bai giang thuc hanh vat ly dai cuongp2

Nếu vận tốc chuyển động của chất lỏng không quá lớn, ta có thể xem như dòng chất lỏng được phân chia thành nhiều lớp mỏng chuyển động với vận tốc v  có độ lớn thay đổi như biểu diễn tr

Trang 1

73

Bài 6 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ NHỚT CỦA CHẤT LỎNG

THEO PHƯƠNG PHÁP STỐC

1 Mục đích yêu cầu

1.1 Mục đích

Mục đích của bài thí nghiệm này là trang bị cho sinh viên những kiến thức

và kỹ năng thực nghiệm cần thiết để xác định hệ số nhớt của chất lỏng theo phương pháp Stốc

1.2 Yêu cầu

i Nắm được cơ sở lý thuyết của thí nghiệm;

ii Nắm được cấu tạo và hoạt động của thiết bị thí nghiệm dùng để xác định hệ

số nhớt của chất lỏng theo phương pháp Stốc;

iii Biết cách tiến hành thí nghiệm nhằm xác định hệ số nhớt của chất lỏng theo phương pháp Stốc;

iv Viết được báo cáo thí nghiệm, tính được các sai số theo yêu cầu

2 Cơ sở lý thuyết

Xét chuyển động của một chất lỏng trong một ống hình trụ theo phương song song với trục Ox của ống Nếu vận tốc chuyển động của chất lỏng không quá lớn, ta có thể xem như dòng chất lỏng được phân chia thành nhiều lớp mỏng chuyển động với vận tốc v 

có độ lớn thay đổi như biểu diễn trên hình 3.21

Hình 3.21 Chuyển động của chất lỏng

Trang 2

74

Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là do ở mặt tiếp xúc giữa các lớp chất lỏng

xuất hiện các lực nội ma sát có tác dụng cản trở chuyển động tương đối của chúng

Nguyên nhân của lực nội ma sát trong chất lỏng là do đâu? Cấu tạo phân

tử của các chất lỏng vừa có những nét giống với chất rắn, vừa có những nét giống với chất khí: mật độ phân tử trong chất lỏng rất lớn, gần giống như trong chất rắn, nhưng trong chất lỏng mỗi phân tử lại không có một vị trí cố định như trong chất rắn mà nó có thể di chuyển tương đối dễ dàng, gần giống như trong chất khí Do

đó, trạng thái lỏng có những tính chất rất phức tạp Cho đến nay người ta vẫn chưa xây dựng được một lý thuyết hoàn chỉnh về các chất lỏng Trong số các lý thuyết

về chất lỏng, lý thuyết do nhà vật lý Nga Ia I Frenkel đề xướng cho phép giải thích được nhiều tính chất của chất lỏng Theo lý thuyết này, phân tử chất lỏng "lang thang" trong toàn thể tích của chất lỏng giống như một người du mục Thỉnh thoảng nó dừng lại và dao động xung quanh một một vị trí cân bằng nào đó (tại vị trí cân bằng này thế năng của phân tử đạt cực tiểu địa phương) Sau một thời gian,

do va chạm với các phân tử khác, phân tử có thể nhận được một động năng đủ lớn giúp nó rời bỏ vị trí cân bằng này, bỏ đi để rồi tìm đến một vị trí cân bằng mới Nó dao động xung quanh vị trí ấy một thời gian rồi lại tiếp tục bỏ đi nơi khác… Mỗi phân tử chất lỏng tương tác khá mạnh với các phân tử láng giềng và lực tương tác

là lực hút, nhưng lực tương tác này giảm khá nhanh theo khoảng cách Dựa trên lý thuyết này, có thể nêu ra hai nguyên nhân chính dẫn đến lực nội ma sát của chất lỏng

Nguyên nhân thứ nhất là do sự trao đổi động lượng của các phân tử giữa các

lớp chất lỏng có vận tốc định hướng khác nhau Trong một dòng chất lỏng, các

phân tử chất lỏng tham gia đồng thời hai chuyển động: chuyển động có hướng và chuyển động nhiệt hỗn loạn Kết quả là luôn có sự trao đổi các phân tử giữa các lớp chất lỏng Các phân tử của lớp nhanh khi chuyển sang lớp chậm sẽ tương tác với các phân tử của lớp chậm và truyền bớt động lượng cho các phân tử đó, làm tăng vận tốc định hướng của lớp chậm Tương tự, các phân tử của lớp chậm khi chuyển sang lớp nhanh sẽ làm giảm vận tốc định hướng của lớp nhanh

Nguyên nhân thứ hai là do sự tương tác giữa các phân tử chất lỏng ở lân cận biên phân cách giữa hai lớp chất lỏng Theo lý thuyết Frenkel, mỗi một phân tử chất lỏng chịu sức hút của các phân tử lân cận có bên trong phạm vi một mặt cầu

bán kính r gọi là mặt cầu tương tác phân tử (còn r gọi là bán kính tương tác phân

tử) Do tương tác đó, mỗi phân tử ở gần biên phân cách của lớp này sẽ bị hút bởi

Trang 3

75

các phân tử có bên trong mặt cầu tương tác phân tử nhưng thuộc lớp kia, làm cản trở chuyển động tương đối giữa hai lớp, tức là dẫn đến ma sát giữa hai lớp

Thực nghiệm chứng tỏ trị số của lực nội ma sát F ms giữa hai lớp chất lỏng

có vận tốc định hướng là v và v + dv, nằm cách nhau một khoảng dz dọc theo

phương Oz, tỷ lệ với gradien vận tốc

dv

Hệ số tỷ lệ  gọi là hệ số nhớt của chất lỏng Trị số của  phụ thuộc bản chất của chất lỏng và giảm khi nhiệt độ tăng Đơn vị đo của  là kg/ms

Giả sử nếu một viên bi nhỏ bán kính r rơi thẳng đứng với vận tốc v trong

khối chất lỏng, thì lớp chất lỏng bám dính vào mặt ngoài viên bi cũng chuyển

động với cùng vận tốc v Do tác dụng của lực nội ma sát, lớp chất lỏng này sẽ

kéo các lớp khác nằm gần nó chuyển động theo Thực nghiệm chứng tỏ trên khoảng cách

v dz

dv

233

20 

Theo công thức (3.40), lực nội ma sát giữa lớp chất lỏng bám dính vào

mặt ngoài của viên bi (S = 4r 2) và lớp chất lỏng tiếp xúc với nó có trị số bằng:

r 3 2

z



Hình 3.22 Vận tốc chất lỏng

Trang 4

76

r 2

v 3 S dz

dv

Công thức này gọi là công thức Stốc, nó cho biết lực ma sát nhớt tăng tỷ

lệ với vận tốc v và chỉ đúng đối với những vận tốc v không lớn (cỡ vài m/s) của

viên bi chuyển động trong chất lỏng rộng vô hạn

Có thể xác định hệ số nhớt  của chất lỏng theo phương pháp Stốc (Stokes) nhờ bộ thiết bị vật lý kiểu MN - 971A (hình 3.23) gồm: một ống thuỷ tinh 2 đựng chất lỏng 3 được giữ thẳng đứng trên giá đỡ 9, hai đầu cảm biến từ 4

và 5 được nối với một bộ đo thời gian hiện số bố trí trên mặt phía trước của hộp

chân đế 8 Khi thả rơi viên bi có khối lượng m qua phễu định tâm 1 vào trong

chất lỏng có hệ số nhớt  cần đo, viên bi sẽ chịu tác dụng của ba lực:

- Trọng lựcP

hướng thẳng đứng từ trên xuống và có trị số bằng:

g r mg

Trang 5

với v là vận tốc của viên bi và  là hệ số nhớt của chất lỏng

Dưới tác dụng của các lực trên, viên bi chuyển động với gia tốc

dt

v d a



 tuân theo phương trình cơ bản của động lực học:

C

F P dt

v d

r g

r dt

dv

3

43

0

Nghiệm của phương trình này có dạng:

9

e g

r v

trong đó e là cơ số của lôganêpe, t là thời gian chuyển động của viên bi

Dễ dàng nhận thấy sau khoảng thời gian t không lớn, đại lượng 2 m

rt 3

0

)(

tốc đạt đến giá trị v 0 nào đó thì lực đẩy Acsimet và lực nội ma sát sẽ triệt tiêu

hoàn toàn trọng lực, viên bi sẽ chuyển động thẳng đều Có thể xác định trị số của

v 0 bằng cách đo khoảng thời gian chuyển động t của viên bi rơi thẳng đều giữa hai vạch chuẩn 4 và 5 cách nhau một khoảng L:

Trang 6

- Các viên bi (bằng sắt hoặc vật liệu từ mềm);

- Phễu định hướng dùng để thả các viên bi;

- Nam châm nhỏ dùng để lấy các viên bi ra khỏi

3.2.1 Đo đường kính d của viên bi bằng panme (xem bài 1)

Dùng panme, thực hiện 10 lần phép đo đường kính d của viên bi tại các vị trí khác nhau của viên bi Đọc và ghi giá trị của d trong mỗi lần đo vào bảng 3.10

3.2.2 Đo khoảng thời gian chuyển động t của viên bi rơi trong chất lỏng

a Vặn các vít ở mặt dưới của hộp chân đế 8 (hình 3.23) để điều chỉnh sao cho giá đỡ 9 và ống trụ thuỷ tinh 2 đựng chất lỏng 3 hướng thẳng đứng Giữ cố định

vị trí của cảm biến 4 (đã được điều chỉnh nằm cách miệng của ống trụ thuỷ tinh

một khoảng lớn hơn 20 cm và cách cảm biến 5 một khoảng không đổi L = 60

cm)

Cắm phích lấy điện của bộ thiết bị vật lý MN - 971A vào nguồn điện

~220 V Bấm khoá K trên mặt trước của hộp chân đế 8: đèn LED phát sáng và các chữ số hiển thị trong các cửa sổ “TIME” và “N” trên mặt máy

Hình 3.24 Bộ thí nghiệm MN – 971A

Trang 7

ấn nút “RESET” để các chữ số hiện thị đều trở về 0 Kiểm tra lại vị trí này bằng cách chạm nhẹ ngón tay vào đầu cọc nối dây của cảm biến 5: nếu các chữ số hiện thị trên cửa sổ “TIME” lại nhảy số, thì cảm biến 5 đã được điều chỉnh đủ nhạy để hoạt động

- Thực hiện động tác tương tự đối với núm xoay 6 để điều chỉnh độ nhạy của cảm biến 4 Bấm nút “RESET” để các chữ số hiện thị đều trở về 0

Chú ý: Khi một trong hai cảm biến điều chỉnh không đúng (ở vị trí vượt

quá ngưỡng độ nhạy) thì không thể điều chỉnh tiếp cảm biến thứ hai Trong trường hợp này, ta phải thực hiện lại động tác (2 - b) một cách cẩn thận hơn

c Thả nhẹ viên bi sắt qua chiếc phễu định tâm 1 để nó rơi thẳng đứng dọc theo

trục của ống trụ thuỷ tinh 2 đựng chất lỏng có hệ số nhớt  cần đo

Khi viên bi chuyển động đi qua tiết diện ngang của cảm biến 4 hoặc 5 (có dạng là một vòng dây dẫn nối với mạch cộng hưởng điện), nó sẽ làm xuất hiện một xung điện có tác dụng đóng hoặc ngắt bộ đo thời gian hiện số Vì vậy, bộ đo thời gian hiện số sẽ tự động đo khoảng thời gian rơi t của viên bi trên khoảng cách L giữa hai cảm biến 4 và 5 Thực hiện 10 lần động tác này với cùng một viên bi đã chọn Đọc và ghi giá trị của t hiện thị trong cửa sổ “TIME” ứng với mỗi lần đo được vào bảng 3.10

Bên trái của cửa sổ “TIME” còn có cửa sổ hiện thị “N” để theo dõi số lần hoạt động của các cảm biến 4 và 5: mỗi lần viên bi đi qua một cảm biến, chữ số hiện thị trong cửa sổ “N” lại tăng thêm một đơn vị

Chú ý: Sau mỗi lần đo, ta có thể lấy viên bi sắt ra khỏi ống nối 11 bằng

cách dùng một nam châm nhỏ (đặt trên mặt hộp chân đế 8 hoặc trong hộp 10)

áp sát nam châm vào ống nối 11 tại vị trí có viên bi và dịch chuyển nam châm

Trang 8

80

nhẹ nhàng để làm cho viên bi trượt dọc theo thân ống nối 11 lên tới miệng ống này Chờ cho glixerin bám dính trên viên bi nhỏ giọt hết, ta lấy nó ra và đặt lên một tờ giấy thấm

4 Câu hỏi kiểm tra

4.1 Sự xuất hiện của lực nội ma sát Giải thích bản chất và viết biểu thức của lực này Đơn vị đo hệ số nhớt của chất lỏng là gì?

4.2 Trình bày cách xác định hệ số nhớt của chất lỏng theo phương pháp Stốc Giải thích nguyên nhân gây ra lực cản đối với chuyển động của viên bi rơi trong chất lỏng

4.3 Vận tốc của viên bi rơi trong chất lỏng thay đổi phụ thuộc thời gian như thế nào? Tại sao khi đo thời gian rơi của viên bi lại bắt đầu từ một vị trí nào đó cách miệng ống trụ thuỷ tinh một khoảng đủ lớn (chẳng hạn lớn hơn 20 cm)?

4.4 Trong điều kiện nào, ta có thể tính hệ số nhớt  của chất lỏng theo công thức (3.49)?

5 Báo cáo thí nghiệm

Điểm Thời gian lấy số liệu:

Ngày ……… tháng ……… năm ………

Chữ ký của giáo viên hướng dẫn:

5.1 Mục đích thí nghiệm

5.2 Kết quả thí nghiệm

Bảng số liệu

- Khối lượng riêng  của chất lỏng (glixerin): 3 3

/ 10 ).

011 , 0 260 , 1

- Nhiệt độ trong phòng thí nghiệm: t 0 C = …… ( 0 C)

Trang 9

d d

d t d

5.4 Tính và biểu diễn kết quả hệ số nhớt

d g

g L

Trang 10

82

Bài 7 XÁC ĐỊNH TỶ SỐ NHIỆT DUNG PHÂN TỬ CỦA CHẤT KHÍ

ii Nắm được cấu tạo và hoạt động của thiết bị thí nghiệm;

iii Biết cách tiến hành thí nghiệm nhằm xác định tỷ số nhiệt dung phân tử (Cp/CV) của chất khí;

Nhiệt dung riêng c của một chất khí là một đại lượng vật lý có trị số bằng

lượng nhiệt cần truyền cho một đơn vị khối lượng của chất khí đó để làm tăng nhiệt độ của nó lên 1K (Kelvin) Gọi Q là lượng nhiệt cần truyền cho một khối lượng m của chất khí để nhiệt độ của nó tăng thêm một lượng dT, ta có:

Đối với chất khí, người ta thường dùng nhiệt dung phân tử C, tức là nhiệt

dung của 1 mol chất khí:

vật trong quá trình biến đổi trạng thái vô cùng nhỏ có giá trị bằng tổng số của độ

biến thiên nội năng dU của hệ vật và của công '

Trang 11

83

ở đây '

A

 = pdV, với p là áp suất và dV là độ biến thiên thể tích của khối khí

trong quá trình biến đổi trạng thái của nó Thay (3.52) vào (3.50) và áp dụng cho

1 mol chất khí, ta được:

dT

pdV dT

- Trong quá trình đẳng áp (áp suất không đổi): p = const thì dp = 0 Khi

đó, từ phương trình trạng thái của 1 mol chất khí:

V

V p

C

C C

C C pdV Vdp     

trong đó  >1 là tỷ số nhiệt dung phân tử của chất khí hay gọi là hệ số Poátxông

Phương trình (3.59) cho biết trong quá trình dãn nở đoạn nhiệt, khi thể tích V tăng thì áp suất p giảm nhanh hơn nhiều so với quá trình đẳng nhiệt pV= const

Trang 12

84

Trong thí nghiệm này, ta sẽ xác định tỷ số nhiệt dung phân tử của không khí theo phương pháp dãn nở đoạn nhiệt nhờ các dụng cụ bố trí như hình 3.25

Bình thuỷ tinh A chứa không khí được nối thông với áp kế cột nước M, đồng thời được nối thông hoặc với bơm nén khí B hoặc với khí quyển bên ngoài nhờ một khoá ba chạc K Toàn bộ các dụng cụ này được lắp đặt trên một hộp

chân đế G bằng kim loại

Lúc đầu, vặn khoá K sang vị trí 1-1 để nối thông bình A với áp kế M và bơm B Dùng bơm B, bơm không khí vào bình A làm tăng dần áp suất trong

bình đến giá trị ổn định p 1 :

p 1 = H 0 + H (3.60)

H 0 là áp suất khí quyển bên ngoài, H là độ chênh lệch áp suất của không khí trong bình A so với áp suất khí quyển bên ngoài Các đại lượng H 0 và H được

tính theo độ cao cột nước (mmH2O)

Tiếp đó, vặn khoá K sang vị trí 2 để không khí phụt nhanh ra ngoài cho tới

khi áp suất khí trong bình A giảm tới giá trị p 2 = H o, rồi lại vặn khoá K về vị trí

1 Sau khi đóng K2 ta sẽ thấy áp suất chất khí trong bình tăng lên từ từ và đạt

đến giá trị ổn định p 3 = H 0 + h Bằng việc ghi lại các giá trị H và h ta sẽ tính

được hệ số Poátxông 

Giả sử sau khi bơm không khí vào bình A (chờ khoảng 5 phút cho hệ đạt

tới trạng thái cân bằng): không khí trong bình có khối lượng là m 0, chiếm thể

tích V 0 của bình, có áp suất p 1 và nhiệt độ T 1 (nhiệt độ trong phòng) Khi mở

Trang 13

85

khoá K: khối lượng không khí phụt ra ngoài bình A là m Do đó khối lượng không khí còn lại trong bình chỉ còn bằng: m = m 0 - m

Khối lượng khí m bây giờ chiếm thể tích V 2 = V 0, nhưng có áp suất

p 2 < p 1 Như vậy, suy ra trước khi mở khoá K: khối lượng khí m trong bình A ở

áp suất p 1 và nhiệt độ T 1 chỉ chiếm thể tích V 1 < V 0 Vì quá trình dãn nở của khối

lượng khí m trong bình A từ trạng thái (p 1 ,V 1 ) sang trạng thái (p 2 ,V 2 = V 0) xảy ra

rất nhanh, không kịp trao đổi nhiệt với bên ngoài (Q = 0) nên có thể coi gần đúng là quá trình giãn nở đoạn nhiệt Trong quá trình này, khối lượng khí m bị lạnh đi và nhiệt độ của nó giảm từ nhiệt độ phòng T 1 xuống đến nhiệt độ T 2 < T 1

Áp dụng phương trình Poátxông (3.59) đối với khối lượng khí m dãn nở đoạn nhiệt từ trạng thái 1 (p 1 , V 1 , T 1 ) sang trạng thái 2 (p 2 , V 2 = V 0 , T 2) biểu diễn bởi đường cong đoạn nhiệt 1- 2 trên đồ thị hình 2.26, ta có:

1

V

V p

p

(3.61)

Tiếp đó, khối khí m vẫn chiếm thể tích V o của bình A và thu nhiệt từ ngoài

qua thành bình: trong quá trình biến đổi đẳng tích này, nhiệt độ tăng dần từ T 2

đến T 1 , còn áp suất tăng từ p 2 đến p 3 :

Với h là độ chênh lệch áp suất giữa khối khí m trong bình A so với khí

quyển bên ngoài theo độ cao cột nước trên áp kế M Từ đồ thị hình 2.26, ta nhận

thấy trạng thái 1 và 3 thuộc cùng một quá trình đẳng nhiệt T 1 biểu diễn bởi

p 1 = H 0 + H

p 3 = H 0 + h

p 2 = H 0

Hình 2.26 Đồ thị 0pV

Trang 14

V

V p

So sánh (3.61) với (3.63) và thay thế các giá trị của áp suất p 1 , p 2 , p 3 theo

độ chênh lệch cột nước H 0 , H, h trên áp kế M, đồng thời chú ý đến điều kiện H,

h << H 0 và hệ thức gần đúng ln(1 + x)  x khi x << 1, ta tìm được kết quả:

h H

của không khí sau khi đo được độ chênh lệch cột nước H và h trên áp kế M ứng

với quá trình dãn nở đoạn nhiệt 1 - 2 và quá trình nung nóng đẳng tích 2 - 3 của

khối lượng không khí m chứa trong bình A

3 Bơm nén khí dùng quả bóp cao su;

4 Khoá ba chạc kim loại hoặc thuỷ tinh;

5 Hộp chân đế có giá đỡ áp kế chữ U

Hình 3.27 Bộ thí nghiệm xác định tỉ số nhiệt dung

phân tử của chất khí

Trang 15

87

3.2 Trình tự thí nghiệm

Bước 1 Đóng khoá K2 và vặn nhẹ khoá K1 sang vị trí 1 (vị trí mở) để nối thông bình A với bơm nén khí B Bơm từ từ không khí vào bình A tới khi độ chênh lệch cột nước trên hai nhánh áp kế M đạt khoảng 300 mmH2O thì ngừng lại Vặn khoá K1 để đóng kín bình A

Chú ý: Không bơm quá mạnh, tránh làm nước trong áp kế M phụt ra ngoài

Chờ khoảng 4 - 5 phút để nhiệt độ của khối lượng không khí vừa bơm vào

bình A cân bằng với nhiệt độ trong phòng Để đo nhiều lần với áp suất p 1 ban đầu như nhau, ta mở từ từ van của bơm B để giảm bớt lượng không khí trong

bình A sao cho chênh lệch độ cao cột nước H đạt giá trị cho trước (chọn trong khoảng 200 – 250 mm) Đọc và ghi các giá trị của L 1 và L 2 vào bảng 3.11

Độ chênh lệch áp suất của khối lượng không khí vừa bơm vào bình A so với áp suất khí quyển bên ngoài có giá trị bằng:

H = L 1 + L 2 (mmH 2 O)

Bước 2 Vặn nhanh khoá K sang vị trí 2 (thuận chiều kim đồng hồ) để không khí trong bình A phụt ra ngoài, khi áp suất không khí trong bình A cân bằng với áp suất khí quyển bên ngoài ta vặn nhanh khoá K để đóng kín bình A Muốn kết quả đo được chính xác, cần quan sát và đóng kín khoá K ngay khi cột nước trong hai nhánh áp kế M vừa đạt mức ngang nhau (hoặc nghe vừa dứt tiếng xì của khí thoát ra khỏi bình A)

Chờ khoảng 4 - 5 phút cho nhiệt độ của khối lượng không khí còn lại trong

bình A cân bằng với nhiệt độ trong phòng Khi đó độ cao l 1 và l 2 của các cột

nước trên hai nhánh áp kế M đạt giá trị ổn định Đọc và ghi các giá trị của l 1 và l 2

vào bảng 3.11

Độ chênh lệch áp suất tính theo milimét cột nước (mmH2O) của khối không khí còn lại trong bình A so với áp suất khí quyển bên ngoài có giá trị bằng:

h = l 1 + l 2 (mmH 2 O)

Bước 3 Thực hiện phép đo bằng cách lặp lại 5 lần các động tác trên ứng

với cùng giá trị đã chọn của H Ghi các kết quả đo tương ứng của h trong mỗi

lần đo vào bảng 3.11

Trang 16

88

4.1 Định nghĩa và viết biểu thức của nhiệt dung riêng và nhiệt dung phân tử Nhiệt dung của chất khí có phụ thuộc điều kiện của quá trình nung nóng không?

4.2 Phân biệt nhiệt dung phân tử đẳng tích C V và đẳng áp C p Tìm biểu thức liên

hệ giữa chúng để chứng tỏ C p > C V

4.3 Trong thực tế, khi nào có thể coi gần đúng các quá trình nén hoặc dãn khí là đẳng nhiệt hoặc đoạn nhiệt? Sau khi nén hoặc giãn khí chứa trong bình A, tại sao phải chờ một khoảng thời gian nào đó (khoảng 4 - 5 phút) thì độ chênh lệch cột nước trên hai nhánh áp kế M mới đạt giá trị ổn định?

4.4 Muốn đảm bảo kết quả đo được chính xác, tại sao phải đóng kín khoá K ngay khi cột nước trong hai nhánh áp kế M vừa đạt mức ngang nhau?

Trang 17

d d d t d

5.4 Tính và biểu diễn kết quả hệ số nhớt

+ Sai số tương đối:

2 1

l l h

L L H

Trang 18

1.2 Yêu cầu

ii Nắm được cấu tạo và hoạt động của thiết bị thí nghiệm;

iii Biết cách tiến hành thí nghiệm nhằm xác suất điện động của pin;

Suất điện động E của nguồn điện thường được đo trực tiếp bằng một Vôn

kế V nối với hai cực của nguồn điện tạo thành một mạch kín có dòng điện I chạy

qua (hình 3.28)

Nếu điện trở trong của nguồn là r thì chỉ số của Vôn kế V cho biết hiệu

điện thế U giữa hai cực của nguồn điện:

r I E

U  

(3.65)

Vì I  0 và r  0, nên U < E Như vậy, phép đo trực tiếp suất điện động

của nguồn bằng Vôn kế sẽ mắc sai số càng lớn nếu Vôn kế có điện trở R V càng

nhỏ (dẫn tới dòng điện I càng lớn) hoặc nguồn điện có điện trở trong r càng lớn

Muốn đo chính xác suất điện động của nguồn điện, ta dùng phương pháp

so sánh suất điện động E X của nguồn điện cần đo với suất điện động E 0 của nguồn điện chuẩn bằng mạch xung đối (hình 3.29) gồm: nguồn điện U có điện

Trang 19

91

áp lớn hơn E X và E 0 dùng cung cấp dòng điện I cho mạch điện hoạt động, một

dây điện trở XY đồng chất tiết diện đều và con trượt Z có thể dịch chuyển dọc theo dây điện trở XZY, một điện kế nhạy G có số 0 ở giữa thang đo dùng phát hiện cường độ dòng điện nhỏ chạy qua nó

Nguồn điện E X hoặc E 0 được mắc xung đối với nguồn điện U, tức là cực

dương (+) của nguồn E X hoặc E 0 sẽ nối với cực dương của nguồn U tại điểm X

Dòng điện do nguồn E X hoặc E 0 phát ra chạy tới điểm X có chiều ngược với

dòng điện I do nguồn điện U cung cấp nên chúng có thể bù trừ nhau

Nếu đóng khóa K thì sẽ có dòng điện chạy qua nguồn điện E X và kim điện thế G bị lệch khỏi số 0 Dịch chuyển dần con trượt Z dọc theo dây điện trở XZY,

ta sẽ tìm được vị trí thích hợp của con trượt Z sao cho kim của điện kế G quay

trở về đúng số 0 Khi đó cường độ dòng điện chạy qua nguồn điện E X và điện kế

G có giá trị bằng không: I X = I G = 0, còn dòng điện chạy qua dây điện trở XZY

có cùng cường độ với dòng điện I do nguồn U cung cấp cho mạch chính

Theo (3.65), hiệu điện thế U X giữa hai cực của nguồn điện E X bằng:

X Z X

kim điện kế G lại chỉ đúng số 0, tức là I 0 = I G = 0, và dòng điện chạy qua dây

Hình 3.29 Sơ đồ mạch điện mắc xung đối

Trang 20

Và:

' '

L XZ

XZ R

R E

L

L E

E X 

Như vậy, nếu biết suất điện động E 0 của nguồn điện áp chuẩn, đồng thời

đo được độ dài L 1 và L 1 ’ ứng với các vị trí của con trượt tại Z và Z’ trên dây điện

trở XZY khi dòng điện chạy qua điện kế G bằng không, thì ta sẽ xác định được suất điện động E X của nguồn điện cần đo

3 Trình tự thí nghiệm

3.1 Dụng cụ (hình 3.30)

Hình 3.30 Bộ thí nghiệm xác định suất điện động của nguồn điện

1 Cầu dây XY gồm một dây điện trở căng trên giá đỡ nằm ngang có thước thẳng dài 1000 mm;

2 Nguồn điện áp chuẩn E 0 = (1,0000  0,0010) V;

Trang 21

93

3 Pin điện cần đo E x kèm theo giá đỡ;

4 Nguồn điện U một chiều 0  6V/150 mA ;

5 Đồng hồ đo điện đa năng hiện số kiểu 830B;

6 Bộ dây dẫn nối mạch điện

3.2.1 Mắc mạch xung đối

Vặn núm xoay của nguồn điện U về vị trí 0 Dùng các dây dẫn nối nguồn

điện U với miliAmpe kế A, pin điện cần đo E X, điện kế G và dây điện trở XZY theo hình 3.29, trong đó:

- Điện kế G vẫn đặt ở vị trí thang đo G0 ;

- Con trượt Z đặt ở giữa dây điện trở XZY tại vị trí 500 mm trên thước milimét

Chú ý: Mắc đúng các cực dương (+) và âm (-) của nguồn điện U, của miliAmpe

kế A và của pin điện E X Sau khi mắc xong mạch điện, phải mời giáo viên tới kiểm tra và hướng dẫn cách tiến hành phép đo để tránh làm hỏng các dụng cụ thí nghiệm

3.2.2 Đo suất điện động EX của pin điện

a Vặn từ từ núm xoay của nguồn điện U để dòng điện chạy qua miliAmpe kế A

có cường độ không đổi I = 100  120 mA và giữ nguyên giá trị này trong suốt

quá trình đo tiếp sau

b Bấm con trượt Z tiếp xúc với dây điện trở XZY Nếu kim điện kế G lệch khỏi

số 0, ta phải di chuyển từ từ con trượt Z dọc theo dây điện trở XZY để tìm vị trí thích hợp của con trượt Z sao cho kim điện kế G quay trở về đúng số 0 Đọc và

ghi lại kết quả của độ dài L 1 = XZ vào bảng 3.12 Thực hiện phép đo 10 lần

c Vặn núm xoay của nguồn điện U về vị trí 0 Thay pin điện EX bằng nguồn điện áp chuẩn E0 (cực dương (+) nối với điểm X) Làm lại các bước tương tự trên để tìm vị trí thích hợp Z’ của con trượt sao cho kim điện kế G lại quay về

đúng số 0 Ghi các giá trị tương ứng của độ dài L 1 ’ = XZ’ trong mỗi lần đo vào

bảng 3.12 Thực hiện phép đo 10 lần

4.1 Nêu định nghĩa suất điện động của nguồn điện Viết công thức tính suất điện động của nguồn theo phương pháp mạch xung đối

Trang 22

94

4.2 Nêu cấu tạo và cách mắc mạch điện theo phương pháp xung đối

4.3 Trình bày cách đo độ dài trên dây điện trở XY khi mắc nguồn điện áp chuẩn vào mạch xung đối

- Suất điện động nguồn điện áp chuẩn: E0  ( 1 , 0000  0 , 0010 )V

Bảng 3.12 Độ dài dây điện trở ứng với con trượt tại vị trí Z và Z’

Trang 23

1 1 1

1 1 1 1 1

L L L

L L L L L

5.4 Tính và biểu diễn kết quả suất điện động cần đo E X

L

L E

1 0

0

L

L L

L E

X

X X

X

E E

E

E E

Trang 24

96

Bài 9 XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH RIÊNG CỦA ELECTRON BẰNG

PHƯƠNG PHÁP MANHETRON

1 Mục đích thí nghiệm

1.1 Mục đích

Mục đích của bài thí nghiệm này là trang bị cho sinh viên những kiến thức

và kỹ năng thực nghiệm để xác định điện tích riêng của electron bằng phương pháp Manhetron

1.2 Yêu cầu

i Nắm được cơ sở lý thuyết của phép đo;

ii Nắm được cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị thí nghiệm dùng để xác định điện tích riêng của electron bằng phương pháp Manhetron;

iii Biết cách tiến hành thí nghiệm nhằm xác định điện tích riêng của electron bằng phương pháp Manhetron;

iv Viết được báo cáo thí nghiệm, tính được sai số theo yêu cầu

Điện tích riêng của electron là đại lượng đo bằng tỷ số giữa độ lớn của

điện tích e và khối lượng m của electron Ta có thể xác định đại lượng này nhờ

thiết bị thí nghiệm bố trí theo sơ đồ mạch điện (hình 3.31)

Bộ thiết bị này gồm một đèn Manhetron M đặt trong một ống dây sôlênôit

D Đèn Manhetron M là một bóng thuỷ tinh, bên trong có độ chân không cao

Trang 25

97

(10-7 - 10-8 mmHg) và có ba điện cực: catốt K và anốt A là hai ống trụ kim loại, còn lưới G là một lưới kim loại hình trụ ngăn giữa anốt và catốt Các điện cực này được đặt cùng trục với đèn Manhêtrôn M, nhưng catôt K nằm gần lưới G hơn và có đường kính khá nhỏ so với anốt A Catốt K được nung nóng bằng một sợi dây kim loại nối với nguồn điện U2

Nguồn điện U3 gây ra một điện trường có tác dụng làm tăng tốc các electrôn nhiệt phát ra từ catốt K Các electrôn này chuyển động qua lưới G đến

anốt A tạo thành dòng điện anốt I 2 được đo bởi miliAmpe kế A2 Động năng của electrôn khi bay tới lưới G có giá trị đúng bằng công của lực điện trường giữa catốt K và lưới G:

3 2

Trong đó U 3 là hiệu điện thế giữa catốt K và lưới G đo bằng vôn kế V, còn e và m là điện tích và khối lượng của electrôn, v là vận tốc của electrôn khi

bay tới lưới G

Vì anôt A được nối với lưới G bằng một sợi dây dẫn có điện trở rất nhỏ, nên hiệu điện thế giữa chúng coi như bằng 0 Do đó electrôn sẽ chuyển động

thẳng đều từ lưới G về anốt A với vận tốc v không đổi để tạo ra dòng điện cường

độ I 2 chạy qua micrôAmpe kế A2 Từ công thức (1), ta suy ra trị số của vận tốc

v:

m

eU

Nếu nối ống dây sôlênôit D với nguồn điện U1, dòng điện chạy qua cuộn

dây này có cường độ I sẽ tạo ra trong lòng ống dây sôlênôit D một từ trường có

cảm ứng từ B

hướng dọc theo trục của đèn Manhêtrôn M và vuông góc với vận tốc v

của electrôn Từ trường B

tác dụng lên electrôn một lực Loren FL

tính theo công thức: FL v B

Trang 26

98

tròn bán kính R Khi đó bán kính quĩ đạo chuyển động của electrôn được xác

định theo điều kiện:

R

mv evB

trong lòng ống dây sôlênôit D có dòng điện có cường độ I

chạy qua tính bằng công thức:

B = 0 .n.I (3.77) Với 0 = 4.10-7 H/m là hằng số từ, n là số vòng dây trên một đơn vị dài

của ống dây,  là hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào cấu tạo của ống dây sôlênôit D

Theo (3.76) và (3.77), cảm ứng từ B trong lòng ống dây sôlênôit D tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện I chạy qua ống dây đó, còn bán kính R của quỹ đạo tròn của electron tỷ lệ nghịch với cảm ứng từ B Vì vậy, ta có thể tăng dần cường độ dòng điện I đến một giá trị I  I 0 để tăng dần cảm ứng từ B đến giá trị

B  B 1 sao cho bán kính R của quỹ đạo tròn của eletrron giảm dần đến R

2

d

với d là khoảng cách giữa A và lưới G (hình 3.32) Trong trường hợp này các

electron không đến được anôt nên cường độ dòng điện anôt I 2 chạy qua miliAmpe kế A2 sẽ giảm đến giá trị I 2 = 0 Khi đó thay (3.74) và (3.77) vào (3.76), ta tìm được biểu thức:

2 0 2 1 2 2 0 2 2 0 2 1

2 2

R I n

U R

B

U m

Trang 27

99

lưới G, dùng Ampe kế A1 để xác định cường độ dòng điện I 1 chạy qua ống dây

D khi dòng điện anôt I 2 triệt tiêu, còn các giá trị , n, R 0

2

d

 được cho trước

Cách xác định cường độ dòng điện I 1: theo lý luận nêu trên, khi cảm ứng

từ B = B 1 ứng với cường độ dòng điện I = I 1 thì các electron không tới được anôt

và dòng điện anôt I 2 = 0 Như vậy, ta chỉ cần theo dõi quá trình giảm dần của

cường độ dòng I 2 trên miliAmpe kế A2 khi cường độ dòng điện trên Ampe kế A1

tăng dần cho tới khi I 2 = 0 thì I = I 1 Nhưng vì các electron nhiệt phát ra từ catôt

K có vận tốc khác nhau, nên một số ít electron có vận tốc lớn vẫn có thể bay tới

anôt ngay cả khi I = I 1 : dòng điện I 2 không hoàn toàn triệt tiêu (I 2  0)

Đồ thị I 2 = f(I) biểu diễn sự phụ thuộc của dòng I 2 vào dòng điện I có dạng

một đường cong như hình 3.33, đoạn dốc nhất (ab) của nó ứng với trường hợp

đa số các electron không tới được anôt A Khi đó tiếp tuyến của đường cong này

tại đoạn (ab) sẽ cắt trục hoành tại điểm có cường độ dòng điện bằng I 1

3 Trình tự thí nghiệm

3.1 Dụng cụ (hình 3.34)

1 Bộ thí nghiệm vật lý MC - 95.11;

2 Đèn Manhêtrôn (Magneton);

3 Ống dây sôlênôit (solenoid) dùng tạo ra từ trường;

4 Các dây dẫn dùng nối mạch điện (9 dây)

Hình 3.34 Bộ thí nghiệm xác định điện tích riêng của electron

Trang 28

100

3.2.1 Bộ thí nghiệm MC - 95.11

a Chưa cắm phích lấy điện MC - 95.11 vào nguồn điện ~ 220 V

b Quan sát cách bố trí dụng cụ trên mặt máy của bộ MC - 95.11 (hình 3.35)

Hình 3.35 Bộ thí nghiệm MC – 95.11

3.2.2 Kiểm tra mạch điện trên mặt máy MC-95.11

a Nối sợi nung FF vào nguồn điện một chiều U2 (0 – 6 V – 5 A)

b Nối vôn kế V giữa lưới G và catôt K của đèn manhêtrôn M với nguồn một chiều U3 = U (0 – 12 V - 100 mA)

c Mắc nối tiếp ống dây sôlênôit D và Ampe kế A1 với nguồn một chiều U1 (0 –

6 V – 5 A)

d Gạt các núm chuyển mạch để đặt đúng: Vôn kế V ở thang 10 V, Ampe kế A1

ở thang 5 A, miliAmpe kế A2 ở thang đo 1 mA

e Vặn núm xoay của các nguồn điện một chiều U1, U2, U3 về vị trí 0 (vặn ngược chiều kim đồng hồ về vị trí cuối cùng)

f Đặt các công tắc K1, K2, K3 đều đặt ở trạng thái ngắt mạch

Chú ý:

Trước khi cắm phích lấy điện của bộ MC - 95.11 vào nguồn điện  220 V mời giáo viên hướng dẫn tới kiểm tra mạch điện vừa mắc trên mặt máy và hướng dẫn cách sử dụng để tránh làm hỏng máy

XÁC ĐỊNH ĐIỆN TÍCH RIÊNG CỦA ELECTRON BẰNG PHƯƠNG PHÁP MAGNETON

Viện Vật lý Kỹ thuật - Đại học Bách khoa Hà nội A 2

1A 3A

Trang 29

Bước 2 Sau 4  5 phút, vặn núm xoay của nguồn U3 để tăng hiệu điện thế giữa lưới G và katốt K (đo bằng Vôn kế V) đạt giá trị không đổi U = 6 V Khi đó, miliAmpe kế A chỉ thị cường độ dòng anốt I2 Đọc và ghi giá trị I2 vào bảng 3.13 Bước 3 Vặn từ từ núm xoay của nguồn U1 để tăng dần cường độ dòng

điện I (đo bằng Ampe kế A1) chạy qua ống dây sôlênôit D Đọc và ghi giá trị

tương ứng của các cường độ dòng điện I và I 2 vào bảng 3.13 cho tới khi cường

độ dòng điện anôt I 2 = 0 Vặn các núm xoay của nguồn U1, U2, U3 theo đúng thứ

tự về vị trí 0 Sau đó, bấm các khoá K, K2, K3 để tắt máy

4.1 Nêu định nghĩa và đơn vị đo điện tích riêng của electron

4.2 Trình bày phương pháp xác định điện tích riêng của electron bằng dùng đèn Manhetron Giải thích rõ chuyển động của electron trong điện trường và từ trường 4.3 Tại sao phải giữ giá trị hiệu điện thế của nguồn điện U2 không thay đổi trong suốt thời gian tiến hành thí nghiệm?

4.4 Giải thích rõ cách xác định giá trị I 1 khi cường độ dòng anôt triệt tiêu (I 2 = 0)

bằng phương pháp đồ thị như trên hình 3.33

Trang 30

d = (7,000  0,010).10-3 m Hiệu điện thế giữa lưới G và catôt K: U = (6,00  0,10) V

5.3 Vẽ đồ thị I 2 = f(I) và xác định giá trị dòng điện I 1

5.4 Tính và biểu diễn kết quả điện tích riêng của electron

Trang 31

0

2 1 2 2 0

2

R I n

1 0

0

2

R

R I

I n

n U

đo

đo đo

đo

X X

X

X X

10 60 ,

31

19

kg C

X

X X

Trang 32

104

BÀI 10 XÁC ĐỊNH BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG BẰNG GIAO THOA

CHO HỆ VÂN TRÒN NIUTƠN

i Nắm được cơ sở lý thuyết của phép đo, cách tính bán kính các vân tròn Niutơn;

ii Nắm được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị thí nghiệm Biết cách sử dụng kính hiển vi, trắc vi thị kính và trắc vi vật kính để đo các kích thước rất nhỏ; iii Biết cách tiến hành thí nghiệm đo bước sóng của ánh sáng đơn sắc dựa trên việc khảo sát các vân tròn Niutơn;

iv Viết được báo cáo thí nghiệm, tính được sai số theo yêu cầu

2.1 Hiện tượng giao thoa

Giao thoa ánh sáng là hiện tượng giao nhau của hai hay nhiều sóng ánh sáng kết hợp, kết quả là trong vùng giao thoa sẽ xuất hiện những miền sáng tối khác nhau - gọi là các vân sáng, tối Các vân này nằm xen kẽ nhau tạo thành hệ vân giao thoa

Lý thuyết đã cho thấy rằng vị trí của các vân sáng hoặc tối hoàn toàn phụ thuộc vào hiệu quang lộ của hai tia sáng gây ra giao thoa

Nếu vị trí nào đó trong vùng giao thoa, hiệu quang lộ bằng số nguyên lần bước sóng:

Trang 33

105

2.2 Giao thoa cho hệ vân tròn Niutơn

Giao thoa cho hệ vân tròn Niutơn là hiện tượng giao thoa của các sóng sáng truyền qua bản nêm không khí nằm giới hạn giữa mặt lồi của một thấu kính phẳng lồi L đặt tiếp xúc với một bản thủy tinh phẳng P

Vân tròn Niutơn được tạo ra

nhờ hiện tượng giao thoa gây bởi

bản mỏng có bề dày thay đổi Dụng

cụ để tạo nên vân tròn Niutơn gồm

một thấu kính phẳng lồi (hoặc hai

mặt cùng lồi), đặt tiếp xúc với mặt

kính thuỷ tinh phẳng A (hình 3.36)

Giữa thấu kính và bản thuỷ tinh mờ

A là một lớp không khí có dạng hình

nêm

Gọi 0 là đỉnh của nêm, e là bề dày của nêm tại vị trí đang xét Nếu chiếu

chùm sáng song song đơn sắc có bước sóng  vuông góc với mặt phẳng của bản thuỷ tinh A thì các tia sáng phản xạ từ các mặt trên và mặt dưới của bản nêm không khí sẽ giao thoa với nhau, tạo thành một hệ các vân sáng và vân tối hình tròn đồng tâm xen kẽ nhau - gọi là hệ vân tròn Niutơn (hình 3.37)

Trong trường hợp này, hiệu đường đi của các tia sáng phản xạ trên hai

mặt của bản nêm không khí tại vị trí ứng với độ dày d k (hình 3.38) của bản bằng:

2

Trang 34

106

Đại lượng

2

 xuất hiện là do ánh sáng truyền qua bản nêm không khí tới mặt dưới của bản rồi bị phản xạ tại mặt phẳng của bản thủy tinh P, chiết quang hơn không khí

Khi

2 ).

1 2



 k với k = 0, 1, 2, 3… ta có cực tiểu giao thoa, ứng với độ dày:

2.

k

d k 

(3.80) Gọi R là bán kính mặt lồi của thấu kính L

Vì d k << R, nên áp dụng hệ thức lượng trong tam

giác vuông trên hình 3.38, ta tính được bán kính r k

của vân tối thứ k:

r k2 (2Rd k).d k 2R.d k

(3.81) Thay (3.80) vào (3.81), ta suy ra:

R k

Thực tế không thể đạt được sự tiếp xúc điểm giữa mặt thấu kính phẳng lồi

L và mặt bản phẳng thủy tinh P, nên vân tối chính giữa của hệ vân tròn Niutơn không phải là một điểm mà là một hình tròn Vì thế, để xác định chính xác bước sóng  của ánh sáng đơn sắc, ta phải áp dụng công thức (3.82) đối với hai vân tối

b B

Trang 35

107

2.3 Quan sát vân Niutơn qua kính hiển vi

Thấu kính phẳng lồi L được đặt trên bản thủy tinh P và giữ cố định trong hộp nhỏ H có ba vít điều chỉnh

Để có ánh sáng chiếu thẳng góc lên hệ thấu kính phẳng lồi tạo vân tròn Niutơn đồng thời quan sát và đo được bán

kính của các vân, ta dùng một gương bán

mạ phản xạ truyền qua đặt trước vật kính

của kính hiển vi

Thước trắc vi gồm một vạch dấu chữ

thập đặt trước thị kính và cơ cấu dịch

chuyển ngang cho toàn bộ ống kính trong

khoảng 0 – 50 mm, điều chỉnh bằng cách

xoay trống quay (4) và đọc giá trị mm trên

thước T (0 – 50 mm) với phần lẻ đọc trên

trống (4) với độ chính xác tới 0,01mm (cơ cấu tương tự như panme, bài số 1)

Sơ đồ quang học quan sát hệ vân tròn Niutơn bố trí (hình 3.39) Một hệ thống chiếu sáng phản xạ truyền qua gồm một đèn Đ phát ra ánh sáng đơn sắc truyền qua một kính tụ quang Q, rồi chiếu vào mặt gương bán mạ G đặt nghiêng một góc 450

Sau khi phản xạ trên gương G, các tia sáng đi theo phương thẳng đứng vào nêm không khí của bản vân tròn Niutơn Khi đó các tia sáng phản xạ trên hai mặt của bản nêm không khí giao thoa với nhau tạo thành một hệ vân gồm các vòng tròn sáng và tối nằm xen kẽ nhau ở mặt trên của nêm không khí Hệ vân giao thoa này được gọi là hệ vân tròn Niutơn

Có thể nhìn thấy rõ hệ vân tròn Niutơn khi đặt mắt quan sát chúng qua hệ thống thị kính T và vật kính V trong ống ngắm của kính hiển vi

(a)

T

L

P (b)

Trang 36

108

4 Gương bán mạ phản xạ - truyền qua, nghiêng 450;

5 Hệ thấu kính phẳng – lồi cho vân tròn Niutơn, có đường kính 35 mm

và có bán kính cong mặt lồi R = 855 mm;

6 Nguồn ánh sáng đơn sắc có ba màu (đỏ, lục, lam);

7 Bộ nguồn điện 3 V hoặc adapter AC220/DC3-4,5 V

3.2.1 Quan sát ảnh của hệ vân tròn Niutơn qua kính hiển vi

a Xoay trống quay (4) để đặt ống kính vào vị trí giữa thước T (vị trí 25mm) Đặt hộp H chứa thấu kính phẳng – lồi L và bản thủy tinh P lên mâm cặp vật 1 Quan sát, kiểm tra gương bán mạ G nghiêng 450 so với phương ngang (hình 3.40)

Cắm phích lấy điện của bộ nguồn cấp điện 3V cho đèn chiếu vào lưới điện 220 V Bật công tắc để đèn Đ phát sáng màu đỏ Đặt đèn chiếu trước gương bán mạ sao cho chùm tia phản xạ từ gương chiếu thẳng góc vào hệ kính phẳng lồi tạo vân tròn Niutơn (có thể quan sát bằng mắt thường một chấm đen nhỏ có các vòng tròn đồng tâm, nằm ở vùng tâm của hệ thấu kính phẳng lồi, chính là hệ vân cần tìm)

b Nhìn từ phía ngoài kính hiển vi và vặn vít 2 để hạ thấp dần vật kính V xuống gần mặt hộp H Đặt mắt sát thị kính T quan sát thị trường trong ống ngắm N của kính hiển vi Vặn từ từ vít 2 để nâng dần ống ngắm N lên cao, cho tới khi nhìn thấy hệ vân tròn Niutơn Vặn tiếp vít 2 (lên hoặc xuống) cho tới khi nhìn thấy hệ

Trang 37

109

vân tròn Niutơn rõ nét nhất Dịch chuyển hộp thấu kính phẳng lồi, sao cho giao điểm

của dây chữ thập trong trắc vi thị kính nằm trùng với tâm của hệ vân tròn Niutơn

3.2.2 Đo các đại lượng B và b

a Xoay trống (4) để cho giao điểm của dây chữ thập dịch chuyển ngang theo đường kính của hệ vân tròn Niutơn tới vị trí các vân tối I, K, K’, I’ (hình 3.41)

b Chọn vân thứ k là vân tối có đường kính nhỏ nhất ứng với k = 1 và vân thứ i

là vân tối thứ 5 hoặc thứ 6

4.1 Trình bày hiện tượng giao thoa cho hệ vân tròn Niutơn Nêu đặc điểm hệ vân tròn Niutơn

b

B

I K 0 K’ I’

Hình 3.41 H ệ vân tròn Niutơn

Trang 38

4.4 Trong bài thí nghiệm này, sai số nào là chủ yếu Giải thích rõ tại sao?

- Bán kính mặt lồi của thấu kính: R (855,00,5)mm

Bảng 3.14 Ánh sáng màu đỏ Lần đo Tọa độ (mm)

2

) ' ( ) '

2

) ' ' ( ) (I K K I

Định dạng
Số trang	76
Dung lượng	3,21 MB