BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 5: PHỔ HẤP THỤ QUANG CỦA DUNG DỊCH

BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 5: PHỔ HẤP THỤ QUANG CỦA DUNG DỊCH BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 5: PHỔ HẤP THỤ QUANG CỦA DUNG DỊCH BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 5: PHỔ HẤP THỤ QUANG CỦA DUNG DỊCH BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 5: PHỔ HẤP THỤ QUANG CỦA DUNG DỊCH BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 5: PHỔ HẤP THỤ QUANG CỦA DUNG DỊCH BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ BÀI 5: PHỔ HẤP THỤ QUANG CỦA DUNG DỊCH

Trang 1

Tổ/Nhóm/Lớp:7B/N3/15DS415 Điểm:

Họ tên: LÊ HOÀNG GIANG Nhận xét:

BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ

BÀI 7: ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG

CỦA LASER QUA CÁC KHE HẸP

Các thông số hệ thống không thay đổi trong quá trình thực hành:

900 2

636 10

100

nm

λ

µ

= ±

∆ =

7.1 Một khe (20 điểm)

7.1.1 Khe thứ nhất có độ rộng a=(20 2 ± )µm

(5 điểm)

Đồ thị phân bố cường độ theo vị trí

Trang 2

Nhận xét 7.1.1 về sự phân bố các cực tiểu, cực đại chính trên ảnh nhiễu xạ theo

vị trí

Cường độ ánh sáng bị phân tán nhiều sang 2 bên do hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

Bề rộng nhiễu xạ tương đối lớn, đỉnh phổ thấp

7.1.2 Khe thứ hai có độ rộng a=(40 2 ± )µm

(5 điểm)

vị trí

Bề rộng cực đại trung tâm hẹp lại, cực đại và cực tiểu bắt đầu phân rõ

Khe tăng độ rộng hơn khe 1 là 20µm nên đồ thị rõ dần lên, rõ nét

7.1.3 Khe thứ ba có độ rộng a=(80 2 ± )µm

(5 điểm)

Trang 4

vị trí

Khi tiếp tục tăng độ rộng khe lên, bề rộng của cực đại trung tâm hẹp lại hơn, cực đại nhiễu xạ rõ hơn

Cường độ ánh sáng tập trung cao ở giữa đồ thị, cường độ ánh sáng bị phân tán hai bên giảm dần

7.1.4 Khe thứ tư có độ rộng a=(160 2 ± )µm

(5 điểm)

vị trí

Bề rộng cực đại trung tâm ngày càng hẹp dần, xuất hiện thêm nhiều cực đại và nhiều cực tiểu nhiễu xạ

Hiển thị rõ điểm cực đại và cực tiểu

Cường độ ánh sáng tập trung rất cao ở giữa đồ thị, cường độ ánh sáng phân tán sang 2 bên giảm dần

Kết luận 7.1 về sự thay đổi vị trí của các cực tiểu, cực đại chính trên ảnh nhiễu

xạ khi chiếu laser qua các khe có độ tăng dần

Trang 5

Từ công thức y=kλD/a

Sự biến thiên cường độ một dòng quang điện phụ thuộc vào vị trí cực đại chính trong ảnh nhiễu xạ

Bề rộng của phổ hẹp dần

Đỉnh phổ sau cao hơn đỉnh phổ trước

Khi L và λ giữ nguyên mà độ rộng a tăng lên thì bề rộng nhiễu xạ giảm ( ánh sáng rõ nét hơn )

Cho ta thấy khe càng nhỏ thì hiện tượng nhiễu xạ càng nhiều

7.2 Nhiều khe (20 điểm)

7.2.1 Hai khe có độ rộng a=(40 2 ± )µm

và cách nhau d =(250 2 ± )µm

(5 điểm)

Nhận xét 7.2.1 về khoảng vân và độ rộng của mỗi vân trên ảnh giao thoa

Có cực đại chính và các cực đại phụ

Trang 6

Hai khe thì ta thấy có hiện tượng giao thoa.

Phân bố ánh sáng đều nhau, phần trung tâm ánh sáng tập trung nhiều nhất nên cường độ mạnh hơn

7.2.2 Ba khe có độ rộng a=(40 2 ± )µm

(5 điểm)

Khi bắt đầu tăng số khe là 3 khe

Khoảng cách bề rộng các cực đại dần dần thu hẹp

Ngoài hiện tượng giao thoa ta thấy có hiện tượng nhiễu xạ

Đô rộng vân sáng giảm so với 2 khe

7.2.3 Bốn khe có độ rộng a=(40 2 ± )µm

(5 điểm)

Trang 7

Bắt đầu xuất hiện thêm cực đại phụ xen kẽ nhau giữa các cực đại phụ trước Ngoài cực đại chính ta còn thấy có cực đại phụ

Phân rõ ra thành các điểm cực đại và cực tiểu, độ rộng vân sáng giảm so với 2 khe và 3 khe

7.2.4 Năm khe có độ rộng a=(40 2 ± )µm

(5 điểm)

Trang 8

Số khe tăng lên thì số cực đại phụ càng tăng

Vân cực đại là những đóm nhỏ, không lòa ra như các khe trên, độ rộng vân sáng giảm so với các khe trên

Kết luận 7.2 về khoảng vân và độ rộng của mỗi vân trên ảnh giao thoa khi tăng

số khe từ hai lên năm

Ta có vị trí vân sáng bậc k: y = kλD/d

Cường độ của ánh sáng giao thoa

Khi số khe tăng lên thì độ rộng vân sáng giảm xuống

Với cùng một khoảng cách L, bước sóng, và độ rộng a, ta lần lượt thay đổi số lượng khe tăng dần từ 2 đến 5 thì thu được hình ảnh rõ nét hơn Chứng tỏ vân sáng không chỉ bị ảnh hưởng bởi khoảng cách L, bước sóng và độ rộng a mà còn

bị ảnh hưởng bởi số khe.số khe càng nhiều thì độ sáng tăng lên và độ rộng khe giảm đi

7.3 Từ một trong các thí nghiệm trên,

7.3.1 Trình bày các bước tính bước sóng của laser? (10 điểm)

Khe thứ 3 có độ rộng a=(80±

2)µm

max

(mm)

min (mm)

y =| max – min| (mm)

Trang 9

63,077 56,049 7,028

Sau đó tính toán ta có: y1 = 7,07mm, y2 = 7,028mm, y3 = 7,366mm

7,155

3 3

7,155.10 80

0, 636 900.10

y a

m D

7.3.2 Trình bày các bước tính sai số bước sóng của laser? (10 điểm)

Tính ∆y:

- ∆y=∆ydụng cụ + ∆yngẫu nhiên

+ ∆yngẫu nhiên=

∑

=

3 3

3

1

i

y –yi

3

1

7,155 7,07 7,155 7,028 7,155 7,366

3

0, 423.10

0, 423.10 100 523

m

µ

=

Tính

: λ

∆

Trang 10

0, 636 80

7,155.10 900.10

0, 064 64

(636 64)

ya

d

nm

λ

µ λ

=

7.3.3 Liệt kê các phương pháp giảm sai số bước sóng của laser? (10 điểm)

- Chọn vị trí khe chính xác, ghi lại số khe đã làm

- Di chuyển đầu thu đều tay nhẹ nhàng

- Quét góc để tìm giá trị y chính xác

- Không xê dịch giá đỡ và nguồn sáng laser

- Làm nhiều lần để giảm sai số

-Điều chỉnh khoảng D chính xác

7.4 Từ thí nghiệm đến thực tiễn (30 điểm)

7.4.1 Liệt kê tên của các dụng cụ, thiết bị có ghi nhận hay áp dụng hiệu ứng nhiễu xạ, giao thoa ánh sáng? (10 điểm)

- Máy đơn sắc

- Giao thoa kế Michelson

- Giao thoa kế

7.4.2 Mô tả chức năng chính của một dụng cụ, thiết bị ở mục (7.4.1)? (10 điểm)

- Giao thoa kế Rayleigh:

Là dụng cụ dùng để đo chiết suất (hay nồng độ) của chất lỏng và chất khí ở độ chính xác cao

7.4.3 Trình bày sơ đồ và nguyên lý hoạt động một dụng cụ, thiết bị ở mục

(7.4.1)? (10 điểm)

- Giao thoa kế Rayleigh:

Trang 11

Sơ đồ hoạt động giao thoa kế Rayleigh

- Ánh sáng đơn sắc từ nguồn S sau khi thấu kính hội tụ L1 và hai khe S1,S2 bị tách thành hai chùm tia song song.Hai chùm sẽ giao thoa với nhau trên mặt phẳng tiêu của thấu kính hội tụ L2 Nhờ thị kính L ta có thể quan sát được hệ thống vân giao thoa đó

- Trên đường đi của hai chùm tia ban đầu ta đặt hai ống nghiệm chiều dài d đựng cùng một chất lỏng chiết xuất no đã biết,ghi hệ thống giao thoa màn quan sát Sau đó thay chất lỏng trong một ống bằng chất lỏng cần nghiên cứu, vì chiết xuất chất lỏng đựng trong hai ống bây giờ khác nhau nên hiệu quang lộ của hai chùm bị thay đổi một lượng n là chiết xuất của chất lỏng cần đo Kết quả là hệ thống vân giao thoa bị dịch chuyển, đếm số vân giao thoa bị dịch chuyển ta có thể tính được chiết xuất của chất lỏng, ta biết rằng khi hiệu quang lộ thay đổi một bước song song thì hệ thống vân dịch một khoảng vân Do đó nếu hệ thống vân giao dịch chuyển khoảng vân thì hiệu quang lộ sẽ thay đổi một khoảng bằng:

λ

m d n n

Từ đó suy ra chiết suất của chất lỏng cần đo là:

n=

0

n d

mλ +

ta cũng có thể đo chiết suất một chất khí bằng cách sử dụng giao thoa kế

Rayleigh, so sánh chất khí đó với một chất khí có chiết suất biết trước

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	1,98 MB