để giúp học sinh có thể nắm bắt được các dạng bài tập có trong
Sách giáo khoa và đề thi Tốt nghiệp, Cao Đẳng, Đại học nên tôi đã chọn đề tài “
Các dạng toán cơ bản Sóng ánh sáng” để làm đề tài cho bài nghiên cứu của mình
với mong muốn các em sẽ nắm vững hơn về các dạng bài tập của chương Sóng ánh
sáng .
Tuy đề tài chỉ nằm trong một phạm vi rất nhỏ trong tổng thể 8 Chương
nhưng hy vọng giúp đỡ học sinh nắm vững dạng bài tập cơ bản xuất hiện trong các
đề thi Tốt nghiệp, Cao đẳng, Đại học gần đây về “Sóng ánh sáng”. Tôi rất mong
được sự nhận xét của quý lãnh đạo, đồng nghiệp để tôi hoàn thiện hơn Sáng kiến
kinh nghiệm của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn!
Lâm hà, ngày 24 tháng 01 năm 2011
Tác giả
Nguyễn Hữu Tuyên

GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 1
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
II. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
1. Phân loại và hướng dẫn học sinh làm bài tập Vật lí 12 chương V Sóng ánh
sáng
2. Phạm vi nghiên cứu:
Học sinh lớp 12A5 Trường THCS&THPT Lê Quý Đôn – Lâm Hà
III. Giả thuyết khoa học:
Kết thúc chương V môn Vật lí lớp 12 để thực hiện việc dạy - học theo phương
pháp đổi mới đạt hiệu quả cao thì đòi hỏi giáo viên phải nghiên cứu, tìm tòi để để
đưa ra được những phương pháp giảng dạy có hiệu quả nhằm hướng dẫn học sinh
biết phân loại, nắm vững phương pháp làm các bài tập liên quan đến Sóng ánh
sáng xuất hiện trong các đề thi Tốt nghiệp, Cao đẳng, Đại học gần đây.
IV. Phương pháp nghiên cứu :
Trong quá trình nghiên cứu tôi đã sử dụng một số phương pháp sau :
- Phương pháp điều tra giáo dục.
- Phương pháp quan sát sư phạm.
- Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh.
- Phương pháp mô tả.
- Phương pháp vật lý.
B. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:
I. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu :
Đối với môn vật lý ở trường phổ thông, bài tập vật lý đóng một vai trò hết sức
quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập Vật lý là một hoạt động dạy học,
một công việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người giáo viên vật lý
trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh, vì thế đòi hỏi người giáo viên
và cả học sinh phải học tập và lao động không ngừng. Bài tập Vật lý sẽ giúp học
sinh hiểu sâu hơn những qui luật vật lý, những hiện tượng vật lý. Thông qua các
bài tập ở các dạng khác nhau tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những
kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì

những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc hoàn thiện và trở thành vốn riêng của học
sinh. Trong quá trình giải quyết các vấn đề, tình huống cụ thể do bài tập đề ra học
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 2
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
sinh phải vận dụng các thao tác tư duy như so sánh phân tích, tổng hợp khái quát
hoá để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp giải quyết giúp phát triển tư duy và sáng
tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập trong suy nghĩ, suy luận Nên bài tập Vật lý gây
hứng thú học tập cho học sinh.
II. Thực trạng học sinh làm bài tập Vật lý ở trường THCS&THPT Lê Quý
Đôn – Lâm Hà.
1. Đặc điểm tình hình nhà trường :
- Trường THCS&THPT Lê Quý Đôn – Lâm Hà có cơ sở vật chất phục vụ
cho việc giảng dạy tương đối tốt, phòng học khang trang, sạch đẹp tuy nhiên chưa
có phòng thí nghiệm nên cũng là một hạn chế để học sinh có thể nắm bắt những
hiện tượng Vật lí.
- Trường THCS&THPT Lê Quý Đôn – Lâm Hà là trường loại hình Công lập
tự chủ Tài chính, tuyển học sinh đầu vào có chất lượng rất thấp, đa phần là học
sinh có học lực tương đối yếu, mất căn bản dẫn tới khi học các môn Khoa học thực
nghiệm như môn Vật lí các em thường chán nản và học đối phó, các bài tập mang
tính suy luận do vậy các em gặp rất nhiều khó khăn.
- Đội ngũ giảng dạy môn Vật lí ở trường khá trẻ 4 giáo viên, thâm niên
trong nghề chưa cao, nên việc học hỏi từ đồng nghiệp còn hạn chế, phải dạy kiêm
nhiệm thêm Công nghệ nên thời gian đầu tư chuyên môn chưa nhiều. Tuy nhiên
với sức trẻ toàn bộ giáo viên môn Vật lí trong trường không ngừng học hỏi, trau
dồi chuyên môn đó là một thuận lợi lớn cho bộ môn Vật lí.
2. Thực trạng của việc hướng dẫn học sinh làm bài tập Vật lí chương V ở lớp.
- Trong chương V : Ánh sáng là một khái niệm khá quen thuộc đối với học
sinh, tuy nhiên tính chất của ánh sáng thì các em lại khá mơ hồ, song bằng việc cho
các em quan sát những thí nghiệm mô phỏng trên máy tính (chưa có phòng bộ
môn) thì các em dần dần đã hình dung được các tính chất Sóng của ánh sáng.

- Về kỹ năng học sinh: Do có học lực yếu việc nắm vững được những khái
niệm, công thức tính như khoảng vân, bước sóng……đã là khó đối với các em nên
việc suy luận mở rộng để làm những bài tập trong các đề Tốt nghiệp, Cao đẳng,
Đại học lại càng khó hơn. Trước thực trạng đó tôi nhận thấy phải hướng dẫn các
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 3
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
em trước hết phải nắm vững hiện tượng sau đó là kiến thức căn bản trong sách giáo
khoa cung cấp, sau đó từ từ đưa các dạng bài toán và ví dụ thực tế trong đề thi cho
các em làm quen.
- Trong quá trình giảng dạy môn Vật lí nếu giáo viên thường sử dụng
phương pháp chia nhóm để học sinh thảo luận và tìm ra kết quả cho câu hỏi và
giáo viên thường kết luận đúng, sai và không hướng dẫn gì thêm, việc giảng dạy
Vật lý nhất là bài tập vật lí như thế sẽ không đạt được kết quả cao, vì trong lớp có
các đối tượng học sinh khá, trung bình, yếu, kém nên khả năng tư duy của các em
rất khác nhau, đối với học sinh yếu, kém hay trung bình không thể tư duy kịp và
nhanh như học sinh khá, nên khi thảo luận các em chưa thể kịp hiểu ra vấn đề và
nhất là khi thảo luận nhóm, giáo viên lại hạn chế thời gian hoặc thi xem nhóm nào
đưa ra kết quả nhanh nhất thì thường các kết quả này là tư duy của các học sinh
khá trong nhóm mà không có sự cộng tác của toàn bộ thành viên trong nhóm, vì
thế nếu giáo viên không chú trọng đến việc hướng dẫn học sinh phương pháp giải
bài tập Vật lí thì học sinh sẽ đoán mò không nắm vững được kiến thức trong
chương. Do vậy tôi sẽ đưa ra các dạng bài tập và tự mỗi học sinh phải tự làm theo
sự hướng dẫn.
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 4
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
C- NHỮNG BIỆN PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
SÓNG ÁNH SÁNG
I. SỰ TÁN SẮC CỦA ÁNH SÁNG :
1. Áp dụng công thức về lăng kính
2. Góc lệch cực tiểu : D = D

min
Khi i
1
= i
2
= i và r
1
= r
2
= r =
A
2
Ta có : D
min
= 2i –A; sini = nsin
A
2
; sin( D
min
+ A ) = nsin
A
2
3. Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc :
Do chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì
khác nhau. Cụ thể đối với một khối chất trong suốt thì:
n
đỏ
<n
cam
<n

vàng
<n
lục
<n
lam
<n
chàm
<n
tím
D
đỏ
<D
cam
<D
vàng
<D
lục
<D
lam
<D
chàm
<D
tím
λ
đỏ
>
λ
cam
>
λ

vàng
>
λ
lục
>
λ
lam
>
λ
chàm
>
λ
tím
Ví dụ : Một lăng kính thủy tinh góc chiết quang A= 5
0
. Chiếu một chùm ánh sáng
trắng vào mặt bên dưới góc tới rất nhỏ . Tính góc tạo bởi hai tia ló màu đỏ và màu
tím qua lăng kính . Cho biết chiết suất của lăng kính ứng với ánh sáng màu đỏ là n
đ
=

1,5 ;với ánh sáng tím n
t
= 1,68.
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 5
sini
1
= nsinr
1
sini

2
= nsinr
2
A = r
1
+ r
2
D = i
1
+ i
2
- A
i
1
= nr
1
i
2
= nr
2
A = r
1
+ r
2
D = ( n – 1 )A
Góc nhỏ (i, A)
Mặt Trời
G
F
A

B C
P
M
F’
Đỏ
Da cam
Vng
Lục
Lam
Chm
Tím
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
Giải :
Khi góc tới i
1
rất nhỏ ta có :
i
1
= nr
1
i
2
= nr
2
A = r
1
+ r
2
D =i
1

+i
2
–A = (n-1)A
Góc lệch đối với tia đỏ : D
đ
= (n
đ
-1) A
Góc lệch đối với tia tím: D
t
= (n
t
-1) A
Góc lệch giữa chùm tia ló màu đỏ và tia ló màu tím là:
( )
∆ = − = −
D D D n n A
t t
d d
=( 1,68 -1,5).5
0
= 0,9
0
Vậy :
∆ =
0
D 0,9
II. GIAO THOA ÁNH SÁNG:
LÝ THUYẾT CĂN BẢN
1. Hiệu đường đi (hiệu quang lộ):

2 1
ax
d d
D
− =
2. Vị trí vân:
a. Vị trí vân sáng:

λ
=
D
x k
s
a
với
= ± ± ±k 0; 1; 2; 3 .
k=0:vân sáng trung tâm.
k=
±
1 : vân sáng bậc một (đối xứng qua vân trung tâm)
k=
±
2 : vân sáng bậc hai
…………….…….
b. Vị trí vân tối :
λ
= +
 
 ÷
 

D
x k'
t
a
1
2
với
= ± ± ±
k' 0; 1; 2; 3
k’= 0 ; k’= -1 Vân tối thứ nhất (đối xứng qua vân sáng trung tâm)
k’ = 1; k’= -2 Vân tối bậc hai
………………………………
c.Khoảng vân: Khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc hai vân tối) liên tiếp

λ
=
D
i
a

GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 6
A
B
O
M
F
1
F
2
H

x
D
d
1
d
2
I
a
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
Hệ quả : x
s
= ki ;
= +
x (k ' )
t
1
i
2
Cách xác định vị trí vân sáng, vân tối, tính khoảng vân, bước sóng ánh sáng ,
tìm số vân, tính khoảng cách giữa các vân sáng (tôi)…
CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP
Khi nghiên cứu tôi nhận thấy, việc giải bài tập liên quan đến giao thoa ánh sáng tôi
thấy học sinh khá lúng trong việc đổi đơn vị đo độ dài, do vậy trước tiên tôi phải
hướng dẫn học sinh cách đổi đơn vị đo độ dài một cách chi tiết nhất.
Đơn vị đo:
m mm
m
µ
nm pm
Đổi theo chiều mũi tên, cứ qua một dấu nhân thì ta phải nhân một lượng 10 mũ

tương ứng
Ví dụ:
3
2 2 10m mm= ×
6
1,5 1,5 10m mm= ×
(từ
m m
µ
→
qua 2 lần nhân)
3
0,76 0,76 10m mm
µ
−
= ×
Dạng 1
1. Khoảng vân, bước sóng ánh sáng :
Áp dụng công thức tính khoảng vân :
λ
=
D
i
a
Khoảng cách giữa n vân sáng (tối) liên tiếp:
( 1)l n i= −
suy ra
1
l
i

n
=
−
Suy ra từ công thức tính khoảng vân:
λ =
ia
D
Trong đó: a là khoảng cách giữa hai khe sáng (mm).
D là khoảng cách từ hai khe đến màn (m).

λ
là bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm (
mµ
)
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 7
X10
3
X10
3
X10
3
X10
3
X10
-3
X10
-3
X10
-3
X10

-3
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
Trong công thức chúng ta dễ nhận thấy trong thí nghiệm giao thoa Y-âng của
ánh sáng đơn sắc thì khoảng vân i phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng làm thí
nghiệm
λ
, khoảng cách từ hai khe tới màn D, khoảng cách của hai khe sáng a.
Cụ thể:
i ~
, D
λ
i ~
1
a
2. Vị trí vân :
a. Vân sáng :
λ
= =
D
x k ki
s
a

= ± ± ±k 0; 1; 2; 3 .
b. Vân tối :
λ
= + = +
   
 ÷  ÷
   

D
x k' k'
t
a
1 1
i
2 2

= ± ± ±
k' 0; 1; 2; 3
Ví dụ 1:
Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng các khe S
1
,S
2
được chiếu bởi ánh
sáng có bước sóng
λ = µ
0,54 m
. Biết khoảng cách giữa hai khe là a=1,35 mm.
Khoảng cách từ hai khe đến màn là D= 1m .
a. Tính khoảng vân?
b. Xác định vị trí vân sáng bậc 5 và vân tối thứ 5?
Giải:
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng vân cỡ mm
do vậy ta nên đổi
λ
, a, D về mm:
3
0,54 0,54 10m mm

λ µ
= = ×
,
3
1 10D m mm= =
a. Từ công thức tính khoảng vân ta có:
3 3
0,54 10 10
0,4
1,35
D
i mm
a
λ
−
× ×
= = =
b. - Vị trí vân sáng bậc 5 ứng với k=
±
5:
(5)
5 5 0,4 2
s
x i mm= ± = ± × = ±
- Vị trí vân tối thứ 5 ứng k’=4,k= -5:
(5)
4,5 1,8
t
x i mm= ± = ±
Ví dụ 2: (Tốt Nghiệp 2009)

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m, bước sóng
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 8
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
của ánh sáng đơn sắc chiếu đến hai khe là 0,55
m
µ
. Hệ vân trên màn có khoảng
vân là:
A. 1,2 mm. B. 1,0 mm. C. 1,1 mm. D. 1,3mm
Giải:
Ta có
3
0,55 0,55 10m mm
λ µ
−
= = = ×
,
3
2 2 10D m mm= = ×
, a= 1mm
Vậy
3 3
0,55 10 2 10
1,1
1
D
i mm
a
λ

−
× × ×
= = =
Đáp án C
Ví dụ 3 : (Tốt nghiệp năm 2009)
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khi dùng ánh sáng đơn sắc
có bước sóng 0,4
m
µ
thì khoảng vân đo được trên màn là 0,2mm. Nếu dùng ánh
sáng đơn sắc có bước sóng 0,6
m
µ
mà vẫn giữ nguyên khoảng cách giữa hai khe và
từ hai khe tới màn thì khoảng vân là :
A. 0,4mm B. 0,2mm C. 0,6mm D.0,3mm
Giải :
Dễ nhận thấy từ công thức
D
i
a
λ
=
nếu a, D giữ nguyên thì khoảng vân tỉ lệ thận
với bước sóng. Vậy bước sóng tăng từ 0,4
m
µ
lên 0,6
m
µ

tức là tăng lên 1,5 lần,
tương ứng khoảng vân cũng tăng lên 1,5 lần : 1,5.0,2=0,3mm
Đáp án D.
Ví dụ 4 :
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng 600
nm, khoảng cách hai khe là a = 1,5 mm, khoảng cách D = 3 m. Khoảng cách giữa
một vân sáng và một vân tối liên tiếp là:
A. 0,6 mm B. 6mm C. 1,2 mm D. 0,12 mm
Giải:
6 4
600 600.10 6.10nm mm mm
λ
− −
= = =
,
3
3 3.10D m mm= =
Khoảng cách giữa hai vân sáng (vân tôi) liên tiếp là một khoảng vân vậy khoảng
cách giữa một vân sáng, một vân tối liện tiếp là
2
i
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 9
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
Nên ta có:
4 3
6.10 .3.10
0,6
2 2 2.1,5
i D
mm

a
λ
−
= = =
Đáp án: A
Ví dụ 5 : (Đề dự phòng Tốt nghiệp 2010)
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m, bước sóng
của ánh sáng đơn sắc chiếu đến hai khe là 0,5
m
µ
. Khoảng cách từ vân sáng trung
tâm đến vân sáng bậc 4 là :
A. 2,8mm B. 4mm C. 3,6mm. D. 2mm
Giải :
Ta có
3
0,5 0,5 10m mm
λ µ
−
= = = ×
,
3
2 2 10D m mm= = ×
, a= 1mm
Vậy
3 3
0,5 10 2 10
1
1

D
i mm
a
λ
−
× × ×
= = =

Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đế vân sáng bậc 4 là
4. 4.1 4i mm= =
Đáp án B
Dạng 2.
Xác định tại vị trí x
M
là vân sáng hay vân tối? Thứ (vân tối), bậc (vân sáng)?
Ta có :
=
M
x
k
i

Ví dụ 1:
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 4m. Người ta
đo được khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp cách nhau 10mm. Tính:
a. Bước sóng ánh dùng trong thí nghiệm?
b. Tại hai điểm M và N ở một bên vâng sáng trung tâm cách vân sáng trung tâm
lần lượt là 8mm và 5mm là vân sáng hay vân tối?
Giải:

a. Ta có khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp
5 10l i mm= =
vậy
2i mm
=
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 10
k : tại M có vân sáng bậc k
k + 0,5 : Tại M có vân tối thứ (k+1)
k: số nguyên
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
Bước sóng ánh sáng:
3 3
6
2.10 .10
0,5.10 0,5
4
ia
m m
D
λ µ
− −
−
= = = =
b. Tại M ta có
8
4
2
M
x mm
i mm

= =
vậy tại M có vân sáng bậc 4
Tại N ta có
5
2,5 2 0,5
2
M
x mm
i mm
= = = +
vậy tại N có vân tối thứ 3
Dạng 3.
Công thức tính tần số và chu kì của áng sáng ở trong chân không.
Bước sóng:
c
f
λ
=
Tần số:
c
f
λ
=
; chu kì:
1
T
f c
λ
= =
Với c=3.10

8
m/s là vận tốc của ánh sáng trong chân không.
Ví dụ 1: (Tốt nghiệp năm 2008)
Biết vận tốc ánh sáng trong chân không
8
3.10 /c m s=
. Ánh sáng đơn sắc có
tần số 4.10
14
Hz khi truyền trong chân không thì có bước sóng bằng:
A.
0,55 m
µ
B.
0,54 m
µ
C.
0,75 m
µ
D.
0,66 m
µ
Giải:
Ta có:
8
6
14
3.10
0,75.10 0,75
4.10

c
m m
f
λ µ
−
= = = =
Đáp án C
Dạng 4
Tìm số vân sáng, vân tối trên trường giao thoa:
Gọi L là bề rộng trường giao thoa:
2
L
n
i
= +
lẻ
Số vân sáng: N
s
=2n+1
Số vân tối: - N
t
=2n (nếu phần lẻ <0,5)
- N
t
=2n+2 (nếu phần lẻ
≥
0,5)
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 11
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
Ví dụ : (Đại học năm 2010)

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh
sáng đơn sắc có bước sóng
0,6 m
λ µ
=
. Khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng
cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5m, bề rộng giao thoa là
1,25cm. Tổng số vân sáng, vân tối có trong miền gioa thoa là :
A. 19 vân. B. 17 vân. C. 15 vân D. 21 vân.
Giải :
Khoảng vân :
3 3
0,6.10 2,5.10
1,5
1
D
i mm
a
λ
−
= = =
Ta có :
12,5
4,16
2 2.1,5
L
i
= =
Vậy số vân sáng : N
s

=2.4+1=9 vân
Số vân tối : N
t
=2.4= 8 vân (phần lẻ <0,5)
Vậy tổng số vân sáng và vân tối là : 9+8=17 vân. Đáp án B
Dạng 5
Giao thoa với hai bức xạ đơn sắc
Đối với dạng toán này thì thường gặp ở các đề thi Đại học, không thấy xuất
hiện ở đề thi Tốt nghiệp vì không thuộc chuẩn kiến thức kĩ năng.
Dạng toán thường gặp đó là tìm vị trí trên màn để hai bức xạ cho vân sáng
trùng nhau :
Cách lý luận :
1. Để hai vân sáng gặp nhau thì :
1 2
1 2 1 2
D D
x x k k x
a a
λ λ
= ⇔ = =
(*)
1 1 2 2
k k
λ λ
⇔ =
1
2 1
2
k k
λ

λ
⇔ =
- Chọn các giá trị sao cho k
1
và k
2
nguyên thỏa mãn.
- Thế k
1
hoặc k
2
vào (*) để suy ra vị trí trùng nhau.
2. Để hai vân tối trên màn trung nhau :
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 12
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
1 2
1 2 1 2
1 1
( ) ( )
2 2
D D
x x k k x
a a
λ λ
= ⇔ + = + =
(**)
1 1 2 2
1 1
( ) ( )
2 2

k k
λ λ
⇔ + = +
- Chọn các giá trị sao cho k
1
và k
2
nguyên thỏa mãn.
- Thế k
1
hoặc k
2
vào (**) để suy ra vị trí trùng nhau.
Ví dụ 1 :
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young, người ta chiếu đồng
thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng
1
0,6 m
λ µ
=
và
2
λ
. Tìm bước sóng
2
λ
để vị trí
vân sáng bậc 5 của
1
λ

trùng với vân sáng bậc 4 của
2
λ
.
Giải :
Để hai vân sáng trùng nhau trên màn ta có :
1 2
1 2 1 2
D D
x x k k
a a
λ λ
= ⇔ =

1 1 2 2
k k
λ λ
⇔ =
với k
1
=5 và k
2
=4
1
2 1
2
5
0,6. 0,75
4
k

m
k
λ λ µ
⇔ = = =
Ví dụ 2 : (Đại học, Cao đẳng Năm 2009)
Trong thí nghiệm giao thao ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai
khe là 2mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến mạn là 1,2m. Chiếu sáng
hai khe bằng ánh sáng hỗn hợp gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 500nm và
660nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn. Biết vân sáng chính giữa (trung
tâm) ứng với hai bức xạ trên trùng nhau. Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân
gần nhất cùng màu với vân chính giữa là :
A. 9,9mm B. 19,8mm C. 29,7mm D. 4,9mm
Giải :
Dễ dàng nhận ra đây là dạng toán của hệ gioa thoa của hai bức xạ và tìm
khoảng cách từ vần sáng trung tâm đến vân sáng gần nhất trùng màu với nó, do
vây :
Ta có : Để 2 bức xạ này trùng nhau
1 2
x x= ⇔

1 2
1 1 2 2 1 2 1 1 2 2
D D
k i k i k k k k
a a
λ λ
λ λ
= ⇔ = ⇔ =
(*)
Thay

1
500nm
λ
=
và
2
660nm
λ
=
vào (*) ta được
1 2
33
25
k k=
(k chỉ chận giá trị nguyên)
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 13
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
k
1
0 33 …
k
2
0 25 …
Vậy vị trí gần vân sáng trung tâm nhấ ứng với k
1
=25, k
2
=33
Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân sáng gần nhất cùng màu với nó là :
6 3

1
1 2 1 1 1
500.10 .1,2.10
33. 9,9
2
D
x x k i k mm
a
λ
−
= = = = =
Đáp án A.
Ví dụ 3 : (Đại học năm 2010)
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời
hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng 720nm và bức xạ màu
lục có bước sóng λ (có giá trị trong khoảng từ 500nm đến 575nm). Trên màn quan
sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 8 vân
sáng màu lục. Giá trị của λ là
A. 500 nm B. 520 nm C. 540 nm D. 560 nm
Giải:
Tại vị trí hai vân trùng nhau (có màu giống màu vân trung tâm) ta có:
x
1
= x
2

2
1
22212211
720

720
k
k
kkkk =⇔=⇔=⇔
λλλλ
Xét trong khoảng từ vân trung tâm đến vân đầu tiên cùng màu với nó, có 8 vân
màu lục ⇒ vị trí vân cùng màu vân trung tâm đầu tiên ứng với vị trí vân màu lục
bậc 9 ⇒ k
2
= 9
9
720
1
2
k
=⇒
λ
Mà
2 1 1
500 575 7 560nm nm k nm
λ λ
≤ ≤ ⇒ = ⇒ =
⇒ đáp án D
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 14
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
D. KẾT LUẬN CHUNG
I. Hiệu quả sáng kiến :
Quả thực tế dạy lớp 12A5 tôi thu được kết quả sau khi cho làm một bài kiểm
tra tự luận, cụ thể :
Tổng số học

sinh
dưới 3 Từ 3 – 4,9 Từ 5 – 7,9 trên 8
41(hs) 5(hs) 12(hs) 22(hs) 2(hs)
II. Bài học thực tế :
Học lực học sinh trung bình, khả năng tư duy còn hạn chế, do vậy không thể
mong muốn các em tiếp thu một lúc toàn bộ kiến thức mà phải đưa ra từng dạng
toán, ví dụ cụ thể, cách nhận dạng bài toán sau đó đưa ra cách giải quyết và thông
qua kiểm tra, đánh giá, sau mỗi lần kiểm tra để cho các em giữ lại đề bài và tự
nghiên cứu ở nhà, thông báo cụ thể thang điểm và học sinh tự chấm điểm bài của
mình sau mỗi đợt kiểm tra, thông qua cách tự xem lại bài kiểm tra như thế cũng là
một lần ôn lại kiến thức.
III. Kiến nghị :
Rất mong Ban giám hiệu tạo điều kiện cho học sinh khối cuối cấp học phụ đạo
sớm hơn, để có thời gian củng cố lại kiến thức cho học sinh sau mỗi bài trên lớp.
Trong các kì kiểm tra dù là kiểm tra một tiết hay kiểm tra cuối kì, mong Ban giám
hiệu tổ chức như kì thi Tốt nghiệp để các em có tính độc lập, không trao đổi khi
làm bài, được cọ xát với các kì thi sẽ giúp các em tập làm quen với cách làm bài thi
Tốt nghiệp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 15
Sáng kiến kinh nghiệm Các dạng toán cơ bản Sóng ánh Sáng
1. Sách giáo khoa và Sách bài tập Vật lí 12 CB
2. Bài giảng trọng tâm chương trình Vật lí 12 của PGS.TS Vũ Thanh Khiết
NXB Đại học Quốc gia Hà nội
3. Phương pháp giải bài tập Vật lí 12 của ThS Trần Thanh Bình
NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
4. Chuyên đề luyện thi Đại học Môn Vật lí của Nguyễn Thanh Hải
NXB Giáo Dục.
5. Website : ,
GV: Nguyễn Hữu Tuyên -Năm học 2010-2011- Trang 16