Phương pháp giải bài tập chương sóng ánh sáng

Sáng kiến kinh nghiệm:

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
CHƯƠNG SÓNG ÁNH SÁNG

A. PHẦN MỞ ĐẦU
I. Lí do chọn đề tài:
Đối với chương Sóng Ánh sáng đòi hỏi các em phải thuộc công thức, cách
đổi đơn vị. Tuy nhiên khả năng tính toán, vận dụng giải bài tập của học sinh còn
hạn chế. Vì vậy tôi đã tìm hiểu và đưa ra một số phương pháp giải các bài toán về
“Sóng ánh sáng”
Với lý do trên tôi viết sáng kiến kinh nghiệm : “Phương pháp giải bài tập
chương Sóng Ánh sáng” nhằm góp phần hoàn thành chỉ tiêu đề ra của bản thân
và nâng cao chất lượng bộ môn của nhà trường trong năm học 2013 – 2014.
Trong quá trình kiểm tra, đánh giá tôi nhận thấy rằng còn số đông học sinh
chọn ngay đáp án mà chẳng cần suy nghĩ hay phân loại bài tập.
II. Mục đích và phương pháp nghiên cứu:
- Tôi tìm hiểu đề tài này nhằm giúp tôi có cách truyền đạt hợp lí hơn trong
việc giảng dạy.
- Phương pháp nghiên cứu chủ yếu dựa vào thực tế kiểm tra đánh giá, trắc
nghiệm khách quan.
III. Giới han đề tài:

1


Hướng dẫn học sinh lớp 12 làm tốt phần bài tập sóng ánh sáng trong các kỳ
kiểm tra, thi học kỳ, thi tốt nghiệp(nếu có)
IV. Kế hoạch thực hiện:
Tổng kết kết quả của năm học 2012 – 2013, đưa ra bài kiểm tra cho học sinh
sau khi có kết quả. Giáo viên tự đưa ra cách dạy cho phù hợp, giúp học sinh nắm

được kiến thức cơ bản.

B. PHẦN NỘI DUNG
I. Cơ sở lí luận :
Đối với Chương Sóng ánh sáng thì các bài tập đòi hỏi học sinh phải cần cù,
chịu khó nắm vững lý thuyết thì mới giải được.
Bên cạnh đó học sinh còn phải linh hoạt, nhạy bén trong quá trình giải bài
tập.
II. Cơ sở thực tiễn :
Thực tế giảng dạy cho thấy việc giải bài tập chương Sóng ánh sáng của học
sinh còn hạn chế. Các em thường làm sai, không nhớ công thức, đơn vị, cách sử
dụng máy tính.
III. Thực trạng và những mâu thuẫn :
Nguyên nhân của thực trạng trên: sự yêu thích, ham muốn tìm tòi học hỏi
của học sinh chưa cao mà chỉ học cho qua loa, đối phó với giáo viên. Sự thiếu quan
tâm của gia đình. Kết quả khảo sát đầu năm như sau :
2


Lớp
12CB3
12B1

Trên trung bình
50%
40%

Dưới trung bình
50%
60%

IV. Các biện pháp giải quyết vấn đề:
1. Các dạng bài tập và phương pháp giải
a. Dạng 1: Tìm vị trí vân sáng
x= k

λD
= k.i với k = 0; ± 1; ± 2; ± 3,...
a

Vân sáng bậc 1 → k = 1
Vân sáng bậc 2 → k = 2
Bài tập: Trong thí nghiệm y –âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa
hai khe Y – âng là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m, ánh sáng đơn sắc
có bước sóng 0,64µm. Vân sáng thứ 3 tính từ vân sáng trung tâm cách vân trung
tâm một khoảng bằng.
A. 1,66mm

B. 1,92mm

C. 1,20mm

D. 6,48mm

Giải
Với : a = 2mm; D = 2.103mm; λ = 0,64.10-3mm, k = 3 ; x = ?

λ D 3.0,64.10−3.2.103
x= k
=

= 1,92mm
a
2
b. Dạng 2: Tìm vị trí vân tối
1 λD
1
x = (k + )
= (k + ).i ; với k = 0; ± 1; ± 2; ± 3,...
2 a
2
Vân tối thứ nhất k = 0
Vân tối thứ hai k = 1
3


Bài tập: Trong thí nghiệm Y-âng về hiện tượng giao thoa ánh sáng, khoảng
cách giữa hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan
sát 2m. Hai khe được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng λ = 0,6µm. Trên màn thu
được hình ảnh giao thoa. Khoảng cách từ vân tối thứ 3 đến vân trung tâm là
A. 4,8mm

B. 2,4mm

C. 1,2mm

D. 6,0mm

Giải
Với : a = 0,5 mm; D = 2.103mm; λ = 0,6.10-3mm, k = 2 ; x = ?
1 λD

1 0,6.10−3.2.103
x = (k + )
= (2 + )
= 6mm
2 a
2
0,5
c. Dạng 3: Tìm khoảng vân
i=

λD
a

Bài tập: Trong thí nghiệm Y-âng, hai khe cách nhau 1mm và cách màn 1m.
Khoảng cách giữa 3 vân sáng liên tiếp là 9m. Khoảng vân là
A. 6,5µm

B. 4,5µm

C. 6µm

D. 5,4µm

Giải
Với a = 1 mm; 2i = 9m = 9.103mm; i = ?
i=

9.103
= 4,5.103 m= 4,5µ m
2

d. Dạng 4: Tìm bước sóng λ =

ia
D

Bài tập: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe Y-âng cách
nhau 2 mm, hình ảnh giao thoa được hứng trên màn ảnh cách hai khe 1m. Sử dụng

4


ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng vân đo được là 0,2mm. Bước sóng của
ánh sáng đó là
A. 0,48µm

B. 0,40µm

C. 0,55µm

D. 0,64µm

Giải
Với : a = 2 mm; D = 103mm; i = 0,2mm, λ = ?

λ=

ia 0,2.2
=
= 0,4.10−3 mm= 0,4µ m

3
D 10

đ. Dạng 5: Tìm bề rộng quang phổ
∆x = k.

λñ .D
λ .D
− k. t
Nếu k cùng bậc
a
a

∆x = (λñ − λt )

kD
a

Bài tập: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe
a = 0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát D = 2m. Hai khe được chiếu
bằng ánh sáng trắng. Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 màu đỏ(λđ = 0,76µm) đến vân
sáng bậc 1 màu tím(λt = 0,40µm) cùng một phía của vân trung tâm là:
A. 1,5 mm

B. 2,7 mm

C. 1,8 mm

D. 2,4 mm

Giải
Với a = 0,3 mm, D = 2.103mm, k = 1; λđ = 0,76µm = 0,76.10-3mm ;
k = 1; λt = 0,4.10-3mm

5


3
kD
−3
−3 1.2.10
∆x = (λñ − λt )
= (0,76.10 − 0,4.10 )
= 2,4mm
a
0,3

Dạng 6 : Xác định K = ?
k=

x
i

+ Nếu k là số nguyên thì tại M có vân sáng bậc k
+ Nếu k là số bán nguyên thì tại M có vân tối thứ k+1
Ví dụ: k = 2 vân sáng thứ 2
k = 2,5 vân tối thứ 3
Bài tập: Hai khe Y-âng cách nhau 3mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước
sóng 0,60µm. Các vân giao thoa được hứng trên màn cách hai khe 2m. Tại điểm N
cách vân trung tâm 1,8mm có

A. vân sáng bậc 4

B. vân sáng bậc 3

C. vân tối thứ 5

D. vân tối thứ 4
Giải

Với: a = 3mm; D = 2.103mm, λ = 0,6.10-3mm; x = 1,8mm, k = ?

λ D 0,6.10−3.2.103
i=
=
= 0,4mm
a
3
x 1,8
k= =
= 4,5mm
i 0,4
→ Vân tối thứ 5.
2. Bài tập rèn luyện:

6


1. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Y-âng, bề rộng hai khe
cách nhau 0,35mm, từ hai khe đến màn là 1,5m và ánh sáng dùng trong thí nghiệm
có bước sóng λ = 0,7µm. Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp bằng

A. 1,5mm

B. 2mm

C. 3mm

D. 4mm

2. Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng, đo được khoảng cách từ vân sáng
bậc 4 đến vân sáng bậc 10 ở cùng một phía đối với vân sáng trung tâm là 2,4mm.
Khoảng vân có giá trị là
A. 4,0mm

B. 0,4mm

C. 6mm

D. 0,6mm

3. Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe Y-âng cách nhau
3mm, hình ảnh giao thoa được hứng trên màn ảnh cách hai khe 3m. Sử dụng ánh
sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp đo được là
4mm. Bước sóng của ánh sáng đó là:
A. 0,40µm

B. 0,50µm

C. 0,55µm

D. 0,60µm

4. Ánh sáng đơn sắc có tần số 4.1014Hz khí truyền trong chân không thì có bước
sóng bằng
A. 0,55µm

B. 0,66µm

C. 0,75µm

D. 0,45µm

5. Trong thí nghiệm Y-âng về hiện tượng giao thoa ánh sáng. Khoảng cách giữa
hai khe a = 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát D =
2m. Hai khe được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng λ = 0,60µm. Trên màn quan
sát thu được hình ảnh giao thoa. Vị trí của vân sáng bậc 2 cách vân trung tâm là:
A. 1,2mm

B. 4,8mm

C. 9,6mm

D. 2,4mm

7


6. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. Khoảng cách giữa 9 vân sáng
liên tiếp đo được 8mm. Vân tối thứ 6 kể từ vân trung tâm cách vân trung tâm
A. 6mm

B. 6,5mm

C. 5mm

D. 5,5mm

III. Hiệu quả áp dụng :
Sau khi áp dụng đề tài này, qua khảo sát thực tế ở 2 lớp tôi giảng dạy với kết
quả như sau:
TT

Lớp

1
2

12CB3
12B1

Khi chưa có Đề tài
Dưới TB TB trở lên
60%
40%
70%
30%

Khi áp dụng Đề tài
Dưới TB TB trở lên
10%
90%

30%
70%

Ghi chú

C – PHẦN KẾT LUẬN
I. Ý nghĩa của đề tài này đối với công tác giảng dạy, học tập
- Đề tài này có tác dụng rất lớn đối với bản thân tôi, nó giúp tôi thấy rõ hơn
về vai trò, trách nhiệm của người giáo viên, truyền đạt như thế nào để học sinh
nắm bắt được vấn đề. Giúp tôi có điều kiện tìm tòi học hỏi, linh hoạt trong việc
giảng dạy.
- Đề tài này giúp học sinh giải tốt và nhanh các bài tập về sóng ánh sáng, đặc
biệt giải bài tập trắc nghiệm.
II. Khả năng áp dụng:
Đề tài này áp dụng cho học sinh khối 12 nhưng đặc biệt đối với chương trình
cơ bản và giáo dục thường xuyên.
III. Bài học kinh nghiệm:
Trong quá trình giảng dạy tôi rút ra được kinh nghiệm. Để đạt được kết quả
cao các em cần chú ý:
8


- Chuẩn bị kiến thức thật kĩ
- Không nên học tủ.
- Không nên trông chờ vào sự giúp đỡ của bạn bè.
- Trong quá trình làm bài không tập trung nhiều vào câu khó, phải biết tranh
thủ thời gian.
- Không nên thử vận may bằng cách khoanh đại.
Trong quá trình thực hiện đề tài này bản thân đã rất cố gắng đưa hết những
kinh nghiệm của bản thân đúc kết được trong quá trình giảng dạy. Tuy nhiên sẽ

không khỏi những thiếu sót, mong được sự đóng góp nhiệt tình của quý đồng
nghiệp để đề tài này ngày càng hoàn thiện hơn.

9


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa Vật lí 12
2. Sách bài tập Vật lí 12
3. Phân loại và phương pháp giải bài tập vật lí 12

10