Tài liệu Câu hỏi trắc nghiệm khách quan chương nhiễm xạ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP (K31,2005-2009) ĐỀ TÀI : GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : THẦY TRẦN VĂN TẤN SINH VIÊN THỰC HIỆN : VŨ THANH NGHỊ TP HỒ CHÍ MINH THÁNG 5/2009 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn PHẦN MỞ ĐẦU I. Lí do chọn đề tài: Trong thời đại khoa học công nghệ thông tin phát triển,những ứng dụng vào thực tiễn ngày càng rộng.Một trong những lợi ích đó là giúp cho ngành giáo dục Để kết thúc một giai đoạn trong quá trình học tập là những bài kiểm tra .Từ trước tới giờ hâu như các bài kiểm tra đều là tự luận.Hình thức tự luận tuy lợi ích về kinh tế nhưng hiệu quả học tập không cao vì nó chỉ đánh giá kiến thức vỏn vẹn trong 4-5 câu với thời gian là một tiết,nó sẽ không bao phủ một lượng kiến thức học sinh đã học trong nhiều tiết.Vì vậy hình thức trắc nghiệm ra đời.Trắc nghiệm là hình thức đánh giá khá hoàn chỉnh kiến thức của học sinh từ lí thuyết cho đến bài tập .Với số lượng câu hỏi nhiều giúp ta có thể bao quát hết lượng kiến thức học sinh học trong 1-2 chương nên kết quả ấy cũng chính xác. Làm trắc nghiệm sẽ không học vẹt mà bắt buộc học sinh cần phải suy nghĩ để có thể lựa chọn đáp án đúng. Trong môi trường Đại học, sinh viên tự học là chủ yếu, người thầy đóng vai trò là người cung cấp tài liệu và kiến thức trong giáo trình và hướng dẫn cách tự nghiên cứu. Vì thế để trở thành người thầy tương lai giỏi thì các sinh viên phải nắm vững và trau dồi kiến thức mình học được. Môn Quang học là một học phần quan trọng trong Vật lý, với số lượng kiến thức nhiều nhưng số tiết thì giới hạn trong một học kỳ cho nên đòi hỏi sinh viên cần vững kiến thức để có thể tự học. Để chuẩn bị cho chương tiếp theo thì cần phải khảo sát những gì các sinh viên năm II nắm được trong chương trước. Vì vậy, kiểm tra giữa kỳ là một bước quan trọng để qua đó biết được sinh viên nắm được tới đâu và đánh giá khả năng học tập của từng sinh viên. Đó là lý do tôi chọn đề tài. Nhiệm vụ nghiên cứu II. - Nghiên cứu các kỹ thuật xây dựng một đề trắc nghiệm - Kiểm tra khảo sát trình độ bằng phần mềm III. Đối tượng nghiên cứu đề tài: - Sinh viên năm II khoá 2007- 2011. SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang1 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn IV. Giới hạn nghiên cứu: - Hệ thống câu hỏi dựa vào chương Nhiễu xạ- sách giáo trình cho sinh viên do giảng viên trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh biên soạn. Phương pháp: V. - Nghiên cứu, tìm hiểu, tham khảo, phân tích và tổng hợp. - Thực nghiệm, thu hồi những số liệu từ đó đưa ra những nhận xét. SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang2 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn Chương 1 CƠ SỞ VỀ LÍ LUẬN VỀ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ BẰNG TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN I Nhu cầu đo lường,đánh giá trong giáo dục: Để có kết quả sau một quá trình học tập và rèn luyện thì chúng ta cần phải kiểm tra, đánh giá sự nỗ lực học tập của học sinh.Việc đánh giá là một quá trình hình thành những nhận định,phán đoán về kết quả của công việc.Dựa vào sự phân tích của thông tin thu được đối chiếu với những mục tiêu ,tiêu chuẩn đề ra giáo viên hiểu về khả năng tiếp thu kiến thức cũng như những sai lầm trong việc nhận thức kiến thức đó để từ đó giáo viên rút ra những phương pháp điều chỉnh thích hợp để nâng cao chất lượng ,hiệu quả. Có các loại đánh giá: -Đánh giá khởi sự: coi học sinh có những kiến thức kĩ năng cần thiết dể có thể tiếp thu những nội dung mới được chưa.Học sinh đạt được mục tiêu nào rồi? -Đánh giá hình thành:theo dõi sự tiến bộ của học sinh trong thời gian giảng dạy nhằm mục đích cung cấp sự phản hồi cho cả thầy lẫn trò.Sự phản hồi này có thể cung cấp thông tin cho thầy giáo để điều chỉnh việc giảng dạy và tổ chức phụ đạo cho học sinh -Đánh giá chẩn đoán: Phát hiện nguyên nhân căn bản của những khiếm khuyết và đề ra biện pháp sửa chữa. Muốn đánh giá chính xác cần phải đo lường. Đo lường là quá trình mô tả bằng một chỉ số,mức độ cá nhân đạt được (hay đã có) một đặc điểm nào đó như khả năng ,thái độ II Các dụng cụ đo lường: SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang3 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn Kiểm tra đánh giá Quan sát sư phạm Trắc nghiệm Viết Vấn đáp Tự luận Khách quan Câu ghép đôi Tiểu luận Câu điền khuyết Câu đúng Câu trả lời ngắn Câu nhiều lựa chọn III i Hình thức trắc nghiệm khách quan: -Trắc nghiệm là: dụng cụ hay phương thức hệ thống nhằm đo lường thành tích của một cá nhân so với cá nhân khác với những yêu cầu nhiệm vụ học tập được dự kiến Số liệu thu thập cho 2 thông tin: -Mức độ người học thực hiện được tiêu chí ấn định(trắc nghiệm tiêu chí) -Sự xếp hạng tương đối của các cá nhân liên quan đến mức độ thực hiện của họ về bài trắc nghiệm(trắc nghiệm chuẩn mực) a) Sự khác biệt giữa luận đề và trắc nghiệm khách quan: Luận đề Trắc nghiệm Soạn đề nhanh ,khó chấm,điểm không Soạn đề tốn nhiều thời gian nhưng dễ thực sự chính xác chấm bài,điểm số công bằng, không phụ Số câu hỏi ít và nội dung kiến thức kiểm thuộc người chấm tra không nhiều Số câu hỏi nhiều có thể khảo sát nhiều khía cạnh Học vẹt ,học tủ SVTH: Vũ Thanh Nghị Tránh học vẹt ,học tủ Trang4 Luận văn tốt nghiệp Thấy lối tư duy ,khả năng diễn giải,sắp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn Bị hạn chế khả năng trình bày,diễn đạt xếp,phân tích vấn đề. b)Giống nhau: Cả hai phương pháp này đều dùng để: -Đo lường thành quả học tập -Khảo sát khả năng hiểu và áp dụng nguyên lí -Khảo sát khả năng suy nghĩ có phê phán -Khảo sát khả năng giải quyết vấn đề mới -Khảo sát khả năng sử dụng những lựa chọn thích hợp theo lối tư duy -Chỉ ra sai lầm trong nhận thức để rút ra kinh nghiệm cho bản thân IV Trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn(TNKQ NLC): Câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn là loại câu gồm có hai phần:Phần gốc và phần lựa chọn.Phần gốc là câu hỏi hay câu bỏ lửng.Phần lựa chọn gồm một ý trả lời đúng nhất và các ý sai có vẻ đúng và hấp dẫn đối với học sinh không hiểu bài rõ gọi là mồi nhử.TNKQ NLC thường có 4 lựa chọn. Ưu điểm : -Giảm khả năng đoán mò của học sinh vì xác suất may rủi là 25%. -Yêu cầu học sinh phân tích khá kĩ vì câu nào cũng hơi đúng giống nhau -Câu hỏi đa dạng phong phú vì đo được nhiều khả năng nhận thức của học sinh:biết ,hiểu vận dụng… -Bằng các phần mềm có thể đánh gía những câu hỏi nào là khó ,dễ,mơ hồ để từ đó người ra đề chỉnh sửa cho phù hợp -Cho kết quả nhanh chóng ,chính xác. -Tính khách quan khi chấm điểm Khuyết điểm: -Câu TNKQ NLC khó soạn thảo vì người soạn phải mất nhiều thời gian và công sức dể soạn câu có chất lượng và mồi nhử hấp dẫn. a)Các bước soạn thảo một bài trắc nghiệm khách quan: -Bước 1: SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang5 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn Xác định mục đích kiểm tra:để xác định mức độ khó dễ hay số lượng câu và thời gian tương ứng -Bước 2: Phân tích nội dung kiểm tra:để tìm ra ý tưởng ,nội dung mà học sinh cần biết ,hiểu,vận dụng. -Bước3: Viết mục tiêu cần kiểm tra đánh giá:Người ta thường dùng các thuật ngữ:biết ,hiểu ,vận dụng để diễn đạt. Các mục tiêu cụ thể như sau: Biết Định nghĩa Mô tả Thuật lại Viết Nhận biết Nhớ lại Gọi tên Kể ra Lựa chọn Tìm kiếm Tìm cái phù hợp Kể lại Chỉ rõ vị trí Chỉ ra Phát biểu Tóm lược Giải thích Cắt nghĩa So sánh Đối chiếu Chỉ ra Minh họa Suy luận Đánh giá Cho ví dụ Chỉ rõ Phân biệt Tóm tắt Trình bày Đọc Hiểu Vận dụng Sử dụng Tính toán Thiết kế Vận dụng Giải quyết Ghi lại Chứng minh Hoàn thiện Dự đoán Tìm lại Thay đổi Ước tính Sắp xếp thứ tự Điều khiển Phân tích Phân loại So sánh Tìm ra Phân biệt Phân cách Đối chiếu Lập giả thuyết Lập sơ đồ Tách bạch Phân chia Chọn lọc Tạo nên Soạn Đặt kế hoạch Kể lại Kết hợp Đề xuất Giảng giải Tổ chức Phân tích Tổng hợp SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang6 Luận văn tốt nghiệp Thực hiện GVHD: Thầy Trần Văn Tấn Làm ra Thiết kế Kết luận Chọn Quyết định Đánh giá So sánh Thảo luận Phán đoán Tranh luận Cân nhắc Phê phán Ủng hộ Xác định Bảo vệ Đánh giá b)Thiết kế dàn bài trắc nghiệm: Biết Hiểu Vận dụng Tổng cộng Tỉ lệ 7 8 10 25 30% … … … … … Nội dung Nhiễu xạ Fraunhofer … -Bước 5: Lựa chọn câu hỏi trắc nghiệm Ban đầu khi mới viết thì sự khó dễ của một câu là đánh giá khách quan của giáo viên.Chỉ qua đợt kiểm tra mới có sự phản hồi của học sinh để từ đó chỉnh sửa cho ra đề mới phù hợp với trình độ học sinh -Bước 6: Trình bày bài kiểm tra Các câu trắc nghiệm phải rõ ràng,không viết tắt,nếu có thì phải chú thích.Những từ cần nhấn mạnh thì gạch dưới hay in đậm Trên phiếu trả lời phải dặn dò qui ước đánh dấu chọn hay bỏ chọn và chọn lại đáp án cũ c)Nguyên tắc soạn thảo câu TNKQ NLC: Phần gốc cần diễn đạt mạch lạc,rõ ràng,đầy đủ vấn đề cần hỏi.Phần lựa chọn thì ngắn gọn đủ ý Các lựa chọn phải khá hấp dẫn,tức có vẻ hợp lí đối với học sinh,không sai một cách hiển nhiên Các bước soạn thảo câu TNKQ NLC: SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang7 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn -Bước 1: Lựa chọn nội dung và viết ý tưởng ra giấy.Những ý tưởng cần được lựa chọn sao cho việc phân hoá học sinh rõ ràng -Bước 2: Viết câu trắc nghiệm Viết phần gốc trước:Đây là câu hỏi hay câu bỏ lửng nhưng phải đầy đủ ý,hay diễn đạt được nội dung cần hỏi Xếp câu trả lời đúng vàomột trong các vị trí A,B,C,D một cách ngẫu nhiên Thêm các mồi nhử vào vị trí -Bước 3: Cần tham khảo ý kiến nhiều người có kinh nghiệm giảng dạy về tính đúng sai của các câu trắc nghiệm,về mức độ của các mồi nhử -Bước 4: Đưa các bài đi kiểm tra và từ kết quả để phân tích độ khó,độ phân cách và mồi nhử của câu.Sau đó chỉnh sửa câu trắc nghiệm cho tốt hơn Bước 5: Nhận xét những điểm sai sót,những quan niệm sai lầm thường gặp nhất của học sinh.Từ đó có biện pháp để chỉnh sửa những sai lầm này Những lưu ý trong quá trình soạn: -Ở phần gốc hay phần lựa chọn tránh dùng thể phủ định liên tiếp nhiều lần.Nếu dùng một lần cũng nên nhấn mạnh hay in đậm phần phủ định -Độ dài câu trả lời đúng và mồi nhử nên tương đồng nhau về độ dài. -Các mồi nhử không nên giống nhau về tính chất -Tránh trường hợp câu mà câu đáp án và mồi nhử trái ngược nhau.Học sinh sẽ dễ dàng tìm ra đáp án từ lối suy luận mò -Không nên dùng nhiều câu có lựa chọn “Tất cả đều đúng”,”tất cả đều sai” như thế học sinh có thể phát hiện một trong các câu đó khác biệt thì số đáp án sẽ giảm bớt giúp học sinh dễ dàng chọn ra đáp án đúng -Câu trả lời đặt ngẫu nhiên ở các vị trí khác nhau không theo qui luật nào cả -Không nên đặt các câu hỏi không có trong thực tế. -Đánh giá kết quả bài trắc nghiệm khách quan SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang8 Luận văn tốt nghiệp V GVHD: Thầy Trần Văn Tấn Phân tích bài trắc nghiệm Các chỉ số thống kê dùng đánh giá bài trắc nghiệm a)Hệ số tin cậy: Một bài trắc nghiệm với các kết quả thu được có đáng tin cậy hay không được xác định nhờ vào hệ số tin cậy của bài.Bài trắc nghiệm có hệ số tin cậy r: 0,6  r  1 là một bài trắc nghiệm đáng tin tưởng Những bài trắc nghiệm có hệ số tin cậy thấp thì nên sửa lại vì với một bài trắc nghiệm như vậy thì chứng tỏ điểm số của học sinh chọn ngẫu nhiên khá nhiều Cách tính: Trong luận văn này em sử dụng phân mềm Test của thầy Lý Minh Tiên: k  i ) r (1  k 1 2 2  i : Độ lệch tiêu chuẩn của câu i  :Độ lệch tiêu chuẩn của toàn bài k: Số câu của bài kiểm tra Để tăng độ tin cậy của bài trắc nghiệm ta cần: -Tăng chiều dài bài trắc nghiệm -Tăng khả năng phân cách của mỗi câu -Giảm yếu tố may rủi bằng hạn chế sử dụng câu hai lựa chọn b) Đánh giá bài trắc nghiệm dựa vào điểm số trung bình -Để biết một bài trắc nghiệm là dễ, vừa sức hay khó so với trình độ hiện tại của học sinh ta đối chiếu điểm trung bình bài làm của học sinh với điểm trung bình lí thuyết -Điểm trung bình (Mean) : được tính bằng cách cộng tất cả các điểm số ( của bài làm học sinh và sau đó chia cho tổng số bài (hay số học sinh có bài làm). N Mean  SVTH: Vũ Thanh Nghị X i 1 i N Trang9 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn X i : số điểm bài TN của học sinh thứ i N: tổng số học sinh làm bài -Điểm trung bình lí thuyết ( Mean LT) Đối với câu TN 4 lựa chọn điểm may rủi = điểm tối đa x 25% -Đánh giá bài trắc nghiệm  Nếu Mean > Mean LT: bài TN là dễ đối với học sinh.  Nếu Mean  Mean LT: bài TN là vừa sức đối với học sinh.  Nếu Mean > Mean LT: bài TN là khó đối với học sinh. Để chính xác hơn ta xác định các giá trị biên trên và biên dưới bằng thống kê Giá trị biên dưới = Mean - Z  Giá trị biên trên=Mean + Z  S N S N N: số học sinh S: độ lệch tiêu chuẩn Z: trị số phụ thuộc vào xác suất tin cậy định trước ( thường chọn Z=1.96 hoặc Z=2.58) Cách đánh giá được minh hoạ bằng trục số dễ vừa sức Biên dưới khó Biên trên Các số đo độ phân tán SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang10 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn Ta có thể đối chiếu điểm số của hai hay nhiều lớp khác nhau dựa vào số đo độ phân tán c)Hàng số: Hàng số = Max – Min Max: điểm số cao nhất. Min: điểm số thấp nhất.  Nếu hàng số lớn: các điểm số phân tán xa trung tâm => khả năng tiếp thu bài của lớp không đều  Nếu hàng số nhỏ: các điểm số tập trung gần trung tâm => khả năng tiếp thu bài của lớp đồng đều d) Độ lệch tiêu chuẩn: Công thức tính: SD    N  X i2  ( X i ) 2 N ( N  1) Xi: tổng số bài trắc nghiệm câu i N tổng số người làm bài trắc nghiệm Ý nghĩa của độ lệch tiêu chuẩn: Độ lệch tiêu chuẩn cho biết các điểm số trong một phân bố đã lệch đi so với trung bình là bao nhiêu -Nếu  là nhỏ : các điểm số tập trung quanh trung bình -Nếu  là nhỏ : các điểm số lệch xa trung bình -Các loại điểm số trắc nghiệm VI Phân tích câu trắc nghiệm a) Mục đích của việc phân tích Phân tích câu trắc nghiệm giúp ta:  Biết được độ khó, độ phân cách của mỗi câu => biết được câu nào quá khó câu nào quá dễ.  Lựa ra được câu có độ phân cách cao nên phân biệt được học sinh giỏi và kém SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang11 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn  Biết được giá trị của đáp án và mồi nhử => lý do vì sao câu trắc nghiệm không đạt được hiệu quả như mong muốn  Đánh giá câu trắc nghiệm và ra quyết định chọn, sửa hay bỏ câu trắc nghiệm đó  Làm gia tăng tính tin cậy của bài trắc nghiệm Các bước phân tích câu trắc nghiệm  Thẩm định độ khó của từng câu trắc nghiệm.  Xác định độ khó của từng câu trắc nghiệm.  Phân tích các mồi nhử. Từ đó đưa ra kết luận chung (sửa chửa hay bỏ ) Độ khó của câu trắc nghiệm Công thức tính: Loại câu đúng sai tỉ lệ may rủi là 50% Lọai câu 5 lựa chọn tỉ lệ may rủi : 20% Loại câu 4 lựa chọn tỉ lệ may rủi : 25%  Đối với câu trắc nghiệm 4 lựa chọn DKVP  100%  25%  62,5%  0, 625 2 Đánh giá câu trắc nghiệm dựa vào độ khó Để đánh giá câu trắc nghiệm ta so sánh độ khó của câu( ĐKC) với độ khó vừa phải ( ĐKVP)  ĐKC> ĐKVP => câu trắc nghiệm dễ so với trình độ học sinh  ĐKC< ĐKVP => câu trắc nghiệm khó so với trình độ học sinh  ĐKC  ĐKVP => câu trắc nghiệm vừa sức với trình độ học sinh SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang12 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn ĐKVP Câu trắc nghiệm khó Câu trắc nghiệm vừa Câu trắc nghiệm dễ b)Độ phân cách câu trắc nghiệm Công thức tính : Sau khi đã chấm và cộng tổng điểm của từng bài TN, ta thực hiện các bước sau để tính độ phân cách:  Bước 1: xếp các bài của học sinh theo thứ tự từ điểm thấp đến điểm cao  Bước 2: lấy 27% của tổng số bài làm có điểm từ bài cao nhất trở xuống xếp vào nhóm CAO và 27% tổng số bài làm có điểm từ điểm từ bài thấp nhất trở lên xếp vào nhóm THẤP .  Bước 3: đếm số người làm đúng trong mỗi nhóm, gọi là Đúng (CAO) và Đúng (THẤP)  Bước 4: tính độ phân cách theo công thức: Đánh giá câu trắc nghiệm dựa vào độ phân cách Độ phân cách của một câu TN nằm trong khoảng giới hạn từ -1.00 đến +1.00. Để kết luận về câu TN ta căn cứ vào quy định sau: D=1:tất cả học viên ở nhóm cao đều làm đúng,tất cả học viện ở nhóm thấp đều làm sai.  D  0,40: câu TN có độ phân cách rất tốt.  0.30  D  0.39 : câu TN có độ phân cách khá tốt nhưng có thể làm cho tốt hơn  0.20  D  0.29 : câu TN có độ phân cách tạm được, cần phải điều chỉnh.  D  0.19 : câu TN có độ phân cách kém cần phải loại bỏ hay phải gia công sửa chửa nhiều. SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang13 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn  Đề tài này sử dụng phần mềm Test để tính độ phân cách. Trong đó độ phân cách (D) được thay bằng hệ số tương quan điểm nhị phân (R.point-biserial correlation, viết tắt là Rpbis) để phân tích hệ số tương quan cặp Pearson giữa câu trắc nghiệm và tổng điểm trên toàn bài trắc nghiệm Rpbis  Mp  Mq  pq Mp: trung bình điểm của các bài làm đúng câu i. Mq:trung bình điểm của các bài làm sai câu i. p: tỉ lệ học viên làm đúng câu i. q: tỉ lệ học viên làm sai câu i.  :độ lệch tiêu chuẩn của bài trắc nghiệm Phân tích đáp án và mồi nhử -Đáp án được gọi là tốt khi học sinh thuộc nhóm THẤP ít chọn nó, còn học sinh thuộc nhóm CAO chọn nó nhiều hơn. -Mồi nhử được gọi là tốt khi học sinh thuộc nhóm CAO ít chọn nó, còn học sinh thuộc nhóm THẤP chọn nó nhiều hơn. Một số tiêu chuẩn chọn câu trắc nghiệm tốt. - Những câu TN có độ khó quá thấp hay quá cao, đồng thời độ phân cách quá âm hoặc quá thấp là những câu kém cần phải xem lại để loại đi hay sửa chữa cho tốt hơn. - Với đáp án trong câu TN, số người nhóm CAO chọn phải nhiều hơn số người nhóm THẤP. - Với các mồi nhử, số người trong nhóm CAO chọn phải ít hơn số người trong nhóm THẤP. Điểm thô: là tổng cổng các điểm số của từng câu TN Điểm tiêu chuẩn: Điểm phần trăm đúng (X) Công thức : X=100Đ/T Đ: số câu học sinh làm đúng. T: tổng số câu bài trắc nghiệm. SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang14 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn Ý nghĩa: Điểm phần trăm đúng so sánh điểm của học sinh này với điểm số tối đa có thể đạt được. Điểm tiêu chuẩn Z Công thức : Z XX S X: là một điểm thô X : điểm thô trung bình của nhóm làm TN S: độ lệch tiêu chuẩn Ý nghĩa: điểm tiêu chuẩn Z cho biết vị trí của một học sinh có điểm thô X so với trung bình của nhóm học sinh cùng làm bài trắc nghiệm Điểm tiêu chuẩn V Căn bản giống điểm Z, nhưng quy về phân bố bình thường có trung bình bằng 5 và độ lệch tiêu chuẩn là 2. Hệ thống điểm từ 0->10 Công thức : Điểm V= 2Z + 5 * Đề tài này quy đổi điểm thô sang điểm tiêu chuẩn V bằng phần mềm Test. SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang15 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn Chương 2 NỘI DUNG CHƯƠNG NHIỄU XẠ I Các thí nghiệm mở đầu về nhiễu xạ ánh sáng. Ánh sáng có bản chất sóng. Sóng ánh sáng phát đi từ nguồn S được biểu diễn bằng hàm số tuần hoàn theo thời gian: S  a cos(t  0 ) S: ly độ    t  0 : pha của sóng vào thời điểm t A: biên độ 0 : pha ban đầu (khi t=0)  : tần số góc Khi truyền trong môi trường đồng tính nếu gặp một vật cản ánh sáng không những truyền thẳng mà truyền theo các phương khác nhau gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.Nếu gặp một vật cản trong suốt hoặc đục thì một vùng của mặt sóng biến đổi về biên độ hoặc về pha  nhiễu xạ xảy ra. Thí nghiệm 1 : Nguồn sáng S được thấu kính L hội tụ tại O .O là ảnh thực của S.Sau O đặt màn E thấy chùm tia hình học nằm trong hình nón AOB.Bây giờ đặt màn chắn T có một lỗ tròn tại O.Khi đó có các tia OP,OR... nằm ngoài hình nón AOB.Trên màn E thấy một hình nhiễu xạ gồm có các vân tròn sáng , tối đồng tâm. Thí nghiệm 2 : SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang16 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn Nguồn sáng S đặt tại trung điểm của thấu kính L, ta có chùm tia song song chiếu đến màn quan sát E.Trên đường truyền của tia sáng ta đặt màn chắn T có mép thẳng như trên hình vẽ.Nếu tuân theo định luật truyền thẳng ánh sáng thì trên màn E quan sát thấy hai miền sáng tối phân chia bởi AB đi qua O.Nhưng sự thực thì AB không phải là ranh giới rõ nét.Cường độ sáng không triệt tiêu đột ngột mà giảm dần từ ranh giới AB trở vào miền bóng tối,còn trong miền bóng sáng hình học ở lân cận AB có các vân sáng tối xen kẽ nhau,càng ra xa các vân càng khít nhau lại và xa hơn nữa thì trường sáng đều  Ánh sáng không tuân theo định lí truyền thẳng ánh sáng  giải thích trên cơ sở sóng ánh sáng II Nguyên lí Huyghens - Fresnel 1)Thí nghiệm Huyghens : Trong ngăn I,tại S dùng âm thoa gây ra một sóng .Sóng sẽ truyền đến khe hẹp O rồi truyền qua ngăn thứ hai.Ở đây các sóng có tâm là O chứ không phải là S.Khe hẹp O trở thành nguồn sóng thứ cấp 2)Nguyên lí Huyghens : Tưởng tượng có mặt (  ) kín bất kì bao quanh nguồn dao động S.Huyghens nêu ra nguyên lí :Mỗi điểm của mặt kín (  ) mà sóng truyền tới lại trở thành một nguồn phát SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang17 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn sóng cầu thứ cấp.Ở mỗi thời điểm mặt bao của các mặt cầu ấy là bề mặt sóng của sóng thực sự truyền đi 3)Định đề Fresnel : Biên độ và pha của sóng thứ cấp phát đi từ A chính là biên độ và pha của sóng từ S đến A. Áp dụng nguyên lí Huyghens-Fresnel để viết phương trình sóng do nguồn S phát ra truyền đến P.Tưởng tượng mặt (  ) bao quanh nguồn S, sóng do nguồn S phát ra truyền đến các điểm A,M,N thì A,M,N trở thành nguồn thứ cấp.Tổng hợp các sóng thứ cấp là sóng phát ra từ nguồn S.  -Gọi d  là diện tích vi cấp trên mặt kín (  ) ở lân cận điểm A. N là vectơ pháp tuyến của d  .  và  ’ là góc tạo bởi pháp tuyến với các phương SA và AP -Giả sử phương trình sóng tại S : S  a cos  t -Phương trình sóng tại A do S truyền đến là : SA  a r a r a 2 2 r a 2 2 r cos  (t  )  cos( t  )  cos( t  )  cos( t  ) r c r c r T T c r T  -Phương trình sóng tại P do A truyền đến: Sp  a 2 2 cos[ t  (r  r ')] rr ' T  4)Nguyên tắc áp dụng nguyên lí Huyghens-Fresnel -Xét một bề mặt vi cấp d  bao xung quanh A sao cho  và  ’ không đổi.Để xét trạng thái sáng tại P có thể thay nguồn S bằng các nguồn thứ cấp trên mặt kín. -Các nguồn thứ cấp cũng được kích thích bởi dao động phát đi từ S nên cũng là nguồn sóng kết hợp.Các sóng xuất phát từ diện tích vi cấp trên mặt (  ) giao thoa với nhau tại P và qui định trạng thái sáng tại P -Dao động sáng tổng hợp tại P là tích phân của biểu thức sau lấy trên toàn diện tích (  ) SVTH: Vũ Thanh Nghị Trang18 Luận văn tốt nghiệp GVHD: Thầy Trần Văn Tấn -Phương trình sóng tại P do d  truyền đến: ds p  k a 2 2 cos[ t  ( r  r ')]d  rr ' T  k : thừa số xiên phụ thuộc  và  ’.Nhận các giá trị cực đại khi    '  0 -Phương trình sóng tại P do mặt  (do S truyền đến) S p   ds p   k a 2 2 cos[ t  (r  r ')]d   rr ' T 5)Cách vẽ Huyghens.Giải thích sự phản xạ và khúc xạ theo thuyết sóng: Nguyên lí Huyghens áp dụng xác định mặt sóng và tia sáng lần lượt truyền trong những môi trường khác nhau a)Xác định mặt sóng và tia phản xạ: Chùm tia song song SI truyền với vận tốc v rọi vào gương phẳng G với góc tới i.Chùm tia là song song nên mặt sóng là phẳng.Tại t=0, SI truyền tới gương trong khi SA tới A,tia này tới B sau đó một thời gian là T và AB= v.T -Gọi khoảng cách IA là l -Xét tia SK,ở giữa hai tia trên và cách SI một đoạn là x .tại thời điểm t =0 tia này tới M và đến K sau thời gian t= MK xtgi với t  T  v v -Ở thời điểm t sóng tới K.Diểm này trở thành tâm phát sóng cầu thứ cấp truyền trở lại môi trường phía trước gương .Ở thời điểm T,mặt sóng cầu thứ cấp tâm là A có bán kính là   v(T  t )  AB  MK  (l  x)tgi -Khi M di chuyển từ I đến A ta có một mặt sóng cầu  m ở thời điểm T bán kính   (l  x)tgi khi x=l thì  =0,vậy  ’ đi qua B Gọi i’ là góc hợp bởi  ’ và mặt phẳng gương G. sin i '  SVTH: Vũ Thanh Nghị  KB Trang19