- Sách Giáo Khoa Vật Lý 12
- Giải Vật Lí Lớp 12
- Giải Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 12
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
Quan sát hiện tượng giao thoa của ánh sáng trắng qua khe Y-âng. Hiểu được haiphương án xác định bước sóng ánh sáng. • Xác định bước sóng của ánh sáng đơn sắc dựa vào hiện tượng giao thoa củaánh sáng đơn sắc qua khe Y-âng. • Rèn luyện kĩ năng lựa chọn và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm để tạo ra hệ vângiao thoa.2. Cơ sở lí thuyết • Khi hai sóng ánh sáng đơn sắc phát ra từ hai nguồn kết hợp giao nhau thì cóhiện tượng giao thoa. Khoảng vân (khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tốiD cạnh nhau) i = 2;, trong đó 2 là bước sóng của ánh sáng đơn sắc, D là khoảngcách từ khe Y-âng đến màn quan sát và a là khoảng cách giữa hai khe (Hình 42.1).D ls, S S Hình 42.1. Sự giao nhau của hai sóng ánh sáng đơn sắc phát ra từ khe Yoảng.Nếu đo đượci, D và a thì ta xác định được bước sóng của ánh sáng đơn sắc theo công thức 2 = ta D• Vì ánh sáng trắng là tập hợp của Vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau và khoảng vân phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng, nên khi hai chùm ánh sáng trắng giao nhau thì trên màn, ta sẽ quan sát thấy nhiều hệ vân giao thoa của các sóng ánh sáng đơn sắc và chúng không trùng khít nhau. 3. Phương án thí nghiệma) Phương án 1• Dụng cụ thí nghiệm215 Kính giao thoa là một hệ đồng trục (Hình 42.2) gồm các bộ phận sau : – Nguồn sáng: Đèn pin 3 V-1,5 W (1). – Ống hình trụ Li chứa các khe, gồm: + Đĩa tròn (2) có khe hẹp S dọc theo đường kính đĩa và được gắn cố định ở đầu ống. + Đĩa tròn (3) nằm ở đầu kia của ống, có hai khe SI, S2 rộng 1 mm, Song Song với khe S, cách nhau 0,25 mm. Đĩa (3) được gắn vào mặt phẳng của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng khoảng cách từ đĩa (2) tới đĩa (3). Ống quan sát hình trụ L2 có đường kính bằng đường kính ống L1, gồm: + Kính lúp (5) nằm ở đầu ống, đóng vai trò là một thị kính. + Màn hứng vân giao thoa (4) là một đĩa trong suốt, có thước chia đến = 1. mm để đo khoảng vân, nằm ở gần tiêu diện của kính lúp. Vị trí của màn hứng được đánh dấu bằng vạch M ở bên ngoài ống L2. Đèn và ống L1 được gắn khít đồng trục trong ống định hướng La sao cho dây tóc bóng đèn nằm song song với các khe. Ở thành ống La có khe L nằm trước đĩa tròn (2) để lắp kính lọc sắc và có vạch đánh dấu vị trí K của hai khe SI, S2. Ống quansát L2 lồng khít trong ống định hướng L3 và có thể dịch chuyển được dọc theo ống L3 để thay đổi khoảng cách từ hai khe (3) tới màn (4).- Kính lọc sắc màu đỏ và kính lọc sắc màu xanh. – Thước chia đến milimét.Hình 422 Kinh giao thoa. • Tiến trình thí nghiệm-Xác định bước sóng của ánh sáng đỏ và bước sóng của ánh sáng xanh + Đặt kính lọc sắc màu đỏ vào khe L và bật công tắc đèn pin.+ Đặt mắt nhìn hệ vân giao thoa qua kính lúp (5) và xoay nhẹ ống quan sát L2 sao cho các vạch chia trên thước ở màn (4) song song với các vân giao thoa.216+ Dịch chuyển ống L2 (kéo ra hoặc đẩy vào) tới khi điểm giữa của tất cả các vân sáng hoặc của tất cả các vân tối trùng với các vạch chia trên thước (Hình 42.3). Khi đó, khoảng vân i = 0,1 mm.+ Dùng thước đo khoảng cách từ khe Y-âng tới màn D1 = KM và ghi vào bảng số liệu.+ Xê dịch ống quan sát L2 hai lần để tìm vị trí của màn mà ta cho rằng các vạch chia trên thước ở màn trùng với điểm giữa của các vân sáng hoặc của các vân tối. Dùng thước đo D2, D3 tương ứng và ghi vào bảng số liệu.Hình 42.3 Hệ vân giao thoaCho biết a = 0.250 mm + 0,005 mm, i = 0,100 mm + 0,005 mm, tính D, AD, Â, A& theo các công thức: AD = P.max Pmin à= o και Δλ= λ Ai, Aa, AP 2 D I D + Lặp lại các bước thí nghiệm trên ứng với kính lọc sắc màu xanh. – Quan sát hiện tượng giao thoa của hai chùm ánh sáng trắng + Bỏ kính lọc sắc ra khỏi khe L. + Đặt mắt nhìn hệ vân giao thoa qua kính lúp (5). Mô tả hệ vân giao thoa quan sát được và giải thích kết quả quan sát này. + Nếu thay đổi D, hệ vân giao thoa sẽ thay đổi như thế nào ? Tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán. b) Phương án 2 • Dụng cụ thí nghiệm – Đèn laze bán dẫn 1 + 5 mW. – Tấm chứa khe Y-âng gồm hai khe hẹp, Song SOng và cách nhau a = 0,4 mm.- Màn hứng vân giao thoa. – Các đế để đặt đèn, tấm chứa khe Y-âng và màn hứng vân giao thoa.- – – – – Hình 424 Thí nghiệm xác định bước sóng ánh – Thước cuộn chia đến milimét. Sáng laze • Tiến trình thí nghiệm- Cố định lên giá đèn laze và tấm chứa khe Y-âng.- Nối đèn vào nguồn điện xoay chiều 220 V và điều chỉnh tấm chứa khe Y-âng sao cho chùm tia laze phát ra từ đèn chiếu đều vào Y-âng kép.- Đặt màn hứng vân song song và cách tấm chứa Y-âng kép khoảng 1 m để làm xuất hiện trên màn hệ vân giao thoa rõ nét.-Dùng thước đo khoảng cách D1 từ khe Y-âng tới màn và khoảng cách 11 giữa 6 Vân sáng hoặc 6 vân tối liên tiếp. Điền các giá trị D1, 11 vào bảng số liệu. Tính, ghi vào bảng số liệu khoảng Vân i t = l và bước sóng ánh sáng laze theo công thức 2 = ia 5 D – Lặp lại bước thí nghiệm trên ứng với hai giá trị D lớn hơn D1 bằng cách dịch chuyển màn hứng vân. – Tinhλ νι Δλ. 4. Báo cáo thí nghiệm a). Mục đích thí nghiệm. b) Cơ sở lí thuyết. c) Tiến trình thí nghiệm. d) Kết quả thí nghiệm. • Phương án 1: -Xác định bước sóng của ánh sáng đỏ và bước sóng của ánh sáng xanh. a = 0,250 mm + 0,005 mm ; i = 0, 100 mm + 0,005 mm Baingo 42.1iā Lần thí D 2. D AD D || AA || 2 = 2 + A2 nghiệm 1 (mm). 1 (mm). 1 (mm). 1 (mm). 1 (mm). 1 (mm) (mm) (mm)Ứng với kính lọc sắc màu đỏ Ứng với kính lọc sắcmàu xanh218- Mô tả hệ Vân giao thoa của hai chùm ánh sáng trắng và giải thích kết quả quan sát được.– Mô tả sự thay đổi của hệ vân giao thoa khi thay đổi D.• Phương án 2: Xác định bước sóng ánh sáng lazeBảng 42.2l Lần thí nghiệm D(mm) | (mm) i = 5 (mm) λ = , (mm)1 22. ; A. Amaximin2 = 2+A2 = . e) Nhận xét. 2. CÂU HỞI 1. Trong phương án 1, vì sao phải điều chỉnh dây tóc bóng đèn nằ g SOng Với các khe ? Nếu đặt VuÔng góc thì sao ? t l án 2 vị – Ali Altak ——–A—- — : La l-…’ – l–l- Y-ang?Ծ ݂ gi Nếu đặt nghiêng một góc 450 thì có ảnh hưởng gì đến thí nghiệm ?57. BằI TÂP 1. Tại sao ở phương án 1, bằng cách dịch chuyển ống quan sát, ta có thể làm cho khoảng Vân đạt giá trị j = 0,1 mm. Khi nào thì phải kéo ống quan sát ra và khi nào thì phải đẩy ống quan sát ngược lại ? 2. Ở phương án 2: l ph 2- –۔ختگر. Lè l thoa thu được trên màn sẽ thay đổi như thế nào ? – Nếu mỗi khe trong khe Y-âng được chiếu sáng nhờ một đèn l iêng biệt phátánh sáng cùng bước sóng thì hiện tượng trên màn quan sát được sẽ như thế nào ?