Sáng kiến kinh nghiệm 2018 giao thoa 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 giảng dạy 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
“ Kỹ thuật giải nhanh chuyên đề giao thoa 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 7 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 “Giao thoa 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!

Trang 1

II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng nghiên cứu:
- Học sinh lớp 12 ôn tập và thi THPT Quốc gia.
- Học sinh các lốp cơ bản có ý thích mở rộng kiến thức phần giao thoa sóng
ánh sáng
2. Phạm vi nghiên cứu
- Học sinh Trường THPT Việt yên số 2;
- Phạm vi áp dụng đánh giá : Lớp 12A8 trường THPT Việt Yên số 2
III. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Kết thúc chương Sóng ánh sáng 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 THPT Quốc gia hiện nay.
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

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

Trang 2


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
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 TẠI TRƯỜNG THPT VIỆT YÊN
SỐ 2

1. Đặc điểm tình hình nhà trường
- Trường THPT Việt yên số 2 có cơ sở vật chất phục vụ cho việc giảng dạy
tương đối tốt, phòng học khang trang, sạch với đầy đủ các phòng chức năng nên
quá trình hoạt động của học sinh có nhiều thuận lợi.
- Trường THPT Việt yên số 2 là trường loại hình Công lập tự chủ Tài chính,
tuyển học sinh đầu vào có chất lượng trung bình nên các em có khả năng vận dụng
và vận dụng cao còn hạn chế. Vì vậy,các bài tập mang tính suy luận với các em
gặp rất nhiều khó khăn.
- Đội ngũ giảng dạy môn Vật lí ở trường năng động ,không ngừng học hỏi,
trau dồi chuyên môn, luôn được nhà trường quan tâm và tạo điều kiện tốt nhất để
phát triển chuyên môn do đó Thầy và trò luôn được tiếp cận công nghệ thông tin và
mạng Internet . Chất lượng bộ môn có sự chuyển biến tốt.
2. Thực trạng của việc hướng dẫn học sinh làm bài tập Vật lí chuyên đề giao
thoa ánh sáng.
Giao thoa 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 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

Trang 3


việc suy luận mở rộng để làm những bài tập trong các đề THPT Quốc gia lại càng
khó hơn. Trước thực trạng đó tôi nhận thấy phải hướng dẫn các 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.

Trang 4

III. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG
1. Lí thuyết cơ bản
a. Hiệu đường đi (hiệu quang lộ): d 2 − d1 =
b. Vị trí vân:

ax
D

H

a

λD
a

d2

I

F2

*. Vị trí vân sáng:

xs = k

F1

A

d1
D

x
O
B

với k = 0; ±1; ±2; ±3......

M

k=0:vân sáng trung tâm.
k= ± 1 : vân sáng bậc một (đối xứng qua vân trung tâm)
k= ± 2 : vân sáng bậc hai
…………….…….
*. Vị trí vân tối :


1  λD
xt =  k'+ ÷
2 a


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

i=
Hệ quả :

λD
a
xs= ki

1
; xt = (k'+ )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)…
d. Giao thoa với ánh sáng trắng
Bề rộng quang phổ liên tục bậc k: hay khoảng cách giữa vân tím bậc k đến vân đỏ bậc k
(λ - λ )D
D x kđ= kt(i - i ) = k d t
a

Trang 5


e. Giao thoa với nhiều ánh sáng đơn sắc
Chú ý: Hiện tượng giao thoa ánh sáng của 2 khe thứ cấp S1, S2 chỉ xảy ra nếu ánh sáng có cùng
bước sóng và cùng xuất phát từ 1 nguồn sáng sơ cấp điều đó có nghĩa là:
* Hai ngọn đèn dù giống hệt nhau cũng không thể giao thoa nhau do ánh sáng từ 2 ngọn đèn
không thể cùng pha.
* Khi bài toán cho giao thoa với nhiều bức xạ ta phải hiểu đó là hiện tượng giao thoa của
từng bức xạ riêng biệt, chứ không phải giao thoa giữa các bức xạ với nhau vì các bức xạ có bước

sóng khác nhau không thể giao thoa nhau.
* Khi nguồn S phát ra hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 và λ2 :
+ Trên màn có hai hệ vân giao thoa ứng với ánh sáng có bước sóng λ1 và bước sóng λ2
+ Ở vị trí vân trung tâm hai vân sáng trùng nhau do xS1 = xS2 = 0
+ Tại các vị trí M, N … thì hai vân lại trùng nhau khi xS1 = xS2 ⇒ kλ1 1= k 2λ 2 : Màu vân sáng tại
M, N… giống màu vân sáng tại O.
Khoảng vân trùng (khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân cùng màu với vân trung tâm)
i1
a
* 2 bức xạ: i12 = BCNN ( i1 ,i 2 ) . Cách tìm: lấy
= phân số tối giản = , rồi suy ra: i12 = b.i1 =
i2
b
a.i2
* 3 bức xạ: i123 = BCNN ( i1 ,i 2 ,i3 ) . Thực hiện thao tác tương tự giữa: i12 và i3 => i123
...........................
Số vân sáng trùng nhau và số vân sáng quan sát được của 2 bức xạ trên toàn bộ trường
giao thoa L và trên đoạn MN (xM < xN).
kλ1
p p.n
λD
λD
= 2 = =
Vị trí vân sáng trùng nhau : x1 = x2 ⇒ k1 1 = k2 2 ⇒ kλ1 1= k 2λ 2 ⇒
kλ2
q1 q.n
a
a
p
( là phân số tối giản và số giá trị nguyên của n là số lần trùng nhau, bài toán này luôn có

q
nghiệm).
λD
λD
Vị trí trùng: x ≡ = k1 1 = pn 1 .
a
a
L
L
Cho x≡ nằm trong vùng khảo sát ( - ≤ x ≡ ≤
hoặc xM ≤ x ≡ ≤ xN ) tìm n ; ta sẽ biết được
2
2
số vân sáng trùng nhau ( N ≡ ) và vị trí trùng nhau.
Do đã trùng nhau N ≡ vạch nên số vân sáng quan sát được là: N = (N1 + N2) - N ≡
Với (N1 + N2) là tổng số vân sáng của cả hai bức xạ.
Số vân tối trùng nhau và số vân tối quan sát được của 2 bức xạ trên toàn bộ trường giao
thoa L và trên đoạn MN (xM < xN).
k1 + 0,5λ 2 p p.(n + 0,5)
λD
λD
=
= =
⇒ x ≡ = (k1 + 0,5) 1 = p(n + 0,5) 1
Tương tự câu a) ta có:
k 2 + 0,5λ 1 q q.(n + 0,5)
a
a
(Bài toán này chỉ có nghiệm khi p ; q đồng thời là hai số nguyên lẻ và chính giữa hai
vân sáng trùng là một vân tối trùng của hệ vân và ngược lại)

L
L
Cho x≡ nằm trong vùng khảo sát ( - ≤ x ≡ ≤
hoặc xM ≤ x ≡ ≤ xN ) tìm n ; ta sẽ biết được
2
2
số vân tối trùng nhau ( N ≡ ) và vị trí trùng nhau.
Số vân tối quan sát được là: N = (N1 + N2) - N ≡ . Với (N1 + N2) là tổng số vân tối của cả hai bức
xạ.
Số vị trí trùng nhau giữa 1 vân sáng và 1 vân tối của 2 bức xạ trên toàn bộ trường giao thoa
L và trên đoạn MN (xM < xN).

Trang 6


+ Vị trí của vân sáng của bức xạ 1 trùng với vân tối của bức xạ 2 :
λD
λD
x = k1 1 = ( k 2 + 0,5 ) 2
a
a
⇒ qk1 = p ( k 2 + 0,5 ) (Bài toán này chỉ có nghiệm khi p là số nguyên chẵn)
+ Vị trí của vân sáng của bức xạ 2 trùng với vân tối của bức xạ 1 :
λD
λD
x = ( k1 + 0,5 ) 1 = k 2 2
a
a
⇒ q ( k1 + 0,5 ) = pk 2 (Bài toán này chỉ có nghiệm khi q là số nguyên chẵn )

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:

3

X10

X103

m

mm
-3

X10

-3

X10

X103

X103

µm

nm

-3

X10

pm
-3

X10

Đổi theo chiều mũi tên, cứ qua một dấu nhân thì ta phải nhân một lượng 10 mũ
tương ứng
Ví dụ:
2m = 2 × 103 mm
1,5m = 1,5 × 106 mm (từ m → µ m qua 2 lần nhân)
0,76 µ m = 0,76 × 10 −3 mm

Dạng 1
1. Khoảng vân, bước sóng ánh sáng :
Áp dụng công thức tính khoảng vân : i =

Trang 7

λD
a


Khoảng cách giữa n vân sáng (tối) liên tiếp: l = (n − 1)i suy ra i =
Suy ra từ công thức tính khoảng vân: λ =

l

n −1

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 ( µm )
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 ~ λ, D
i~

1
a

2. Vị trí vân :
λD

xs = k

b. Vân tối :


1  λD 
1
xt =  k'+ ÷
=  k'+ ÷i k' = 0; ±1; ±2; ±3......

2 a 
2


a

= ki

k = 0; ±1; ±2; ±3......

a. Vân sáng :

Ví dụ 1:
Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng các khe S 1,S2 được chiếu bởi ánh
sáng có bước sóng λ = 0,54µm. 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:
λ = 0,54µ m = 0,54 × 103 mm , D = 1m = 103 mm

Trang 8


a. Từ công thức tính khoảng vân ta có: i =
b.

λ D 0,54 × 10−3 ×103

=
= 0, 4mm
a
1,35

- Vị trí vân sáng bậc 5 ứng với k= ± 5: xs (5) = ±5i = ±5 × 0, 4 = ±2mm
- Vị trí vân tối thứ 5 ứng k’=4,k= -5: xt (5) = ±4,5i = ±1,8mm

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
của ánh sáng đơn sắc chiếu đến hai khe là 0,55 µ m . 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 λ = 0,55 = µ m = 0,55 × 10−3 mm , D = 2m = 2 × 103 mm , a= 1mm
Vậy i =

λ D 0,55 × 10 −3 × 2 × 103
=
= 1,1mm Đáp án C
a
1

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 µ m thì khoảng vân đo được trên màn là 0,2mm. Nếu dùng ánh sáng
đơn sắc có bước sóng 0,6 µ m 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 i =

λD
nếu a, D giữ nguyên thì khoảng vân tỉ lệ thận
a

với bước sóng. Vậy bước sóng tăng từ 0,4 µ m lên 0,6 µ m 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:

Trang 9

A. 0,6 mm

B. 6mm

C. 1,2 mm

D. 0,12 mm

Giải:
λ = 600nm = 600.10−6 mm = 6.10−4 mm , D = 3m = 3.103 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

i
2

i λ D 6.10−4.3.103
=
= 0,6mm Đáp án: A
Nên ta có: =
2 2a
2.1,5

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 µ m . 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 λ = 0,5 = µ m = 0,5 × 10−3 mm , D = 2m = 2 × 103 mm , a= 1mm
λ D 0,5 × 10 −3 × 2 × 103
=
= 1mm
Vậy i =
a
1

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

xM
k: số nguyên
=k
i
k + 0,5 : Tại M có vân tối thứ (k+1)

Ví dụ 1:

Trang 10


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 l = 5i = 10mm vậy i = 2mm
Bước sóng ánh sáng: λ =
b. Tại M ta có

ia 2.10−3.10−3
=
= 0,5.10−6 m = 0,5µ m
D
4

xM 8mm
=
= 4 vậy tại M có vân sáng bậc 4
i
2mm

Tại N ta có

xM 5mm
=
= 2,5 = 2 + 0,5 vậy tại N có vân tối thứ 3
i
2mm

Dạng 3.
Tần số và chu kì của áng sáng ở trong chân không, không khí.
Bước sóng: λ =
Tần số: f =

c
f

1 λ
c
; chu kì: T = =
f c
λ

Với c=3.108m/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 c = 3.108 m / s . Ánh sáng đơn sắc có
tần số 4.1014Hz khi truyền trong chân không thì có bước sóng bằng:
A. 0,55µ m

B. 0,54µ m

C. 0,75µ m

Giải:
c 3.108
= 0,75.10−6 m = 0,75µ m Đáp án C
Ta có: λ = =
14
f 4.10

Dạng 4

Trang 11

D. 0,66µ m


Tìm số vân sáng, vân tối trên trường giao thoa:
Gọi L là bề rộng trường giao thoa:
L
= n + lẻ
2i

Số vân sáng: Ns=2n+1
Số vân tối: - Nt=2n (nếu phần lẻ <0,5)
- Nt=2n+2 (nếu phần lẻ ≥ 0,5)

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 λ = 0,6µ m . 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 : i =
Ta có :

λ D 0,6.10−32,5.103
=
= 1,5mm
a
1

L 12,5
=
= 4,16
2i 2.1,5

Vậy số vân sáng : Ns=2.4+1=9 vân
Số vân tối : Nt=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 :

Trang 12


x1 = x2 ⇔ k1

λ1D
λD
= k2 2 = x (*)
a
a

⇔ k1λ1 = k2λ2
⇔ k2 = k1

λ1
λ2

- Chọn các giá trị sao cho k1 và k2 nguyên thỏa mãn.
- Thế k1 hoặc k2 vào (*) để suy ra vị trí trùng nhau.
2. Để hai vân tối trên màn trung nhau :
1 λD
1 λD
x1 = x2 ⇔ (k1 + ) 1 = (k2 + ) 2 = x (**)
2 a
2 a

1
1
⇔ (k1 + )λ1 = (k 2 + )λ2
2
2

- Chọn các giá trị sao cho k1 và k2 nguyên thỏa mãn.
- Thế k1 hoặc k2 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 λ1 = 0,6µ m và λ2 . Tìm bước sóng λ2 để vị trí
vân sáng bậc 5 của λ1 trùng với vân sáng bậc 4 của λ2 .
Giải :
Để hai vân sáng trùng nhau trên màn ta có :
x1 = x2 ⇔ k1

λ1 D
λD
= k2 2
a
a

⇔ k1λ1 = k2λ2 với k1=5 và k2=4
⇔ λ2 = λ1

k1
5
= 0,6. = 0,75µ m
k2
4

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

Trang 13


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
λD
λD
x1 = x2 ⇔ k1i1 = k2i2 ⇔ k1 1 = k2 2 ⇔ k1λ1 = k2λ2 (*)
a
a
λ
=
500nm
λ

=
660nm
Thay 1
và 2
vào (*) ta được
33
k1 = k 2 (k chỉ chận giá trị nguyên)
25

k1
k2

0
0

33
25

…
…

Vậy vị trí gần vân sáng trung tâm nhấ ứng với k1=25, k2=33
Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân sáng gần nhất cùng màu với nó là :
λ1D
500.10−6.1, 2.103
x1 = x2 = k1i1 = k1

a

= 33.

2

= 9,9mm

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:
720k

1
x1 = x2 ⇔ k1λ1 = k 2λ2 ⇔ 720k1 = k 2λ2 ⇔ λ2 = k
2
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 ⇒ k2 = 9 ⇒ λ2 =

720k1
9

Mà 500nm ≤ λ2 ≤ 575nm ⇒ k1 = 7 ⇒ λ1 = 560nm ⇒ đáp án D

Trang 14


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

sinh
41(hs)

học

dưới 3

Từ 3 – 4,9

Từ 5 – 7,9

trên 8

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.

Trang 15


TÀI LIỆU THAM KHẢO
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 : ,

Trang 16


MỤC LỤC
A – ĐẶT VẤN ĐỀ :
I. Lí do chọn đề tài...........................................................................Trang 1
II. Đối tượng nghiên cứu..................................................................Trang 2
III. Giả thuyết khoa học...................................................................Trang 2
IV. Phương pháp nghiên cứu............................................................Trang 2
B- NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:
I. Cơ sở lí luân của nghiên cứu.........................................................Trang 2
II. Thực trang học sinh.....................................................................Trang 3
C- NHỮNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. Sự tán sắc ánh sáng.......................................................................Trang 5
II. Gioa thoa ánh sáng......................................................................Trang 6
Lý thuyết căn bản
Các dạng bài tập
Dạng 1: Khoảng vân, bước sóng ánh sáng..............................Trang 7
Dạng 2: Xác định ví trí xM là vân sáng, vân tối.......................Trang 10
Dạng 3: Tần số, chu kì của ánh sáng.......................................Trang 11
Dạng 4: Tìm số vân sáng, vân tối trên trường giao thoa.........Trang 11
Dạng 5: Gioa thoa với hai bức xạ đơn sắc...............................Trang 12
D- KẾT LUẬN CHUNG:
I. Hiệu quả sáng kiến........................................................................Trang 15

Trang 17

II. Bài học thực tế.............................................................................Trang 15
III. Kiến nghị....................................................................................Trang 15

Trang 18