Sau khi học lý thuyết của chương sóng ánh sáng, các em học sinh lớp 12 sẽ có một bài thực hành để đo bước sóng của sóng ánh sáng. Kiến Guru sẽ hướng dẫn các em viết kết quả bài thực hành vật lý 12 cơ bản bài 29: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa một cách chính xác và đầy đủ nhất. Lưu ý các số liệu trong bài chỉ là tham khảo mẫu, khi viết bài, các em cần thay số đo đã đo được để bài thực hành đúng nhất. Bạn đang xem: Kết quả báo cáo thực hành đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa Bài thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa là bài thực hành duy nhất trong chương 5. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu cách tiến hành thí nghiệm này trong bài viết hôm nay nhé!
Tia laser là một chùm sáng song song, đơn sắc. Khi chiếu chùm tia laser vuông góc với màn chắn P có hai khe hẹp song song F1, F2. Hai khe hẹp này trở thành hai nguồn kết hợp phát sóng ánh sáng về phía trước. Các 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 gồm những dải sáng tối xen kẽ. Khoảng vân i (khoảng cách giữa hai vân sáng, hoặc hai vân tối liên tiếp) liên hệ với a, D và bước sóng λ theo công thức: i=λ.D/a Nếu khoảng cách a giữa hai khe cho biết trước, đo khoảng cách D và khoảng vân i, ta tính được bước sóng λ của tia laser. Bộ dụng cụ gồm một nguồn tia laser S phát ra tia sáng laser màu đỏ, chiếu vuông góc vào mặt phẳng màn chắn P. Cả hai được lắp trên một giá đỡ có các vít hãm có thể điều chỉnh được Để nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách a, trên P có ba hệ khe Young có khoảng cách a khác nhau 0,2; 0,3; 0,4 mm. Trong bài thí nghiệm này, ta có thể tùy chọn một trong ba hệ khe nói trên. Khoảng cách a giữa hai khe được ghi ngay ở vị trí dưới khe. Màn quan sát E là một tờ giấy trắng dán lên tường hoặc dán lên một bảng màn ảnh có chân, đặt trên mặt bàn, song song với mặt phẳng P và cách P một khoảng D=1,5 -> 2m. Độ lớn của khoảng vân i đo bằng thước cặp, còn khoảng cách D đo bằng thước milimét. Cắm phích điện của bộ nguồn phát laser S vào ổ điện xoay chiều 220 V. Bật công tắc K, ta nhận được chùm tia laser màu đỏ. Điều chỉnh vị trí màn chắn P sao cho chùm tia laser chiếu thẳng góc đúng vào hệ khe young đã chọn. Màn quan sát E đặt cách P khoảng 1,5 đến 2m. Điều chỉnh, dịch chuyển giá đỡ G sao cho chùm tia laser chiếu đúng vào màn E và vuông góc với màn. Quan sát hệ vân giao thoa xuất hiện trên màn. Dùng thước 3000 milimet đo khoảng cách D từ màn chắn P đến màn quan sát E. Đánh dấu vị trí của các vân sáng trên tờ giấy trắng phân bố trên n khoảng vân, n tùy chọn từ 2 đến 6. Dùng thước cặp đo khoảng cách L giữa hai vân sáng đã được đánh dấu ở ngoài cùng, ghi vào bảng 1. Khoảng vân i: i=L/n (mm) Bước sóng của chùm laser được tính theo công thức: λ=ai/D=(aL)/(Dn) Tắt công tắc K, rút phích điện của nguồn laser ra khỏi ổ cắm điện. Kết thúc thí nghiệm Trả lời: Hiện tượng trong vùng hai chùm sáng gặp nhau lại có những vạch sáng tối nằm so le nhau, chổ vạch tối chứng tỏ tại đó ánh sáng triệt tiêu nhau, những vạch sáng là những chỗ ánh sáng từ hai nguồn tăng cường lẫn nhau ⇒ hai nguồn sáng phát sinh hiện tượng giao thoa hay nói cách khác ánh sáng có tính chất sóng. Trả lời: Điều kiện giao thoa của hai sóng ánh sáng là hai nguồ đó phải là hai nguồn kết hợp:
Trả lời:
Trên đây là toàn bộ lý thuyết và đáp án của bài thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa. Nếu bạn đọc có thắc mắc xin hãy để lại bình luận ở dưới bài viết này.
Chú ý: Đây chỉ là bài mẫu tham khảo, khi làm bài các bạn cần thay số đo mà mình đã đo để có một bài báo cáo thực hành đúng. BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIAO THOA Họ và tên:………………………......;Lớp:…12B………………;Tổ:…………… Ngày làm thực hành:……………….…………………………………………….. I-MỤC ĐÍCH THỰC HÀNH 1. Quan sát hệ vân giao thoa tạo bởi khe Y-âng, sử dụng chùm sáng laze. 2. Đo bước sóng ánh sáng. II-TÓM TẮT LÍ THUYẾT 1.Hiện tượng giao thoa ánh sáng là gì ?
2. Điều kiện giao thoa của hai sóng ánh sáng là gì ?
3. Công thức tính khoảng vân và công thức xác định bước sóng ánh sáng trong trường hợp giao thoa của hai sóng ánh sáng đơn sắc tạo bởi khe Y_âng là như thế nào ?
III- KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Xác định bước sóng của chùm tia laze Bảng 1 - Khoảng cách giữa hai khe hở hẹp F1,F2: a = 0,15$\pm $0,01(mm) - Độ chính xác của thước milimét:$\Delta $ = 0,01(mm) Độ chính xác của thước cặp:$\Delta '$ = 0,01 (mm) - Số khoảng vân sáng đánh dấu: n = 5.
a) Tính giá trị trung bình của bước sóng: $\bar{\lambda }=\frac{\bar{a}\bar{L}}{n\bar{D}}=\frac{0,15.9,122}{5.0,418}=0,6546$ b) Tính sai số tỉ đối của bước sóng : $\delta =\frac{\Delta \lambda }{\bar{\lambda }}=\frac{\Delta a}{\bar{a}}+\frac{\Delta D}{\bar{D}}+\frac{\Delta L}{\bar{L}}=\frac{0,01}{0,15}+\frac{0,0664}{9,122}+\frac{0,01}{0,418}=0,0979$ Trong đó: $\Delta L=\bar{\Delta }\bar{L}+\Delta '$là sai số tuyệt đối của phép đo độ rộng của n khoảng vân, dùng thước cặp. $\Delta D=\bar{\Delta }\bar{D}+\Delta $là sai số tuyệt đối của phép đo khoảng cách giữa màn chắn P và màn quan sát E, dùng thước milimét. c) Tính sai số tuyệt đối trung bình của bước sóng λ: $\Delta \lambda =\delta \bar{\lambda }=0,0979.0,6546=0,064$ d) Viết kết quả đo của bước sóng λ: λ=0,66±0,06μm |
