TR NG ĐI H C S PH M THÀNH PH H CHÍỪỜ Ạ Ọ Ư Ạ Ố Ồ
MINH
KHOA V T LÍẬ
Đ TÀI:Ề
THÍ NGHI M Ệ
CÁCH T NHI U XỬ Ễ Ạ
Thí nghi m cách t nhi u xệ ử ễ ạ
TP.H CHÍ MINH THÁNG 5-2012Ồ
M C L CỤ Ụ
2
Thí nghi m cách t nhi u xệ ử ễ ạ
. C S LÝ THUY TƠ Ở Ế
.1.Nhi u x là gì ?ễ ạ
Nhi u x là hi n t ng tia sáng b l ch kh i ph ng truy nễ ạ ệ ượ ị ệ ỏ ươ ề
th ng khi đi g n các ch ng ng i v t có kích th c nhẳ ầ ướ ạ ậ ướ ỏ (các
ch ng ng i v t có th là các khe h p, l tròn,… có kíchướ ạ ậ ể ẹ ỗ
th c c b c song ánh sáng chi u t i.ướ ỡ ướ ế ớ
.2.Cách t là gì ?ử
Cách t nhi u x là thi t b quang h c đc s d ng đ tìm hi u các b c sóng khác nhauử ễ ạ ế ị ọ ượ ử ụ ể ể ướ
ho c màu s c trong m t chùm ánh sáng.ặ ắ ộ
Cách t truy n qua: trên t m th y tinh có nh ng rãnh không trong su t, ánh sángử ề ấ ủ ữ ố
truy n qua ph n trong su t và gây ra nhi u x (ch nghiên c u cho ánh sang nhìn th y).ề ầ ố ễ ạ ỉ ứ ấ
Cách t ph n x : t o b i t m kim lo i ph ng, nh n bóng và có h s ph n x cao,ử ả ạ ạ ở ấ ạ ẳ ẵ ệ ố ả ạ
trên các m t đc v ch các rãnh nh cách đu nhau (dung đ nghiên c u tia t ngo i).ặ ượ ạ ỏ ề ẻ ứ ử ạ
.3.Mô t cách t :ả ử
- Là m t h th ng g m n khe gi ng h t nhau có b r ng là a cách đu nhau v i kho ng cáchộ ệ ố ồ ố ệ ề ộ ề ớ ả
gi a 2 khe liên ti p là l.ữ ế
l: chu k cách t ; ỳ ử = n: s cách t trên m t đn v đ dài.ố ử ộ ơ ị ộ
C u t o c a cách t r t là tinh vi, trên b r ng 1 mm có đn hàng trăm, hàng ngàn khe,…ấ ạ ủ ử ấ ề ộ ế
Có nhi u lo i cách t có c u t o riêng bi t nh ng đu d a trên nguyên t c: m t song c a ề ạ ử ấ ạ ệ ư ề ự ắ ặ ủ
chùm tia sang t i đc chia thành nh ng ph n đu đn, l n l t truy n qua và b ngăn l i ớ ượ ữ ầ ề ặ ầ ượ ề ị ạ ở
cách t .ử
.4. S phân b đi u ki n sángự ố ề ệ
.4.1. Bi u th c biên để ứ ộ
= A0
3
Thí nghi m cách t nhi u xệ ử ễ ạ
.4.2. Đi u ki n c c đi và c c ti uề ệ ự ạ ự ể
a.V trí c c ti u nhi u x :ị ự ể ễ ạ
b.V trí c c đi chính gjao thoa:ị ự ạ
(k=
c.V trí c c đi ph giao thoa:ị ự ạ ụ
(k=1,2,…)
d.V trí các c c ti u giao thoa:ị ự ể
(k=
.5. Góc l ch c c ti uệ ự ể
Góc l ch c c ti u và cách xác đnh góc l ch c c ti u ệ ự ể ị ệ ự ể
T i O vân sáng trung tâm màu tr ng hai bên vân trung tâm là các nh c a khe sáng, đó làạ ắ ả ủ
các nh nhi u x b c 1, 2, . . G i iả ễ ạ ậ ọ o là góc t i và i là góc nhi u x và ớ ễ ạ là đ dài sóng đangộ
dùng (tính b ng mm) ta có công th c xác đnh c c đi giao thoa th k (vân giao thoa b i nằ ứ ị ự ạ ứ ở
chùm tia nhi u x ) sin i - sin iễ ạ o = k n (1)
N u ta quay dĩa theo m t chi u nh t đnh đn thay đi góc t i i, nh nhi u x d i chế ộ ề ấ ị ể ổ ớ ả ễ ạ ờ ổ
đn m t lúc nào đó thì d ng l i và ch y tr lui. ế ộ ừ ạ ạ ở
V trí d ng l i là v trí đ l ch c c ti u.ị ừ ạ ị ộ ệ ự ể
G i Dọm là góc l ch c c ti u ta có ệ ự ể :
i = io= và 2.sin = k . . n (2)
4
Thí nghi m cách t nhi u xệ ử ễ ạ
. THÍ NGHI M CÁCH T NHI U XỆ Ử Ễ Ạ
.1. M c đích thí nghi mụ ệ
Đo s v chố ạ n trên m i mm c a cách t b ng cách dùng ánh sáng đã bi t tr c ỗ ủ ử ằ ế ướ
b c sóng ánh sáng.ướ
Đo m t vài b c sóng ánh sáng ch a bi t.ộ ướ ư ế
.2. Mô tả tí nghi mệ
-Ngu n sáng: ngu n halogenồ ồ
- Giác kế
+Kính ng mắ
+ ng chu n tr cỐ ẩ ự
+Bàn ph ngẳ
+Đĩa chia đ và du xíchộ
-Cách t (ch a bi t n)ử ư ế
.3. Cách ti n hànhế
.2.1. Đi u ch nh ng chu n tr c và kính ng mề ỉ ố ẩ ự ắ
- Đt ng chu n tr c quay ra ngoài, qua kính ng m ta nhìn ra xa vô c c đ xác đnh v trí ặ ố ẩ ự ắ ự ể ị ị
ng m sao cho nh ng m đc rõ nh t.ắ ả ắ ượ ấ
- Sau đó, đt ng chu n tr c th ng hàng v i đng truy n tia sáng c a đèn Neon th y ngân.ặ ố ẩ ự ẳ ớ ườ ề ủ ủ
.3.2. Xác đnh n v ch c a cách tị ạ ủ ử
Dùng nh nhi u x b c 1 và nh nhi u x b c 2 đ xác đnh n ả ễ ạ ậ ả ễ ạ ậ ể ị
+ Dùng nh nhi u x b c 1(k=1)ả ễ ạ ậ
Dùng kính ng m đ tìm quang ph b c 1 bên ph iắ ể ổ ậ ở ả
- Đt cách t trên đĩa xoay trên giác k (h i xoay v bên trái). M t nhìn qua ng ng m, taặ ử ế ơ ề ắ ố ắ
quan sát th y m t v ch sáng tr ng, xoay ng ng m t t sang bên ph i, quan sát th y quangấ ộ ạ ắ ố ắ ừ ừ ả ấ
ph bâc m t, khi th y v ch màu vàng kép, ta đi u ch nh cho tâm ch X c a kính ng m trùngổ ộ ấ ạ ề ỉ ữ ủ ắ
v i v ch vàng 1 (v ch g n v ch màu đ). Sau đó xoay th t nh cách t theo ng c chi u kimớ ạ ạ ầ ạ ỏ ậ ẹ ử ượ ề
đng h sao cho v ch màu vàng di chuy n sang bên trái. Chú ý quan sát khi v ch màu vàngồ ồ ạ ể ạ
d ng l i và đi chi u di chuy n ng c l i. T i th i đi m d ng l i c a v ch vàng, ta t từ ạ ổ ề ể ượ ạ ạ ờ ể ừ ạ ủ ạ ừ ừ
quay ng ng m đ tâm ng ng m trung v i v ch màu vàng lúc n y.ố ắ ể ố ắ ớ ạ ả
- Ti p theo, ta đc ch s góc l ch c a kính ng m trên vòng tròn c a giác k .ế ọ ỉ ố ệ ủ ắ ủ ế
Dùng kính ng m đ tìm quang ph b c 1 bên tráiắ ể ổ ậ
- Th c hi n t ng t nh tìm quang ph b c 1 bên ph i, nh ng th c hi n các b c theoự ệ ươ ự ư ổ ậ ả ư ự ệ ướ
chi u ng c l i. Ta tìm đc góc l ch ề ượ ạ ượ ệ c a v ch vàng 1.ủ ạ
5