Lý thuyết Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa

Bài 29: Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa

I. MỤC ĐÍCH:

1. Quan sát hệ giao thoa tạo bởi khe I – âng, sử dụng chùm sáng laze.

2. Quan sát hệ vân, phân biệt được các vân sáng, vân tối, vân sáng chính giữa của hệ vân.

3. Ứng dụng hiện tượng giao thoa để đo bước sóng ánh sáng.

II – DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM:

- Nguồn phát tia laze (1 – 5 mW).

- Khe Y – âng: một màn chắn có hai khe hẹp song song, độ rộng mỗi khe bằng 0,1 mm; khoảng cách giữa hai khe cho biết trước.

- Thước cuộn 3000 mm

- Thước kẹp có độ chia nhỏ nhất 0,02 hoặc 0,05 mm.

- Giá thí nghiệm

- Một tờ giấy trắng.

Điều kiện để chùm laze chiếu thẳng góc với màn chắn và với màn quan sát, làm xuất hiện hệ thống vân rõ nét trên màn.

Đo khoảng cách từ khe I – âng đến màn quan sát.

Đánh dấu được vị trí các vân trên tờ giấy đặt trên màn quan sát, rồi lấy giấy ra đo khoảng vân bằng thước kẹp.

Tính được bước sóng laze, tính sai số, viết đúng kết quả.

III. CƠ SỞ LÝ THUYẾT:

   + Tia laser là một chùm tia sáng song song, đơn sắc cao, có bước sóng nằm trong khoảng 0,630 − 0,690μm.

   + Khi chiếu chùm laser vuông góc với màn chắn P có hai khe hẹp song song thì hai khe hẹp này sẽ trở thành hai nguồn kết hợp phát sóng ánh sáng về phía trước. Cách P một khoảng D ta đặt một màn quan sát E song song với P. Trên E ta quan sát được hệ vân giao thoa (các vân sáng xen kẽ các vân tối). Đo khoảng vân i, khoảng cách D, a ta sẽ tìm được λ theo công thức:

IV. THÍ NGHIỆM:

   + Bố trí thí nghiệm như hình trên.

   + Khe Young đặt ngay sát sau nguồn Laser. Cấp nguồn DC 6V cho đèn Laser.

   + Nên di chuyển khe Young sao cho hình ảnh giao thoa hiện lên rõ nét trên màn E. Chú ý ánh sáng khi làm thí nghiệm (không được đứng đối diện với nguồn laser).

   + Di chuyển thanh gắn màn E ra xa và tiến hành đo khoảng vân i trong thí nghiệm (nên đo khoảng 5 – 6 khoảng vân). Chú ý các thông số a, D trên khe Young và trên thước dài.

   + Lặp lại thí nghiệm 2 – 3 lần và ghi các giá trị thích hợp vào bảng.

   + Kết thúc thí nghiệm: tắt công tắc, rút phích điện, vệ sinh chỗ thí nghiệm.