Lựa chọn hệ thống bài tập hướng dẫn giải và giải bài tập vật lý chương lượng tử ánh sáng chương trình lớp 12 nâng cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÝ

Tác giả luận văn:
U

Trần Hà Thanh Mai
Đề tài:
U

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh - 2011


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU ................................................................................................ 7
T
0

T
0

1.1- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ................................................................................................ 7
T
0

T
0

1.2- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ........................................................................................ 7
T
0

T
0

1.3- NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ........................................................................................ 8
T
0

T
0

1.4- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................... 8
T
0

T
0

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ
PHỔ THƠNG................................................................................................................ 9
T
0

T
0

2.1- MỤC ĐÍCH CỦA BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ ..................................... 9

T
0

T
0

2.2- CÁCH SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÝ ...................................................................... 10
T
0

T
0

2.3- PHÂN LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ (Sơ đồ 1) .............................................................. 10
T
0

T
0

2.3.1- Theo nội dung .......................................................................................................... 10
T
0

T
0

2.3.2- Theo phương thức .................................................................................................... 11
T
0

T
0

2.3.3- Theo yêu cầu nghiên cứu trong bài tập .................................................................... 11
T
0

T
0

2.3.4- Theo yêu cầu luyện tập kỹ năng, phát triển tư duy.................................................. 12
T
0

T
0

2.3.5- Theo hình thức làm bài ............................................................................................ 12
T
0

T
0

2.4- HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ ............................................. 14
T
0

T

0

2.4.1- Các cách hướng dẫn ................................................................................................. 14
T
0

T
0

2.4.2- Hoạt động giải bài tập vật lý .................................................................................... 16
T
0

T
0

2.4.3- Các bước chung của việc giải một bài tập vật lý ..................................................... 17
T
0

T
0

2.5- LỰA CHỌN VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ.................. 20
T
0

T
0

2.5.1- Lựa chọn bài tập ...................................................................................................... 20
T
0

T
0

2.5.2- Sử dụng hệ thống bài tập ......................................................................................... 20
T
0

T
0

2.5.3- Nhiệm vụ, yêu cầu đối với người giáo viên trong giảng dạy bài tập ...................... 21
T
0

T
0

CHƯƠNG 3: VẬN DỤNG ......................................................................................... 23
T
0

T
0

3.1. TÓM TẮT LÝ THUYẾT ........................................................................................... 23
T

0

T
0

3.1.1- Mục tiêu ................................................................................................................... 23
T
0

T
0

3.1.2- Cấu trúc chương trình .............................................................................................. 23
T
0

T
0

3.1.3- Tóm tắt lý thuyết ...................................................................................................... 23
T
0

T
0

3.2- HỆ THỐNG BÀI TẬP ............................................................................................... 29
T
0

T
0

3.2.1- Bài tập định tính....................................................................................................... 29
T
0

T
0

3.2.2- Bài tập định lượng ................................................................................................... 29
T
0

T
0


3.2.3- Bài tập thí nghiệm .................................................................................................... 33
T
0

T
0

3.2.4- Bài tập trắc nghiệm .................................................................................................. 33
T
0

T

0

3.3- HƯỚNG DẪN VÀ GIẢI ............................................................................................ 34
T
0

T
0

3.3.1- Bài tập định tính....................................................................................................... 34
T
0

T
0

3.3.2- Bài tập định lượng ................................................................................................... 38
T
0

T
0

3.2.3- Bài tập thí nghiệm .................................................................................................... 90
T
0

T
0

3.2.4- Bài tập trắc nghiệm .................................................................................................. 93
T
0

T
0

4.4- BÀI TẬP THAM KHẢO ........................................................................................... 95
T
0

T
0

4.4.1- Bài tập định tính....................................................................................................... 95
T
0

T
0

4.4.3- Bài tập thí nghiệm .................................................................................................. 100
T
0

T
0

4.4.4- Bài tập trắc nghiệm ................................................................................................ 101
T

0

T
0

KẾT LUẬN ............................................................................................................... 107
T
0

T
0

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 108
T
0

T
0


CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Quá trình dạy học là quá trình hoạt động của cả giáo viên và học sinh. Ta khơng thể coi
q trình dạy học của giáo viên chỉ là sự trình diễn kiến thức, chỉ cần diễn đạt được chính
xác và đầy đủ những nội dung cần truyền đạt mà quan trọng là phải giúp học sinh hình
thành, rèn luyện và phát triển năng lực tự giải quyết vấn đề.
Rèn luyện năng lực tư duy và truyền thụ kiến thức là hai nhiệm vụ quan trọng của việc
dạy học ở trường phổ thông nói chung và mơn vật lý nói riêng. Bên cạnh nội dung tri thức
cần truyền thụ đã được xác định trong chuẩn kiến thức, sách giáo khoa thì việc rèn luyện

năng lực tư duy cho học sinh là nhờ vào phương pháp dạy của giáo viên: cách đặt vấn đề,
chuyển mục, giải bài tập,...Để việc dạy và học đạt kết quả tốt thì giáo viên cần biết cách phát
huy tính tích cực của học sinh, biết lựa chọn phương thức tổ chức hoạt động, cách tác động
và điều kiện tác động phù hợp.
Bài tập vật lý là một công cụ hữu hiệu trong quá trình dạy học. Sử dụng bài tập hợp lý
sẽ có tác dụng củng cố, khắc sâu, mở rộng kiến thức; rèn luyện khả năng vận dụng sáng tạo,
phát triển tư duy của học sinh. Để đạt được những mục tiêu này thì giáo viên phải xây dựng
được một hệ thống bài tập đảm bảo yêu cầu từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, dưới
nhiều hình thức, nhiều phương thức, nhiều nội dung khác nhau, đồng thời phải có những
phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập phù hợp với trình độ của học sinh.
Chính vì những lý do này mà em xin chọn đề tài: “Lựa chọn hệ thống bài tập, hướng
dẫn giải và giải bài tập vật lý – chương Lượng Tử Ánh Sáng (chương trình lớp 12 nâng
cao)” cho luận văn tốt nghiệp của mình.
1.2- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Tóm tắt kiến thức và xác định hệ thống bài tập của chương Lượng tử ánh sáng (chương
trình lớp 12 nâng cao).
Đưa ra được tiến trình hướng dẫn hoạt động giải bài tập nhằm giúp đỡ học sinh nắm
vững và vận dụng tốt kiến thức.


1.3- NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu lý luận dạy học về bài tập vật lý.
Nghiên cứu chương trình vật lý trung học phổ thông, chuẩn kiến thức, kĩ năng, sách
giáo khoa để xác định nội dung kiến thức học sinh cần nắm vững và các kĩ năng giải bài tập
cơ bản mà học sinh cần được rèn luyện.
Soạn thảo hệ thống bài tập chương Lượng tử ánh sáng, phân tích vị trí, tác dụng của
từng bài tập và trình tự hướng dẫn học sinh giải bài tập.
Nghiên cứu sách bài tập và các tài liệu tham khảo khác.
1.4- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.4.1- Lý luận

Nghiên cứu sách về lý luận dạy học, phương pháp giảng dạy vật lý ở trường trung học
phổ thông.
1.4.2- Lý thuyết
Nghiên cứu sách giáo khoa, sách giáo viên, chuẩn kiến thức- kĩ năng, chương trình vật
lý trung học phổ thông hiện hành. Nghiên cứu sách bài tập và các tài liệu tham khảo,...
1.4.3- Vận dụng
Trao đổi với giáo viên hướng dẫn, các giáo viên đang giảng dạy ở trường Trung học
phổ thông An Phước về hệ thống bài tập, những sai lầm học sinh hay mắc phải và kinh
nghiệm giảng dạy của chương Lượng tử ánh sáng, tiếp thu những ý kiến xác đáng để luận
văn được tốt hơn.


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP
VẬT LÝ PHỔ THƠNG

2.1- MỤC ĐÍCH CỦA BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
Trong thực tế dạy học, bài tập vật lý là một vấn đề được đặt ra, địi hỏi phải giải quyết
bằng những suy lí logic, những phép tốn và thí nghiệm dựa trên cơ sở những định luật,
những phương pháp vật lý. Trong quá trình dạy học vật lý, bài tập có phần quan trọng đặc
biệt. Chúng được sử dụng theo những mục đích khác nhau.
- Bài tập vật lý có thể được sử dụng như một phương tiện nghiên cứu tài liệu mới khi
trang bị kiến thức mới cho học sinh, nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội được kiến thức
mới một cách sâu sắc, vững chắc.
- Bài tập vật lý là một phương tiện rèn luyện cho học sinh khả năng tự vận dụng kiến
thức, liên hệ lý thuyết với thực tế, học tập với đời sống, giải quyết các vấn đề đặt ra trong
đời sống hằng ngày.
- Bài tập vật lý là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện tư
duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu cho học sinh. Bởi vì giải bài tập là một hình thức
làm việc tự lực căn bản của học sinh. Trong khi giải bài tập, học sinh phải phân tích điều
kiện đề bài, tự xây dựng những lập luận, thực hiện việc tính tốn, khi cần thiết phải làm thí

nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng, kiểm tra
các kết luận của mình. Trong những điều kiện đó, tư duy logic, tư duy sáng tạo của học sinh
được phát triển, năng lực làm việc độc lập của học sinh được nâng cao.
- Bài tập là một phương tiện ôn tập, củng cố kiến thức đã học một cách sinh động và có
hiệu quả. Khi giải các bài tốn địi hỏi học sinh phải nhớ các định luật, công thức, kiến thức
đã học, có khi địi hỏi vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học trong cả một
chương, một phần. Do đó, học sinh sẽ hiểu rõ hơn và ghi nhớ vững chắc các kiểm tra đã học.
- Thông qua việc giải bài tập có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt như tinh
thần tự lập, tính cẩn thận, kiên trì, tinh thần vượt khó.
- Bài tập là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh một cách
chính xác.


2.2- CÁCH SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÝ
- Dẫn dắt vào bài, đặt vấn đề đầu bài học mới.
- Luyện tập kĩ năng.
- Ôn tập, củng cố kiến thức.
- Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế.
- Kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức.
2.3- PHÂN LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ (Sơ đồ 1)
Người ta phân loại bài tập theo nhiều đặc điểm: theo nội dung, theo phương thức cho
điều kiện và phương thức giải, theo yêu cầu định tính hay định lượng của việc vấn đề cần
nghiên cứu, theo yêu cầu luyện tập kỹ năng hay phát triển tư duy sáng tạo của học sinh trong
quá trình học.
2.3.1- Theo nội dung
2.3.1.1- Theo các đề tài của tài liệu vật lý của chúng
Người ta phân biệt các bài tập về: cơ học, điện học, quang học,… Sự phân chia như
vậy cũng chỉ có tính chất quy ước. Bởi vì kiến thức sử dụng trong giả thiết của một bài tập
thường không phải chỉ lấy từ một chương mà có thể lấy từ nhiều chương, nhiều phần khác
nhau cũa giáo trình vật lý.

2.3.1.2- Bài tập có nội dung trừu tượng và nội dung cụ thể
- Nét đặc trưng của những bài tập trừu tượng là trong điều kiện của bài tập bản chất vật
lý được nêu bật lên, những chi tiết không bản chất đã được bỏ bớt. Những bài tập này giúp
cho học sinh dễ dàng nhận ra cần sử dụng công thức, định luật hay kiến thức vật lý gì để
giải. Do đó những bài học trừu tượng đơn giản thường được dùng để học sinh tập dượt
những kiến thức vừa học.
- Những bài tập có nội dung cụ thể có tác dụng tập cho học sinh phân tích các hiện
tượng thực tế, cụ thể để làm rõ bản chất vật lý và do đó có thể vận dụng các kiến thức cần
thiết để giải.
2.3.1.3- Bài tập kĩ thuật tổng hợp
Các bài tập mà nội dung chứa đựng những tài liệu về kĩ thuật, về sản xuất nông công
nghiệp, về giao thông liên lạc được gọi là những bài tập có kĩ thuật tổng hợp.


2.3.1.4- Bài tập có nội dung lịch sử vật lý
Đó là những bài tập chứa đựng những kiến thức có đặc điểm lịch sử: những dữ kiện về
các thí nghiệm vật lý cổ điển, về những phát minh, sáng chế hay những câu chuyện có tính
chất lịch sử.
2.3.1.5- Bài tập vui
Là những bài tập sử dụng các dữ kiện, hiện tượng kì lạ, vui. Việc giải các bài tập này sẽ
làm cho tiết học sinh động, nâng cao được hứng thú học tập của học sinh.
2.3.2- Theo phương thức
2.3.2.1- Bài tập bằng lời
Khi giải chỉ dùng lời để lập luận, giải thích rồi đi tới kết luận hay câu trả lời.
2.3.2.2- Bài tập tính tốn
Khi giải phải thực hiện những phép tính với những chữ hoặc số và sử dụng những cơng
thức, phương trình trình biểu thị mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý.
2.3.2.3- Bài tập thí nghiệm
Khi giải phải sử dụng thí nghiệm để đi tới mục đích nào đó. Có thể sử dụng những bài
tốn thí nghiệm có đặc điểm nghiên cứu thực nghiệm về một sự phụ thuộc nào đó. Trong

các bài tập dạng này, thí nghiệm thường được sử dụng như một trong những phương tiện
quan trọng nhằm thu nhập các số liệu cần thiết để kiểm tra, đánh giá sự phù hợp của những
kết quả lý thuyết với những kết quả thực nghiệm.
2.3.2.4- Bài tập đồ thị
Là những bài tập mà đồ thị được sử dụng vào một mục đích nào đó. Địi hỏi học sinh
phải hiểu ý nghĩa của đồ thị và kết hợp vận dụng các kiến thức liên quan.
 Sự phân chia thành các dạng bài tập bằng lời, tính tốn, thí nghiệm, đồ thị như trên
là có tính chất quy ước. Vì thơng thường ta khơng chỉ sử dụng riêng một phương thức nào.
Chẳng hạn khi làm bài tập thí nghiệm cần phải lập luận bằng lời cũng như trong nhiều
trường hợp khác khi làm bài tập tính tốn cần phải vẽ đồ thị.
2.3.3- Theo yêu cầu nghiên cứu trong bài tập
2.3.3.1- Bài tập định tính (Bài tập câu hỏi, Bài tập logic)
Đòi hỏi xác lập mối quan hệ phụ thuộc về bản chất giữa các đại lượng vật lý. Giúp học
sinh nắm vững bản chất của vấn đề. Nó có tác dụng rèn luyện tư duy logic và tập cho học
sinh biết phân tích bản chất vật lý của hiện tượng.


2.3.3.2- Bài tập định lượng
Đòi hỏi xác định mối liên hệ phụ thuộc về lượng giữa các đại lượng phải tìm và nhận
được trả lời dưới dạng cơng thức hay một con số. Có thể chia bài tập định lượng ra làm hai
dạng:
- Bài tập tập dượt (Bài tập cơ bản): Có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm
cho học sinh hiểu rõ ý nghĩa của các định luật, cơng thức và các thói quen cần thiết để giải
các bài tập phức tạp hơn.
- Bài tập tính tốn tổng hợp: Là bài tập mà khi giải cần vận dụng nhiều khái niệm, định
luật, công thức. Tác dụng của loại bài tập này là giúp học sinh mở rộng kiến thức, thấy được
mối liên hệ của các kiến thức vật lý trong chương trình.
 Thường cho học sinh giải các bài tập định tính trước rồi sau đó mới đến các bài tập
định lượng phức tạp. Thực tế ở các trường trung học phổ thông hiện nay rất ít sử dụng các
bài tập định tính, sách giáo khoa chủ yếu chỉ có các câu hỏi yêu cầu tái hiện lại kiến thức.

2.3.4- Theo yêu cầu luyện tập kỹ năng, phát triển tư duy
2.3.4.1- Bài tập luyện tập
Dùng để rèn luyện cho học sinh áp dụng những kiến thức xác định để giải từng loại bài
tập theo một mẫu xác định. Ở đây khơng địi hỏi tư duy sáng tạo của học sinh mà chủ yếu là
luyện tập để nắm vững cách giải đối với một loại bài xác định đã được chỉ dẫn.
2.3.4.2- Bài tập sáng tạo
- Bài tập nghiên cứu: Yêu cầu học sinh phải giải thích hiện tượng chưa biết trên cơ sở
mơ hình trừu tượng thích hợp rút ra từ lý thuyết vật lý.
- Bài tập thiết kế: Đòi hỏi thu được hiệu quả thực tế phù hợp với mơ hình trừu tượng
(định luật, công thức, đồ thị,…) đã cho.
 Sự khác nhau giữa bài tập sáng tạo và luyện tập là điều kiện cho trong bài tập sáng
tạo che giấu cách giải, còn điều kiện cho trong bài tập luyện tập đã mang tính chất nhắc bảo
cách giải.
2.3.5- Theo hình thức làm bài
2.3.5.1- Bài tập tự luận
Yêu cầu học sinh phải giải thích, trình bày cách giải theo trình tự cụ thể.


2.3.5.2- Bài tập trắc nghiệm khách quan
Bài tập cho câu hỏi và nhiều đáp án, các đáp án có thể đúng, gần đúng hoặc sai hoàn
toàn. Nhiệm vụ của học sinh là tìm ra đáp án đúng nhất. Bài tập loại này được chia ra làm
nhiều loại:
- Trắc nghiệm Đúng – Sai: Câu hỏi dưới dạng phát biểu, câu trả lời là một trong hai lựa
chọn đúng hoặc sai.
- Trắc nghiệm nhiều lựa chọn: Câu hỏi có thể là định tính hay định lượng, có 4 hoặc 5
đáp án.
- Trắc nghiệm điền khuyết: Yêu cầu học sinh điền từ, ngữ đúng để hoàn thiện nội dung
bị bỏ trống.
- Trắc nghiệm ghép: Nội dung được chia làm hai phần, yêu cầu học sinh ghép lại cho
phù hợp.

Hình 2.1- Sơ đồ Phân loại các dạng bài tập


2.4- HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ
2.4.1- Các cách hướng dẫn
2.4.1.1- Hướng dẫn theo mẫu (angorit)
Định nghĩa: Sự hướng dẫn hành động theo một mẫu đã có thường được gọi là hướng
dẫn angorit. Ở đây thuật ngữ angorit được dùng với ý là một quy tắc hành động hay chương
trình hành động được xác định một cách rõ ràng, chính xác và chặt chẽ, trong đó chỉ rõ cần
thực hiện những hành động nào (hành động sơ cấp) và theo trình tự nào để đi đến kết quả.
Yêu cầu đối với học sinh: Những hành động sơ cấp phải được học sinh hiểu một cách
đơn giá và nắm vững. Học sinh khơng phải tự mình tìm tịi xác định các hành động mà chỉ
cần chấp hành các hành động được giáo viên chỉ ra.
Yêu cầu đối với giáo viên: Phải phân tích một cách khoa học việc giải bài tốn để xác
định được một trình tự chính xác, chặt chẽ các hành động cần thực hiện và phải đảm bảo đó
là những hành động sơ cấp đối với học sinh.
Áp dụng: Khi cần dạy cho học sinh phương pháp giải một bài tốn điển hình nào đó,
hay để luyện tập kĩ năng giải những loại toán xác định.
Ưu điểm: Đảm bảo cho học sinh giải được những bài toán được giao một cách chắc
chắn và rèn luyện kĩ năng giải toán hiệu quả hơn.
Hạn chế: Học sinh chỉ phải chấp hành những hành động đã được chỉ dẫn sẵn theo một
mẫu có sẵn, nên ít có tác dụng rèn luyện khả năng tìm tịi, sáng tạo và hạn chế sự phát triển
tư duy.
Cách truyền đạt:
- Cách 1: Áp dụng cho học sinh yếu, trung bình.
U

U

Gi viên giải một vài bài tốn mẫu sau đó phân tích phương pháp giải rồi cho học sinh
áp dụng để giải các bài tập cùng loại.
Nếu học sinh không áp dụng được ngay cách giải đã được cung cấp thì giáo viên cần
đưa ra những bài luyện tập riêng nhằm đảm bảo cho học sinh nắm vững và thực hiện được
các hành động sơ cấp.
- Cách 2: Áp dụng cho học sinh khá, giỏi.
U

U

Thơng qua việc giải và phân tích một vài bài đầu tiên có thể yêu cầu học sinh tự vạch
ra phương pháp giải loại toán này rồi áp dụng để việc giải các bài cùng loại.


2.4.1.2- Hướng dẫn tìm tịi (ơrixtic)
Định nghĩa: Là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinh suy nghĩ tìm tịi phát
hiện cách giải quyết vấn đề.
u cầu đối với học sinh: Phải tự lực tìm tịi cách giải quyết, tự xác định các hành động
cần thực hiện để đạt được kết quả.
Yêu cầu đối với giáo viên: Phải đưa ra lời hướng dẫn có tác dụng hướng tư duy của học
sinh vào phạm vi cần và có thể tìm tịi, phát hiện cách giải quyết các vấn đề được đặt ra. Sự
hướng dẫn phải sao cho không được đưa học sinh đến chỗ chỉ việc thừa hành các hành động
theo mẫu, nhưng cũng đồng thời lại không thể là một sự hướng dẫn quá viển vông, quá
chung chung khơng giúp ích được cho sự định hướng tư duy.
Áp dụng: Khi cần giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn để giải được bài tập, đồng thời
vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy của học sinh.
Ưu điểm: Nâng cao ý thức tự giác, tự lực giải quyết vấn đề và tạo điều kiện thuận lợi
cho sự phát triển tư duy, sáng tạo của học sinh.
Hạn chế:
- Không đảm bảo cho học sinh giải được bài tập một cách chắc chắn.

- Đòi hỏi một sự nỗ lực và chuẩn bị kĩ lưỡng của cả giáo viên lẫn học sinh.
- Chỉ có thể áp dụng tốt cho học sinh khá - giỏi.
2.4.1.3- Định hướng khái quát chương trình hóa
Định nghĩa: Là sự hướng dẫn cho học sinh tự tìm tịi cách giải quyết chứ khơng thơng
báo ngay cho học sinh cái có sẵn.
Giaó viên định hướng hoạt động tư duy của học sinh theo đường lối khái quát của việc
giải quyết vấn đề. Sự định hướng ban đầu địi hỏi sự tự lực tìm tịi của học sinh. Nếu học
sinh khơng đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát triển định hướng
ban đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi ý thêm để thu hẹp phạm vi tìm tịi, giải
quyết cho vừa sức học sinh. Nếu học sinh vẫn khơng đủ khả năng tự lực tìm tịi thì hướng
dẫn của giáo viên chuyển dần thành hướng dẫn theo mẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn
thành được yêu cầu một bước, sau đó tiếp tục yêu cầu học sinh tự giải quyết bước tiếp theo.
Nếu cần thì giáo viên lại giúp đỡ thêm. Cứ như vậy cho đến khi giải quyết xong vấn đề.
Yêu cầu đối với học sinh: Phải tự ý thức, nỗ lực giải quyết vấn đề, vận dụng hết mọi kĩ
năng, kiến thức để giải quyết vấn đề.


u cầu đối với giáo viên: Địi hỏi trình độ chuyên môn và khả năng sư phạm cao. Câu
hỏi định hướng của giáo viên phải được cân nhắc kĩ và phù hợp với trình độ của học sinh.
Tránh sa vào làm thay học sinh trong bước định hướng.
Áp dụng: Khi có điều kiện hướng dẫn tiến trình hoạt động giải bài toán của học sinh,
nhằm giúp học sinh tự giải được bài toán đã cho, đồng thời học cách suy nghĩ trong q
trình giải tốn.
Ưu điểm:
- Rèn luyện được tư duy và tính độc lập suy nghĩ của học sinh.
- Đảm bảo cho học sinh giải bài tập một cách chắc chắn.
- Giáo viên có thể theo sát học sinh trong quá trình giải bài tập để phát hiện được
những sai lầm, thiếu sót để điều chỉnh và củng cố kịp thời.
Nhược điểm: Đòi hỏi nhiều thời gian, sự chuẩn bị kĩ lưỡng và cố gắng lớn của cả giáo
viên và học sinh.

 Để việc hướng dẫn cho học sinh làm bài tập có hiệu quả thì giáo viên phải xuất phát
từ mục đích sư phạm cần đạt được để xác định kiểu hướng dẫn cho phù hợp (Hình 2.2).

Hình 2.2. Sơ đồ Cách lựa chọn phương pháp hướng dẫn
2.4.2- Hoạt động giải bài tập vật lý
Mục tiêu cần đạt tới khi giải bài tập vật lý là tìm được câu trả lời đúng đắn, giải đáp
được vấn đề đặt ra một cách có căn cứ chặt chẽ. Q trình giải thực chất là quá trình tìm
hiểu điều kiện của bài toán, xem xét hiện tượng vật lý được đề cập và dựa trên kiến thức vật
lý, toán để nghĩ tới mối quan hệ có thể có của cái đã cho và cái phải tìm, sao cho có thể thấy
được cái phải tìm có liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với cái đã cho. Từ đó đi tới chỉ được
mối liên hệ tường minh trực tiếp của cái phải tìm với cái đã biết, tức là tìm được lời giải đáp.
Các cơng thức, phương trình mà ta thiết lập dựa theo các kiến thức vật lý và điều kiện
cụ thể của bài toán là sự biểu diễn mối liên hệ định lượng giữa các đại lượng vật lý. Trong


các phương trình đó, tùy theo điều kiện của bài tốn cụ thể mà có thể đại lượng này là đại
lượng đã cho, đại lượng kia là đại lượng phải tìm và có thể đại lượng khác nữa chưa biết.
Hai công việc cơ bản, quan trọng của hướng dẫn giải bài tập vật lý là: Xác lập được
những mối liên hệ cơ bản dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lý vào điều kiện cụ thể của bài
toán đã cho và tiếp tục luận giải, tính tốn đi từ những mối liên hệ đã thiết lập được, đến kết
luận cuối cùng.
Cụ thể:
- Bài tập định tính: Khơng cần phải tính tốn phức tạp nhưng vẫn có sự suy luận logic
từng bước để đi tới kết luận cuối cùng.
- Bài tập định lượng: Đối với những bài toán đơn giản thì khi vận dụng kiến thức vật lý
vào điều kiện cụ thể của bài tốn ta có thể thấy ngay được mối liên hệ trực tiếp của cái phải
tìm với cái đã cho. Chẳng hạn, có thể dẫn ra 1 cơng thức vật lý mà trong đó có chứa định
luật phải tìm cùng với các định luật khác đều là các định luật đã cho hoặc đã biết. Nhưng đối
với bài tốn phức tạp hơn thì khơng thể dẫn ra ngay được mối liên hệ trực tiếp giữa cái phải
tìm với cái đã cho. Trong sự vận hành các mối liên hệ cơ bản đi đến xây dựng được cái phải

tìm ta thấy có vai trị quan trọng của các kiến thức, kĩ năng toán. Giáo viên cần thấy rõ điều
đó để có thể hướng dẫn, giúp đỡ học sinh đúng chỗ cần thiết nhất.
- Bài tập thí nghiệm: Yêu cầu nghiên cứu thực nghiệm về một sự liên hệ phụ thuộc nào
đó. Q trình giải bài tập cũng chính là quá trình làm rõ những điều kiện mà trong đó mối
liên hệ cần thiết cho sự khảo sát về sự liên hệ phụ thuộc đó, nắm vững những dụng cụ đo
lường cần sử dụng, lắp ráp các dụng cụ, tiến hành thí nghiệm và ghi lại các kết quả quan sát
được, đo được, xử lí kết quả và kết luận về sự liên hệ phụ thuộc cần nghiên cứu.
2.4.3- Các bước chung của việc giải một bài tập vật lý
Khơng thể nói về một phương pháp chung, vạn năng có thể áp dụng giải quyết được
mọi bài tập vật lý. Tuy nhiên, từ sự phân tích về thực chất của hoạt động giải bài tập, ta có
thể chỉ ra những nét khái quát, các bước chung của tiến trình giải, là cơ sở để giáo viên xác
định phương pháp hướng dẫn học sinh .
2.4.3.1- Bài tập định tính
Bước 1: Tìm hiểu đề bài
U

U

- Đọc, ghi tóm tắt đề bài.
- Mơ tả tình huống nêu trong đề bài bằng ngơn ngữ vật lý, vẽ hình minh họa.
Bước 2: Phân tích nội dung
U

U


- Tìm trong đề bài những dấu hiệu có liên quan đến một tính chất hay một định luật vật
lý nào đã biết.
- Phát biểu tính chất đó, định luật đó.
Bước 3: Xây dựng lập luận, thiết lập mối quan hệ giữa định luật và hiện tượng.

U

U

Bước 4: Giải thích nguyên nhân của hiện tượng hoặc dự đoán hiện tượng.
U

U

Sơ đồ:
Nhờ mối liên hệ (I) mà rút ra kết luận (a). Dựa trên kết
luận (a) và mối liên hệ (II) mà rút ra câu trả lời (KQ)
2.4.3.2- Bài tập định lượng
Bước 1: Tìm hiểu đề bài
U

U

- Đọc, ghi tóm tắt đề bài.
- Mơ tả tình huống được nêu trong đề bài, vẽ hình minh họa.
- Nếu đề bài yêu cầu thì phải dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu được các dữ liệu
cần thiết.
Bước 2: Xác lập được các mối liên hệ của các dữ liệu xuất phát và cái phải tìm.
U

U

- Đối chiếu các dữ liệu xuất phát và cái phải tìm, xem xét bản chất vật lý của tình
huống đã cho để nghĩ đến các kiến thức, các định luật, các công thức liên quan.
- Xác lập mối liên hệ cơ bản, cụ thể của các dữ liệu xuất phát và cái phải tìm.

- Tìm kiếm, lựa chọn các mối liên hệ tối thiểu cần thiết sao cho thấy được mối liên hệ
giữa cái phải tìm với các dữ liệu xuất phát.
Bước 3: Rút ra kết quả cần tìm từ các mối liên hệ cần thiết đã xác lập được bằng luận
U

U

giải, tính tốn.
Bước 4: Kiểm tra xác nhận kết quả.
U

U

- Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi, xét hết các trường hợp chưa.
- Kiểm tra lại xem tính tốn có đúng khơng.
- Kiểm tra thứ ngun có phù hợp khơng.
- Xem xét kết quả có phù hợp với thực tế khơng.
- Kiểm tra kết quả quả bằng thực nghiệm xem có phù hợp khơng.
- Giải bằng cách khác xem có cùng kết quả khơng.
Trong thực tế, khơng nhất thiết có sự tách bạch một cách cứng nhắc giữa bước 2 và
bước 3.


Sơ đồ:

(a); (b); (c) là cái đã biết, (d); (e) là cái chưa biết, các mối liên hệ được xác lập thơng qua
phương trình (I); (II) và (III). Từ (a) thơng qua phương trình ( I ) ta tìm được (d). Từ (b) và
(c) thơng qua phương trình (II) ta tìm được (e). Thế (d) và (e) vừa tìm được vào phương
trình (III) ta sẽ tính được kết quả (KQ).
2.4.3.3- Bài tập thí nghiệm

Bước 1: Xác định phương án thí nghiệm
U

U

- Vạch rõ sự phụ thuộc cần kiểm tra, khảo sát.
- Làm rõ những điều kiện mà trong đó sự phụ thuộc cần nghiên cứu có thể xảy ra, xác
định các phương án thí nghiệm, lựa chọn một phương án tốt nhất.
- Lựa chọn dụng cụ (loại, tính chính xác, giới hạn đo,…).
- Lựa chọn phạm vi tối ưu các giá trị của đại lượng nghiên cứu.
Bước 2: Nắm vững dụng cụ đo lường được sử dụng.
U

U

- Đọc thang chia độ (xác định giá trị các độ chia, đọc các số chỉ,…).
- Thực hiện các quy tắc ráp dụng cụ và trình tự làm việc với dụng cụ.
- Thực hiện các quy tắc an tồn.
Bước 3: Tiến hành thí nghiệm, ghi kết quả quan sát, đo.
U

U

Bước 4: Xử lí các kết quả.
U

U

- Đặt các dữ liệu bằng số lấy từ bảng vào các công thức về sự phụ thuộc cần kiểm tra,
khảo sát.

- Đánh giá độ chính xác của việc nghiên cứu, so sánh những kết quả thí nghiệm với kết
quả lí thuyết mong đợi, dựng đồ thị lí thuyết và những thực nghiệm.
Bước 5: Kết luận về tính hiện thực của kết quả thí nghiệm.
U

U

2.4.3.4- Bài tập trắc nghiệm
Học sinh cần phân biệt tốt giữa những đáp án đúng và gần đúng. Sự phân biệt này
không chỉ đơn giản là nhận ra mà bao gồm sự phân tích, tổng hợp và tính tốn.
Bước 1: Đọc câu hỏi nhanh nhưng thật cẩn thận.
U

U

Bước 2: Nhớ lại những kiến thức đã học, dự tính câu trả lời. Nếu là bài tập tính tốn thì
U

U

tiến hành giải bài tốn để có kết quả. Chú ý đổi đơn vị cho phù hợp.


Bước 3: Chọn câu trả lời. Nếu chắc chắn được đáp án đúng thì đánh dấu chọn, nếu
U

U

chưa chắc chắn thì đánh dấu những đáp án nghi ngờ. Đọc lại thật kĩ, phân tích, loại trừ để
chọn được đáp án chính xác.

Bước 4: Kiểm tra lại bài.
U

U

Chú ý: Nên tập trung vào các đáp án có chứa những cụm từ như: “tất cả”; “hầu như”;
“cả a và b”;...trước, vì ngụ ý câu trả lời là đúng hoàn toàn hoặc sai hoàn toàn.
2.5- LỰA CHỌN VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
2.5.1- Lựa chọn bài tập
Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập vật lý một cách khoa học và chính
xác là hết sức quan trọng. Bên cạnh đó, người giáo viên phải biết lựa chọn hệ thống bài tập
đảm bảo những yêu cầu sau:
- Bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, mỗi dạng cần có một bài tập
điển hình.
- Mỗi bài phải là một mắt xích trong hệ thống, đảm bảo chức năng củng cố và rèn
luyện kĩ năng cho học sinh.
- Hệ thống phải logic, đa dạng, đầy đủ và có tính khái qt. Tăng cường các bài tập trắc
nghiệm.
- Hệ thống được chia thành các dạng theo từng chủ đề, mỗi chủ đề có nhiều loại bài để
học sinh nắm bắt vấn đề và ôn tập một cách thuận lợi.
2.5.2- Sử dụng hệ thống bài tập
Giáo viên dựa vào mục đích và đối tượng học sinh để có kế hoạch sử dụng hệ thống bài
tập một cách phù hợp và hiệu quả.
- Bài tập định tính, bài tập thí nghiệm thường được sử dụng ở đầu tiết học để dẫn dắt
vào kiến thức mới.
- Bài tập định lượng, trắc nghiệm được sử dụng ở cuối tiết học, trong giờ bài tập nhằm
củng cố, luyện tập, kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh.
Giáo viên cần chú ý phân cấp hệ thống bài tập theo từng đối tượng học sinh. Đối với
học sinh trung bình chỉ cần dùng những bài tập vận dụng, cịn các học sinh khá - giỏi thì cần
thêm những bài tổng hợp, sáng tạo.

2.5.3- Nhiệm vụ, yêu cầu đối với người giáo viên trong giảng dạy bài tập
2.5.3.1- Nhiệm vụ
Đề ra kế hoạch giảng dạy cụ thể, dự tính kế hoạch cho tồn bộ công việc về bào tập, về
từng đề tài, với từng tiết học cụ thể.
Lựa chọn và chuẩn bị các dạng bài tập:
- Bài tập nêu vấn đề để sử dụng trong các tiết học kiến thức mới nhằm kích thích hứng
thú học tập của học sinh.
- Bài tập nhằm củng cố, bổ sung, hoàn thiện những kiến thức lý thuyết cụ thể đã học,
cung cấp cho học sinh những hiểu biết về thực tế, kĩ thuật có liên quan.
- Bài tập điển hình nhằm hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải những
loại cơ bản, hình thành phương pháp giải chung của mỗi dạng.
- Bài tập kiểm tra, đánh giá chất lượng kiến thức, kĩ năng của học sinh về từng phần,
từng chương cụ thể.
Sắp xếp các bài toán đã lựa chọn thành một hệ thống, định rõ kế hoạch và phương pháp
sử dụng trong tiến trình dạy học.
Giúp học sinh biết cách vận dụng kiến thức để giải quyết những vấn đề được đặt ra, rèn
luyện cho học sinh kĩ năng giải những loại bài tập cơ bản thuộc những phần khác nhau của
chương trình vật lý phổ thơng.
Đặc biệt coi trọng việc rèn luyện tư duy và đảm bảo tính tự lập, hình thành phong cách
nghiên cứu, phương pháp nhận thức khoa học của học sinh.
2.5.3.2- Yêu cầu
Người giáo viên cần phải:
- Giải được bài tập.
- Có những hiểu biết khoa học cụ thể, phải biết tư duy, phân tích một cách khoa học
phương pháp giải bài tập.
- Biết cách đưa ra những định hướng nhận thức cho học sinh.
- Cần tạo được khơng khí học tập: khơng khí vật lý (Ánh sáng, âm thanh,...), khơng khí
tâm lý (Lời nói, thái độ, cách vào bài, chuyển mục,..).

- Phát triển tư duy thông qua giảng dạy bài tập, bổ sung kiến thức và giúp học sinh
nhận thức theo hướng nhận thức của các nhà khoa học.
- Phát triển tư duy bằng việc sử dụng tri thức, mở rộng và tinh lọc kiến thức trong việc
giải bài tập.


- Sử dụng những câu hỏi đảm bảo tính khoa học để diễn đạt chính xác ý định cần hỏi,
đảm bảo phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh.
- Cá biệt hóa đối tượng học sinh bằng cách thay đổi linh hoạt:
+ Mức độ yêu cầu của bài tập: Mức độ trừu tượng của đề bài; loại vấn đề cần giải
quyết; phạm vi và tính phức hợp của số liệu cần xử lý; các phép biến đổi toán học, phạm vi
các kiến thức, kĩ năng cần sử dụng,...
+ Số lượng bài cần giải.
+ Mức độ tự lực trong q trình giải.
- Có những hiểu biết về đặc điểm của các kiểu hướng dẫn giải bài tập để áp dụng phù
hợp, hiệu quả cho các mục đích sư phạm khác nhau.


CHƯƠNG 3: VẬN DỤNG
3.1. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
3.1.1- Mục tiêu
Định nghĩa được hiện tượng và phát biểu được các định luật quang điện.
Nêu được nội dung cơ bản của thuyết lượng tử ánh sáng.
Nhận biết được lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng.
Nêu được cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của quang trở và pin quang điện.
Nêu được các ứng dụng của hiện tượng quang điện trong.
Định nghĩa được hiện tượng quang - phát quang: huỳnh quang và lân quang và dùng
thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích các hiện tượng đó.
Phát biểu hai tiên đề Bohr và giải thích sự tạo thành quang phổ phát xạ và quang phổ
hấp thụ của nguyên tử hydro.

Nêu được định nghĩa, đặc điểm, nguyên tắc cấu tạo của Laser.
3.1.2- Cấu trúc chương trình

3.1.3- Tóm tắt lý thuyết
3.1.3.1- Lượng tử ánh sáng
Theo thuyết lượng tử, các nguyên tử hay phần tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ
ánh sáng một cách liên tục, mà thành từng phần riêng biệt, đứt quãng. Mỗi phần tử đó mang
một năng lượng hồn tồn xác định.


hc

ε hf=
=

λ

h = 6,625.10-34 J.s: Hằng số Planck
P

P

ƒ: Tần số sóng ánh sáng

λ: Bước sóng ánh sáng

c = 3.108 m/s: Vận tốc ánh sáng trong chân không
P

P

Mỗi phần tử ánh sáng được gọi là lượng tử ánh sáng, hay photon. Như vậy, chùm ánh
sáng được xem như một chùm các photon.
3.1.3.2- Hiện tượng quang điện
Là hiện tượng khi chiếu một chùm sáng thích hợp (có bước sóng ngắn) vào một tấm
kim loại thì nó làm cho các electron ở trong kim loại đó bị bật ra. Các electron bật ra gọi là
các electron quang điện.
3.1.3.3- Các định luật quang điện
Định luật thứ nhất: Đối với mỗi kim loại, hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi bước
sóng ánh sáng kích thích nhỏ hơn hoặc bằng bước sóng λ 0 , λ 0 được gọi là giới hạn quang
R

R

R

R

điện của kim loại đó.
λ ≤ λ0 =
R

R

hc
A

A: Cơng thốt của electron.
Định luật thứ 2: Cường độ của dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm
sáng kích thích.

i bh = n e e
R

R

R

R

n e : Số electron bật ra khỏi catod và đi tới anod mỗi giây
R

R

e = 1,6 .10-19 C: Điện tích nguyên tố
P

P

Định luật thứ 3: Động năng ban đầu cực đại của quang electron không phụ thuộc vào
cường độ chùm sáng kích thích mà chỉ phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng kích thích và
bản chất kim loại dùng làm catod.
=
Wd max

mv02max
= eU h
2

m = 9,1 .10-31 kg: Khối lượng của electron

P

P

U h : Độ lớn của hiệu điện thế hãm
R

R

3.1.3.4- Công suất của bức xạ rọi vào catod
P n=
nλ
=
λε

hc

λ


n λ : Số photon ứng với bức xạ λ đập vào catod trong 1 giây
R

R

ε: Lượng tử ánh sáng
3.1.3.5- Hiệu điện thế hãm
Dòng quang điện bắt đầu bị triệt tiêu hoàn toàn khi hiệu điện thế giữa anod và catod
phải đạt tới một giá trị âm -U h nào đó. Tức giá trị hiệu điện thế hãm ứng với trường hợp
R

R

quang electron có vận tốc ban đầu cực đại đến sát anod thì dừng lại do lực điện trường sinh
công cản tác dụng lên electron quang điện. Áp dụng định lý động năng, ta có:
1 2
∆Wđ = A ⇔ − mv0max
= −eU h ⇒ eU h = W đ0max
2
R

R

R

∗ Điều kiện để triệt tiêu dòng quang điện: U AK ≤ -U h
R

R

R

3.1.3.6- Điện thế cực đại
Khi hiện tượng quang điện xảy ra thì các quang electron bứt ra khỏi tấm kim loại cơ lập
làm tấm kim loại tích điện dương và tạo 1 điện thế V cho tấm kim loại. Xung quanh tấm kim
loại xuất hiện điện trường, tác dụng lực điện trường lên quang electron. Số quang electron bị
bứt ra càng nhiều thì điện trường này càng lớn, và lực điện trường cũng lớn dần. Đến một
lúc nào đó khi các electron bứt ra đều bị lực điện trường kéo trở lại tấm kim loại kể cả các
quang electron có vận tốc cực đại thì tấm kim loại tích điện tích dương lớn nhất và có điện
thế cực đại. Áp dụng định lý động năng:

R

R

W
1
∆Wđ = A ⇔ − mv02max = −eVmax ⇒ Vmax = đ max
e
2

3.1.3.7- Công thức Einstein về hiện tượng quang điện
mv 2
c
hf =
h =
A + 0max =
A + Wdmax
2
λ

3.1.3.8- Hiệu suất của hiện tượng quang điện (hiệu suất lượng tử)
=
H

N e ne
=
N p np

N p , N e : Tổng số photon chiếu tới kim loại và electron bật ra khỏi kim loại trong

R

R

R

R

cùng thời gian t.
n e : Số electron bật ra khỏi kim loại trong mỗi giây.
R

R

n p : Số photon chiếu tới kim loại trong mỗi giây.
R

R

3.1.3.9- Tia Roёntgen
Tia Roёntgen là sóng điện từ có bước sóng ngắn, trong khoảng từ 10-8 m (tia Roёntgen
P

P

mềm) đến 10-11 m (tia Roёntgen cứng). Nó được phát ra do chùm electron có vận tốc lớn
P

P

(chùm tia catod) tới đập vào một miếng kim loại có nguyên tử lượng lớn dùng làm đối catod
(platin, vonfram,..) (Hình 3.1)

Hình 3.1- Mơ hình ống Roёntgen
Đặt vào anod và catod của ống một hiệu điện thế U. Electron chuyển động trong điện
trường, bị lực điện trường tác dụng lên một cơng dương.
Áp dụng định lý động năng ta có: W đ - W đ0 = eU
R

R

R

R

Vì vận tốc ban đầu của các electron khi bứt ra khỏi catod thường nhỏ hơn rất nhiều so
với vận tốc của electron đập vào đối catod nên W đ >> W đ0 . Thông thường, ta bỏ qua động
R

R

R

R

năng ban đầu của chùm electron ⇒W đ = eU.
R

R

Động năng của chùm electron đến đập vào đối catod một phần tạo thành tia X có năng
lượng hƒ, một phần làm nóng đối catod. Theo định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng
ta có: W đ = hƒ + Q
R

R

- Nếu toàn bộ động năng này chuyển thành năng lượng của tia Roёntgen thì tia
Roёntgen có tần số lớn nhất ứng với bước sóng nhỏ nhất thỏa :
eU
;
hf max =Wđ =eU ⇒ f max =
h

hc

λmin

hc
=eU ⇒ λmin =
eU

- Nếu toàn bộ động năng này chuyển thành nhiệt lượng làm nóng đối catod thì:
Q = W đ = eU
R

R

3.1.3.10- Mẫu nguyên tử Bohr

- Hai giả thuyết (tiên đề) Bohr
Giả thuyết 1: Nguyên tử chỉ tồn tại ở những trạng thái có năng lượng xác định E 1 ,
R

R

E 2 ,… gọi là các trạng thái dừng. Ở các trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ năng lượng.
R

R

Bình thường nguyên tử ở trạng thái cơ bản, có năng lượng thấp nhất.


∗ Đối với nguyên tử hydro, năng lượng của nguyên tử ứng với trạng thái dừng thứ n:
−13, 6
(eV ) n 1, 2, 3,...
=
n2

=
En

Giả thuyết 2: Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng E m sang E n (E m
R

> E n ) thì nguyên tử phát ra một photon có năng lượng đúng bằng hiệu E m –E n .
R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

ε = hf mn
R

R

= Em – En
R

R

R

ƒ mn : Tần số sóng ánh sáng ứng với photon đó.
R

R

Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng E n thấp mà hấp thụ
R

R

được một photon có năng lượng hf mn đúng bằng hiệu E m – E n thì nó chuyển lên trạng thái
R

R

R

R

R

R

dừng có năng lượng E m lớn hơn.
R

R

- Hệ quả quan trọng

Trong các trạng thái dừng, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quỹ
đạo có bán kính hồn toàn xác định, gọi là các quỹ đạo dừng.
Đối với nguyên tử hydro, bán kính quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ bình phương các số nguyên
liên tiếp:
rn = n 2 r0

Với r0 = 5,3.10−11 m : Bán kính Bohr
Bán kính của quỹ đạo thứ nhất K (là quỹ đạo gần hạt nhân nhất) là r 0 , của quỹ đạo thứ
R

R

hai L là 4r 0 , của quỹ đạo thứ ba M là 9r 0, …
R

R

R

R

3.1.3.11- Quang phổ vạch của nguyên tử Hydro
Quang phổ vạch của nguyên tử hydro gồm nhiều dãy vạch xác định, tách rời nhau. Có
nhiều dãy quang phổ, trong chương trình trung học phổ thơng chỉ tìm hiểu về 3 dãy: Lyman,
Balmer, Paschen.
- Dãy Lyman gồm một số vạch trong vùng tử ngoại. Các vạch này được tạo thành khi
electron chuyển từ các quỹ đạo ngoài (L, M, N,…) về quỹ đạo K, ứng với nguyên tử chuyển
từ trạng thái có mức năng lượng lớn hơn (E 2 , E 3 , E 4 ,…) về trạng thái dừng có mức năng
R

R

R

R

R

R

lượng thấp nhất E 1 .
R

R

- Dãy Balmer gồm những vạch nằm trong vùng tử ngoại và 4 vạch nằm trong vùng ánh
sáng nhìn thấy ( H α (đỏ), H β (lam), H γ (chàm), H δ (tím)). Các vạch quang phổ trong dãy
R

R

R

R

R

R

R

R

Balmer được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo L, ứng với


sự chuyển nguyên tử từ trạng thái có mức năng lượng lớn hơn về trạng thái có mức năng
lượng E 2 .
R

R

- Dãy Paschen gồm các vạch nằm trong vùng hồng ngoại. Các vạch trong dãy Paschen
được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo M, ứng với nguyên
tử chuyển từ trạng thái có mức năng lượng lớn hơn về trạng thái có mức năng lượng E 3 .
R

∗ Công thức thực nghiệm xác định bước sóng bức xạ do nguyên tử phát ra:
1
1 
 1
= R 2 − 2 
λmn
m n 

Với R là hằng số Rydberg = 1,097.107 m-1
P

P

P

Hình 3.2- Sơ đồ quang phổ vạch của nguyên tử hydro.

R