Mời các em cùng nhau tìm hiểu nội dung của Bài 29: Thực hành Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa.
Nội dung bài học sẽ giúp các em ôn tập lại cơ sở lí thuyết về hệ vân giao thoa trên màn ảnh. Đồng thời, giúp cho các em lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu bằng suy luận lí thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm dùng nguồn laze chiếu vuông góc với màn chắn có khe Y-âng, từ đó xác định được tương đối chính xác bước sóng của chùm tia laze.
Qua đó, các em có thể rèn luyện kĩ năng thực hành, luyện tập thao tác khéo léo , trung thực , tự tin, say mê tìm hiểu khoa học.
Quan sát hệ vân giao thoa tạo bởi khe Young, sử dụng chùm tia Laser.
Đo bước sóng ánh sáng.
Tia laser là một chùm tia sáng song song, đơn sắc cao, có bước sóng nằm trong khoảng \(0,630--0,690\mu m\).
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 \(\lambda \) theo công thức :
\(i = \lambda \frac{D}{a}\)
Nguồn phát tia Laser ( 1 – 5 mW). Loại Laser bán dẫn (He - Ne)có bước sóng nằm trong khoảng 630nm – 690nm.
Khe Young .
Thước cuộn 3000 m.
Thước kẹp.
Giá thí nghiệm có gắn thước dài.
Một màn hứng E.
Nguồn AC/DC 6 – 12V.
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.
Nên đo n khoảng vân trên L chiều dài của màn ( n = 5,6 ).
Khi đó: \(\lambda = \frac{{aL}}{{Dn}}\)
Bảng xác định bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa
Khoảng cách giữa hai khe : a = ……………….(mm). Độ chính xác của thước milimet: \(\Delta \) = ……………….(mm). Khoảng vân đánh dấu : n = …………….. | ||||
Lần đo | D (mm) | L (mm) | \(\lambda \) | \(\Delta \)\(\lambda \) |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 | ||||
Giá trị trung bình |
Viết kết quả của phép đo :
\(\lambda = \bar \lambda \pm \overline {\Delta \lambda } = ...............................................\)
Vì sao phải điều chỉnh màn chắn P và giá đỡ G để chùm tia laze chiếu vuông góc với màn chắn P và màn quan sát E?
Ta phải điều chỉnh màn chắn P và giá đỡ G để chùm tia laze chiếu vuông góc với màn chiếu P và màn quan sát E để tạo ra hệ vân đối xứng, các khoảng vân \(i\) bằng nhau.
Cho chùm sáng laze có bước sóng \(\lambda = 0,65\mu m\) . Khoảng cách từ màn chắn P đến màn quan sát E bằng 2m. Để tạo ra hệ vân giao thoa có khoảng vân thì khoảng cách a giữa hai khe hẹp phải chọn bằng bao nhiêu?
Ta có: \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\)
Khoảng cách giữa 2 khe là:
\(a = \frac{{\lambda D}}{i} = \frac{{0,{{65.10}^{ - 6}}.2}}{{1,{{3.10}^{ - 3}}}} = {10^{ - 3}}(m) = 1mm\)
Vì sao khi đo khoảng vân \(i\) bằng thước cặp, ta lại phải đo khoảng cách giữa n vân mà không đo khoảng cách giữa hai vân kề nhau?
Khi đo khoảng vân \(i\) bằng thước cặp, ta phải đo khoảng cách giữa n vân mà không đo khoảng cách giữa 2 vân kề nhau vì khoảng vân \(i\) rất nhỏ, ta đo khoảng cách giữa n vân sau đó tìm \(i\) thì sẽ tránh bớt sai số của dụng cụ đo.
Hệ vân giao thoa sẽ thay đổi thế nào, nếu:
a) Thay nguồn sáng laze màu đỏ bằng nguồn sáng laze màu xanh?
b) S là một nguồn sáng trắng?
a) Khi thay nguồn sáng laze màu đỏ bằng nguồn sáng laze màu xanh thì bước sóng giảm, nên khoảng vân giảm còn vị trí vân sáng chính giữa không đổi.
Trên màn ta vẫn thu được hệ vân gồm các vân sáng xanh và tối xen kẽ nhau đều đặn.
b) Nếu S là nguồn sáng trắng thì ta thu được hệ vân gồm ở chính giữa là vân màu trắng, hai bên là những dãy màu như màu cầu vồng, màu đỏ ở ngoài, màu tím gần vân trắng trung tâm.
Qua bài giảng Thực hành Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Nhận thức rõ bản chất sóng của ánh sáng.
Biết ứng dụng hiện tượng giao thoa để đo bước sóng ánh sáng, quan sát hệ vân, phân biệt được các vân sáng, vân tối, vân sáng giữa của hệ vân.
Xác định được tương đối chính xác bước sóng của chùm tia laze.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 29 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, nếu giữ nguyên bước sóng , giữ nguyên khoảng cách giữa hai khe S1S2; đồng thời tăng khoảng cách từ mặt phẳng chứa S1S2 đến màn lên 2 lần thì khoảng vân sẽ:
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng vân sẽ:
Công thức để xác định vị trí vân sáng trên màn trong hiện tượng giao thoa:
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 12 DapAnHay
Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, nếu giữ nguyên bước sóng , giữ nguyên khoảng cách giữa hai khe S1S2; đồng thời tăng khoảng cách từ mặt phẳng chứa S1S2 đến màn lên 2 lần thì khoảng vân sẽ:
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng vân sẽ:
Công thức để xác định vị trí vân sáng trên màn trong hiện tượng giao thoa:
Ứng dụng của hiện tượng giao thoa ánh sáng để đo:
Trong thí nghiệm I−âng (Young) để đo bước sóng của ánh sáng đơn sắc. Dụng cụ đo chủ yếu là
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng người ta dùng ánh sáng lục thay ánh sáng đơn sắc chàm và đồng thời giữ nguyên các điều kiện khác thì
Trong thí nghiệm giao thoa với ánh sáng trắng của Y−âng, khoảng cách giữa vân sáng và vân tối liên tiếp bằng
Ánh sáng trên bề mặt rộng 7,2 mm của vùng giao thoa người ta đếm được 9 vân sáng (hai rìa là hai vân sáng). Tại vị trí cách vân trung tâm 14,4 mm là vân:
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau một khoảng a = 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 1,5 m. Hai khe được chiếu bằng bức xạ có bước sóng \(\lambda = 0,6 \mu m\). Trên màn thu được hình ảnh giao thoa. Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm (chính giữa) một khoảng 7,2 mm có vân sáng bậc (thứ):
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, trên màn quan sát thu được khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là L. Tịnh tiến màn 36 cm theo phương vuông góc với màn tới vị trí mới thì khoảng cách giữa 11 vân sáng liên tiếp cũng là L. Khoảng cách giữa màn và mặt phẳng chứa hai khe lúc đầu là
Để hai sóng ánh sáng kết hợp có bước sóng λ tăng cường lẫn nhau khi giao thoa với nhau thì hiệu đường đi của chúng phải.
A. Bằng 0
B. Bằng \(k\lambda \) (với \(k = 0, \pm 1, \pm 2,...\))
C. Bằng \(\left( {k - \frac{1}{2}} \right)\lambda \) (với \(k = 0, \pm 1, \pm 2,...\))
D. Bằng \(\left( {k\lambda + \frac{\lambda }{4}} \right)\) (với \(k = 0, \pm 1, \pm 2,...\))
Khoảng cách i giữa hai vân sáng, hoặc hai vân tối liên tiếp trong hệ vân giao thoa, ở thí nghiệm hai khi Y-âng, được tính theo công thức nào sau đây?
A. \(i = \frac{{\lambda a}}{D}\)
B. \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\)
C. \(i = \frac{{aD}}{\lambda }\)
D. \(i = \frac{\lambda }{{aD}}\)
Sự phụ thuộc của chiết suất vào bước sóng.
A. Xảy ra với mọi chất rắn, lỏng, hoặc khí.
B. Chỉ xảy ra với chất rắn, và chất lỏng.
C. Chỉ xảy ra với chất rắn.
D. Là hiện tượng đặc trưng của thủy tinh.
Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, trên màn ảnh người ta đo được khoảng cách từ vân sáng thứ tư đến vân sáng thứ mười ở cùng một bên của vân sáng trung tâm là 2,4 mm. Cho biết khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, và màn ảnh cách hai khe 1m .
a) Tính bước sóng ánh sáng. Ánh sáng đó có màu gì?
b) Nếu dùng ánh sáng đó có bước sóng 0,70μm thì khoảng cách từ vân sáng thứ tư đến vân sáng thứ 10 ở cùng một bên vân sáng trung tâm là bao nhiêu?
Hai khe Y-âng cách nhau 3 mm được chiếu sáng bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60 μm. Các vân giao thoa được hứng trên màn cách hai khe 2m. Hãy xác định tính chất của vân giao thoa tại điểm M cách vân sáng trung tâm 1,2 mm và tại điểm N cách vân sáng trung tâm 1,8 mm .
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
\(\lambda _{pq}>\lambda _{KT}\)
Đáp án D
Câu trả lời của bạn
quang – phát quang.
A. Ánh sáng cam.
B. Ánh sáng chàm.
C. Ánh sáng lam.
D. Ánh sáng tím.
Câu trả lời của bạn
Ánh sáng kích thích phải có bước sóng nhỏ hơn ánh sáng phát quang, do vậy ánh sáng cam không thể gây ra hiện tương phát quang
Câu trả lời của bạn
Bước sóng của ánh sáng kích thích luôn ngắn nhơn bước sóng huỳnh quang, vậy bước sóng 0,6 μm không thể gây ra hiện tượng phát quang
Câu trả lời của bạn
27\(\lambda _1\) /4
Câu trả lời của bạn
Theo định luật Xtoc về sự phát quang thì ánh sáng phát quan có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích.
Câu trả lời của bạn
\(\lambda _{KT}=0,26\mu m;\lambda _pq=0,52\mu m\)
\(P_{pq}=20\%.P_{KT}\Rightarrow N_{pq}.\frac{hc}{\lambda _{pq}} =\frac{1}{5}.N_{KT}.\frac{hc}{\lambda _{KT}}\)
\(\Rightarrow \frac{N_{pq}}{N_{KT}}=\frac{\lambda _{pq}}{\lambda _{KT}}. \frac{1}{5}=\frac{2}{5}\)
Câu trả lời của bạn
\(P=N.h.f\Rightarrow N=\frac{P}{hf}=3,02.10^{19}\)
Câu trả lời của bạn
Huỳnh quang.
A. đỏ
B. lục
C. lam
D. tím
Câu trả lời của bạn
Ánh sáng phát quang có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng kích thích
=> Ánh sáng tím không thể là ánh sáng phát quang
=> Câu D
Câu trả lời của bạn
Dựa vào sự phát xạ cảm ứng.
Câu trả lời của bạn
Vân giao thoa tạo bởi hai khe Y - âng nên khi đặt màn quan sát tại bất cứ chỗ nào trong khoảng giao nhau của hai chùm sáng kết hợp, ta đều có được các vân giao thoa.
Trong thí nghiệm phương án 1, ta cần điều chỉnh sao cho khoảng vân \(i\) luôn có giá trị \(i = 0,1\) (mm) nên cần di chuyển ống quan sát sao cho phù hợp với loại ánh sáng đơn sắc trong thí nghiệm.
Do đó :
* Nếu \(i < 0,1\) (mm) thì cần điều chỉnh để tăng D (kéo ống quan sát ra khỏi ống định hướng).
* Nếu \(i > 0,1\) (mm) thì cần điều chỉnh để giảm D ( đẩy ống quan sát vào ống định hướng).
- Nếu mỗi khe trong khe Y- âng được chiếu sáng nhờ một đèn laze riêng biệt phát ánh sáng cùng bước sóng thì hiện tượng trên màn quan sát được sẽ như thế nào ?
Câu trả lời của bạn
Trong phương án thí nghiệm dùng đèn Laze
a) Nếu thay đèn Laze phát ánh sáng đỏ (\({\lambda _1} = 0,76\mu m\)) có khoảng vân i1 bằng \({{{\lambda _1}D} \over a}\) bằng đèn laze phát ánh sáng màu xanh (\({\lambda _2} < {\lambda _1}\)) có khoảng vân i2 bằng \({{{\lambda _2}D} \over a} < {i_1}\) thì trên màn ảnh ta thấy hệ vân sít lại gần nhau hơn, tuy nhiên vân chính giữa vẫn ở tại 0 không thay đổi.
b) Nếu mỗi khe Y - âng được chiếu sáng bởi một đèn laze riêng biệt phát ánh sáng cùng bước sóng thì hai khe Y - âng cũng không đúng là hai nguồn kết hợp. Do đó trên màn ảnh ta không thu được hệ vân giao thoa mà thay vào đó là sự chồng chập của 2 hệ vân nhiễu xạ qua 2 khe S1 và S2.
Câu trả lời của bạn
Ta phải điều chỉnh màn chắn P và giá đỡ G để chùm tia laze chiếu vuông góc với màn chiếu P và màn quan sát E để tạo ra hệ vân đối xứng, các khoảng vân i bằng nhau.
Câu trả lời của bạn
Khi đo khoảng vân i bằng thước cặp, ta phải đo khoảng cách giữa n vân mà không đo khoảng cách giữa 2 vân kề nhau vì khoảng vân i rất nhỏ, ta đo khoảng cách giữa n vân sau đó tìm i thì sẽ tránh bơt sai số của dụng cụ đo.
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Điều kiện giao thoa của hai sóng ánh sáng là gì ?
Câu trả lời của bạn
Vì sao khi đo khoảng vân i bằng thước cặp, ta lại phải đo khoảng cách giữa n vân mà không đo khoảng cách giữa hai vân kề nhau?
Câu trả lời của bạn
Khi đo khoảng vân ii bằng thước cặp, ta phải đo khoảng cách giữa n vân mà không đo khoảng cách giữa 2 vân kề nhau vì khoảng vân ii rất nhỏ, ta đo khoảng cách giữa n vân sau đó tìm ii thì sẽ tránh bớt sai số của dụng cụ đo.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *