Giáo án Vật lí 12 Bài 29: Thực hành Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa

Ngày soạn: 28/02/2024
Tiết 48+ 49:THỰC HÀNH:
ĐO BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG
BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIAO THOA I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
- Nắm được cơ sở lý thuyết của việc tiến hành thí nghiệm.
- Hiểu rõ hơn về hiện tượng giao thoa ánh sáng và ôn lại các công thức của phần giao thoa ánh sáng. 2. Năng lực a. Năng lực chung
- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu.
- Năng lực trình bày và trao đổi thông tin.
- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề.
- Năng lực hoạt động nhóm.
b. Năng lực đặc thù môn học
- Xác định được mục đích của việc tiến hành thí nghiệm.
- Từ cơ sở lý thuyết, có thể xây dựng phương án thí nghiệm và đề xuất được những dụng cụ cần
thiết để tiến hành thí nghiệm
- Quan sát hệ vân giao thoa tạo bởi khe Y-âng, sử dụng chùm sáng laze.
- Đo đạc các đại lượng và tính được bước sóng ánh sáng. 3. Phẩm chất
- Có thái độ hứng thú trong học tập.
- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan.
- Có tác phong làm việc của nhà khoa học.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 1. Giáo viên
- Nhắc HS chuẩn bị bài theo các nội dung ở phần báo cáo thực hành trong SGK.
- Chuẩn bị 5-6 bộ dụng cụ TN. Mỗi bộ gồm có:
+ Nguồn phát laze + máy biến thế nguồn.
+ Hệ ba khe Y-âng khác nhau có ghi sẵn khoảng cách giữa hai khe.
+ Giá thí nghiệm có sẵn thước đo khoảng cách D từ hai khe đến màn.
+ Một màn quan sát có sẵn thước mm để đo khoảng vân i. 2. Học sinh
Trước ngày làm thực hành cần:
- Đọc kỹ bài thực hành để xác định rõ mục đích và quy trình thực hành.
- Trả lời các câu hỏi cuối bài để định hướng bài thực hành.
- Chuẩn bị trước bản báo cáo thực hành theo mẫu trong SGK.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1:Mở đầu: Xác định mục tiêu làm thí nghiệm a. Mục tiêu:
- Học sinh hiểu được mục đích của việc thực hành đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa.


b. Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên
c. Sản phẩm: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và ghi chép của học sinh.
d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1
Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS xác định mục đích của việc thực hành. Bước 2
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Bước 3
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày.
+ Quan sát hệ vân giao thoa tạo bởi khe Young.
+ Đo bước sóng ánh sáng.
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4
Giáo viên tổng kết hoạt động 1.
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu cơ sở lý thuyết a. Mục tiêu:
- Hiểu rõ hơn về hiện tượng giao thoa ánh sáng và ôn lại các công thức của phần giao thoa ánh sáng.
- Nắm được cơ sở lý thuyết, từ đó có thể xây dựng phương án thí nghiệm và đề xuất được những
dụng cụ cần thiết để tiến hành thí nghiệm
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm:
* Cơ sở lý thuyết: Từ CT : 
Đo i, a, D ta sẽ xác định được bước sóng .
d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1
Giáo viên xác định lại trình tự các bước thực hành:Tia laze là một chùm sáng
song song, đơn sắc, kết hợp. Khi chiếu chùm tia laze vuông góc với màn chắn P
có hai khe hẹp song song F1, F2 (H.29.1). F1, F2 trở thành hai nguồn đồng bộ phát
sóng ánh sáng về phía trước. Cách P một khoảng D, ta đặt màn quan sát E song
song với P. Các sóng ánh sáng từ F1, F2 gặp nhau sẽ giao thoa với nhau, trên màn
E xuất hiện hệ vân màu đỏ gồm những dải sáng, tối xen kẽ.
Câu 1: Khoảng vân i (khoảng cách giữa hai vân sáng, hoặc hai vân tối liên tiếp)
liên hệ với a và D theo công thức nào ?
Câu 2: Từ CT trên, hãy suy ra CT tính bước sóng λ ?
Câu 3:Muốn đo bước sóng ánh sáng ta cần xác định những đại lượng nào? Và


làm thế nào để xác định được các đại lượng đó? Bước 2
Học sinh nhớ lại hiện tượng giao thoa AS, cùng tham gia với GV, thực hiện nhiệm vụ theo nhóm. Bước 3
Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện 1 nhóm trình bày. i= λD Câu 1: a λ= ia Câu 2: D
Câu 3: Đo khoảng cách a giữa hai khe (cho sẵn), đo khoảng cách D và khoảng
vân i, ta tính được bước sóng  của tia laze.
- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện. Bước 4
Giáo viên tổng kết hoạt động 2.1.
Hoạt động 2.2: Giới thiệu dụng cụ a. Mục tiêu:
- Rèn kĩ năng thực hành thí nghiệm.
- Sử dụng được thước cuộn, thước kẹp để đo khoảng cách từ hai khe đến màn và đo độ rộng 10
khoảng vân: lựa chọn đúng phạm vi đo, đọc đúng kết quả đo, xác định đúng sai số đo.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm:
* Dụng cụ thí nghiệm.
+ Nguồn phát laze + máy biến thế nguồn.
+ Hệ ba khe Y-âng khác nhau có ghi sẵn khoảng cách giữa hai khe.
+ Giá thí nghiệm có sẵn thước đo khoảng cách D từ hai khe đến màn.
+ Một màn quan sát có sẵn thước mm để đo khoảng vân i.
d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1
Giới thiệu dụng cụ TN đồng thời chỉ cho hs biết tác dụng của từng dụng cụ một.
Nêu các bước tiến hành thí nghiệm.
- Hướng dẫn hs lắp ráp dụng cụ thực hành.
- Hướng dẫn hs thực hiện các bước tiến hành TN. Bước 2
Học sinh quan sát tìm hiểu ghi nhận tác dụng của từng dụng cụ.
Các nhóm quan sát, lắp ráp dụng cụ, lắng nghe các bước tiến hành thí nghiệm theo như hướng dẫn.
Hoạt động 2.3: Tiến hành thí nghiệm a. Mục tiêu:
- Rèn kĩ năng thực hành thí nghiệm.


- Đo đạt và đọc được chính xác các giá trị đo.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên c. Sản phẩm: * Tiến hành TN
1. Lắp ráp dụng cụ thực hành.
- Bố trí nguồn phát tia lase, hệ 3 khe Y-âng, màn quan sát trên giá thí nghiệm theo thứ tự như hình 29.2.
- Nối dây từ nguồn lase vào biến thế nguồn ( 6V – DC).
2. Các bước tiến hành TN.
- Cắm phích điện từ máy biến thế vào ổ điện xoay chiều ~ 220V. Bật công tắc K trên nguồn phát tia
lase ta nhận được chùm tia laze màu đỏ.
- Điều chỉnh vị trí màn chắn P (chứa hệ 3 khe Y-âng) sao cho chùm tia laze chiếu thẳng góc đúng
vào hệ khe Y-âng bất kỳ.
- Màn quan sát E đặt cách P khoảng 1,5 đến 2m. Điều chỉnh, dịch chuyển giá đỡ G sao cho chùm tia
laze chiếu đúng vào màn E và vuông góc với màn. Quan sát hệ vân giao thoa xuất hiện trên màn.
d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1
GV yêu cầu các nhóm lắp đặt thí nghiệm và làm TN theo các bước.
+ Hướng dẫn lại các nhóm gặp khó khi lắp đặt thí nghiệm.
+ Kiểm tra cách lắp đặt, HD cách lắp cho đúng.
Hướng dẫn các nhóm đọc và ghi kết quả làm TN.
GV nhắc nhở hs các công việc cần làm: Thao tác cẩn thận để kết quả được chính xác. Bước 2
Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm dưới sự theo giỏi của GV:
- Tiến hành lắp đặt TN và làm TN theo các bước
- Đọc và ghi kết quả TN theo hướng dẫn. Bước 4
Kết thúc các thao tác thí nghiệm, giáo viên yêu cầu HS thu dọn dụng cụ thí
nghiệm, sau đó tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. + Ưu điểm: ………
+ Nhược điểm cần khắc phục: ………
Hoạt động 2.4: Xử lí số liệu và viết báo cáo. a. Mục tiêu:
- Rèn kĩ năng xử lí số liệu và viết báo cáo.
b. Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của giáo viên
c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa.
d. Tổ chức thực hiện: Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 1
Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu hs xử lí số liệu theo nhóm và viết báo