Hướng dẫn thí nghiệm môn học kỹ THUẬT LASER

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ Bộ mơn Cơ khí xác & Quang học - Hướng dẫn thí nghiệm môn học KỸ THUẬT LASER Họ tên sinh viên: Tài Liệu HUST Mã lớp học: Bachkhoa Universe Mã lớp thí nghiệm: Hà nội, 2022 CÁC CẤP ĐỘ AN TOÀN CỦA LASER Sự nguy hiểm laser chia thành loại dựa vào khả gây phá hủy mặt sinh học mắt da Mục đích việc phân loại mức độ nguy hiểm để cảnh báo người sử dụng nguy hại tiếp xúc với laser Các giới hạn tiếp xúc phụ thuộc vào công suất phát hay lượng, bước sóng xạ, thời gian tiếp xúc, diện tích mặt cắt ngang chùm laser Phân loại Laser theo ANSI (American National Standard Institute – Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ): Loại I (class I): Không thể phát xạ laser mức độ nguy hiểm (đặc trưng cho loại laser liên tục CW (continous wave) cơng suất 0,4 µW bước sóng khả kiến Laser thuộc loại bao gồm máy in laser, máy hát đĩa CD, thiết bị trắc địa, chúng không phép phát mức xạ quang học giới hạn phơi sáng mắt Loại I.A (class I.A): Là loại thiết kế chuyên dụng cho laser khơng có khuynh hướng nhìn, ví dụ máy quét laser mã vạch siêu thị Được phép có cơng suất cao laser loại I (khơng q mW), không vượt giới hạn loại I khoảng thời gian phát xạ 1000 giây Loại II (class II): Là laser công suất thấp phát chùm tia miền quang phổ khả kiến Những laser bị giới hạn công suất phát 1mW, thấp độ phơi sáng lớn cho phép 0,25 giây Phản ứng khó chịu tự nhiên ánh sáng khả kiến có độ sáng giúp bảo vệ mắt khỏi bị phá hủy, cố ý nhìn thời gian dẫn tới hỏng mắt Một số ví dụ laser thuộc loại laser thuyết trình dùng lớp học, trỏ laser, dụng cụ đo xa Loại IIIA (class IIIA): Là laser liên tục cơng suất trung bình (1-5 mW) Chúng xem an tồn nhìn chốc lát (dưới 0,25 giây), khơng nên nhìn trực diện nhìn qua dụng cụ quang phóng đại Loại IIIB (class IIIB): Có cơng suất trung bình (sóng liên tục 5-500 mW, laser xung 10 J/cm2 ), khơng an tồn nhìn trực diện nhìn qua phản xạ Những đo đạc an tồn đặc biệt khuyến nghị tiêu chuẩn điều khiển rủi ro laser thuộc loại Ví dụ ứng dụng laser thuộc loại quang phổ kế, kính hiển vi đồng tiêu sơ diễn ánh sáng giải trí Loại IV (class IV): Phát công suất cao, vượt giới hạn dành cho laser loại IIIB, yêu cầu phải điều khiển nghiêm ngặt để loại trừ nguy hiểm lúc sử dụng chúng Cả chùm tia trực tiếp lẫn chùm tia phản xạ khuếch tán từ laser loại làm hỏng mắt da, có khả gây cháy tùy thuộc vào chất liệu mà chúng chạm tới Đa số tổn thương cho mắt laser phản xạ ánh sáng laser loại IV, bề mặt phản xạ phải giữ xa chùm tia phải đeo kính bảo vệ mắt thích hợp lúc làm việc với laser Laser thuộc loại dùng cho phẫu thuật, cắt, khoan, vi gia công cắt gọt, hàn Bài I ĐO KÍCH THƯỚC LỚN CỦA BỘ PHẬN VÀ CHI TIẾT MÁY BẰNG LASER THEO PHƯƠNG PHÁP DỊCH PHA Mục đích: - Sinh viên hiểu phương pháp đo kích thước lớn phận chi tiết máy theo phương pháp dịch pha - Biết cách sử dụng thiết bị đo khoảng cách laser Thiết bị thí nghiệm : • Máy đo khoảng cách laser cầm tay Leica DISTO D2 • Chi tiết đo mẫu chốt trụ có đường kính d theo hình vẽ 1.3 • Encoder góc có 24000 xung Nội dung thí nghiệm: - Tìm hiểu nắm nguyên lý hoạt động máy đo khoảng cách laser - Thực phép đo trực tiếp khoảng cách tâm hai lỗ L - Thực phép đo gián tiếp khoảng cách tâm hai lỗ L Trình tự thí nghiệm: Tìm hiểu ngun lý hoạt động thiết bị đo • Nguyên lý hoạt động thiết bị đo Phương pháp sử dụng điều biến để điều chế cường độ tia laser thành dạng tín hiệu điều hịa có tần sơ f khơng lớn Hình 1.1 Sơ đồ ngun lý đo khoảng cách dịch pha Sơ đồ nguyên lý chung thiết bị đo di pha hình 1.1 tia laser từ nguồn bị điều biến thành sóng điều hịa dạng sin với tần số f tín hiệu từ tạo dao động điều hịa Tín hiệu đo từ điều biến sau phản xạ từ mặt đo khoảng cách L thu nhận hệ quang điện gửi đến so pha với tín hiệu điều hịa chuẩn từ tạo dao động Bộ so pha đo độ sai lệch pha tín hiệu chuẩn tín hiệu đo Pha tín hiệu thu chậm tín hiệu phát ra:  = 4f 𝐿 𝑐 - c vận tốc ánh sáng - f tần số tín hiệu điều chế Như chiều dài cần đo: L = c  / 4f Độ nhạy phương pháp phụ thuộc vào khả đo độ lệch pha hai tín hiệu Nếu tần số tín hiệu điều chế f = 1,56.107 Hz khả đo lệch pha phút độ phân giải của phép đo 1mm • Cách sử dụng thiết bị đo (4).Kết đo (2).Thiết lập gốc tọa độ (3).Đơn vị đo (1).Khởi động thiết bị đo lấy kết (5).Tổng lần đo (6).Hiệu lần đo (7) Các chức đo (8).Đèn hình (9).Xóa kết tắt thiết bị Hình 1.2 Ảnh thiết bị đo khoảng cách cầm tay Leica DISTO A2 Phạm vi đo: từ 0,05m đến 60m độ xác ±1,5mm Cách sử dụng : Bấm nút ON/ DIST (1) để khởi động thiết bị Hướng tia laser vào điểm cần đo, bấm nút ON/ DIST kết đo (4) hình Có thể thiết lập gốc tọa độ đo (2) từ phía đầu phía cuối dụng cụ đo Bấm nút (5) (6) để tính tổng hiệu hai lần đo liên tiếp Bấm nút (7) để đo diện tích, thể tích chi tiết d d d=8mm d d L=1000±1 Hình 1.3 Chi tiết đo chốt trụ Hình 1.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Đo trực tiếp khoảng cách tâm hai lỗ L • Bước 1: Gá hai chốt trụ có đường kính đường kính lỗ d = mm vào hai lỗ, cài đặt dụng cụ đo laser khoảng cách cho gốc tọa độ phần cuối dụng cụ đo • Bước 2: Đặt dụng cụ đo lên đầu chốt hướng tia laser phía chốt cịn lại cho phương tia laser vng góc với đường tâm chốt trụ, bấm nút ON/DIST cho tia laser có phương trùng với đường nối hai tâm chốt Bấm nút ON/DIST lần thứ đọc thị hiển thị hình dụng cụ đo ta khoảng cách từ gốc tọa độ đo đến chốt A Lặp lại thao tác lần ghi kết vào bảng 1.1 Khoảng cách hai tâm lỗ L là: L= A + d Đo gián tiếp khoảng cách tâm hai lỗ L Có chi tiết thực đo khoảng cách hai tâm lỗ theo phương pháp đo trực tiếp ta đo khoảng cách gián tiếp sau: thiết bị gồm hai chốt trụ đường kính d Và encoder góc có 24000 xung vịng chia 360o Thiết bị đo khoảng cách laser đặt lên encoder góc để đo góc quay  hai phương kích thước l1 l2 Để đo góc quay  ta đếm số xung encoder góc, góc  tính cơng thức: = d 𝑠ố 𝑥𝑢𝑛𝑔 120000 × 3600 d=8mm d 1000±1 d d L l l  Hình 1.5: Sơ đồ đo khoảng cách gián tiếp • Bước 1: Gá hai chốt trụ vào hai lỗ, đặt dụng cụ đo khoảng cách laser lên encoder góc cho điểm xuất phát tia laser trùng với tâm quay encoder • Bước 2: Bấm nút ON/DIST chiếu tia laser phía chốt trụ thứ cho phương tia laser trùng với phương đường nối từ tâm quay đến chốt trụ, cài đặt dụng cụ đo laser cho gốc tọa độ phần đầu dụng cụ đo, set hiển thị số xung encorder góc Bấm nút ON/DIST lần thứ đọc thị hiển thị hình máy đo khoảng cách laser ta khoảng cách từ gốc tọa độ đo đến chốt l1 Xoay dụng cụ đo hướng tia laser phía chốt trụ thứ cho tia laser qua phương đường nối tâm chốt trụ thứ tâm đĩa chia độ Bấm nút ON/DIST đọc thị hình dụng cụ đo ta khoảng cách l Xác định góc xoay dụng cụ đo laser cách đọc số xung hiển thị ta tính góc quay dụng cụ đo  Lặp lại thao tác lần ghi kết vào bảng 1.2 Khoảng cách hai tâm lỗ là: L= ( l1 + r ) + ( l2 + r ) 2 − ( l1 + r )( l2 + r ) cos r bán kính chốt trụ r = d BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI I Tên sinh viên thí nghiệm : Lớp : Ngày thí nghiệm : Người hướng dẫn : Đánh giá: SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TỐN KẾT QUẢ ĐO Đo trực tiếp kích thước L=1000 Bảng số liệu 1-1 Thơng số A Lần đo đo (mm) số 10 Giá trị trung bình A= • Khoảng cách hai tâm lỗ L: L =A +d= Đo gián tiếp kích thước L=1000 Thơng số Lần đo l1 (mm) l2 (mm) Số xung Bảng số liệu 1-2 Khoảng cách  L (mm) (o ) Thông số Lần đo l1 (mm) l2 (mm) Số xung Bảng số liệu 1-3 Khoảng cách  L (mm) (o ) • Khoảng cách trung bình tâm lỗ L: 𝐿̅ = ∑𝑛𝑖=1 𝐿𝑖 𝑛 So sánh kết hai phương pháp đo trực tiếp gián tiếp đưa nhận xét độ xác hai phương pháp: ………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Tại sao: …………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 10 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI III SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TỐN KẾT QUẢ ĐO Bảng 3.1 n Lần đo -1 1 ̅̅̅̅̅̅̅̅̅ 𝑇ọ𝑎 độ Khoảng cách trung bình Khoảng cách trung bình 𝑥̅ = 𝑥𝑡 +𝑥𝑝 = Chu kỳ vạch thước quang với bậc nhiễu xạ thứ n=1: 𝑑̅ =  𝑥̅ 𝐿= Độ rộng trung bình vạch thước quang: a= d = 24 Bài IV ĐO DỊCH CHUYỂN NHỎ VÀ BƯỚC SÓNG CỦA NGUỒN LASER BẰNG GIAO THOA KẾ MICHELSON Mục đích: Sinh viên hiểu phương pháp đo dịch chuyển xác giao thoa kế Michelson phương pháp đo bước sóng ánh sáng đơn sắc giao thoa kế Michelson Thiết bị thí nghiệm : • Bàn quang học Thorlab B1218FE chân cao su giảm chấn RDF1 • Nguồn laser diode bước sóng  = 532 nm, công suất P=0,9 mW nguồn chiều 5V LDS5 • Bộ vi dịch chuyển Thorlab SM1ZP(/M) • Gá gương KM100 gương phản xạ PF10-03-P01 • Gá thấu kính LMR1(/M) thấu kính mặt cầu lồi đường kính 25,4 mm, tiêu cự f = 50 mm • Bộ chia chùm không phân cực dạng khối lập phương BS • Gá trục vạn UPH30/M trục gá TR40/M • Màn chắn M Nội dung thí nghiệm : - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động giao thoa kế laser Michelson - Đo dịch chuyển nhỏ - Đo bước sóng nguồn laser Trình tự thí nghiệm : Nguyên lý giao thoa kế laser Hiện tượng giao thoa xảy hai hay nhiều sóng ánh sáng có khả kết hợp chồng lấp lên nhau, hay nói cách khác sóng ánh sáng xuất phát từ hai nguồn sáng có bước sóng Thơng thường người ta sử dụng hai sóng tách từ nguồn phát Nếu nguồn sáng laser có góc mở nhỏ coi bề mặt sóng chùm tia phẳng giao thoa trường hợp giao thoa hai sóng phẳng Nếu nguồn phân kỳ bề mặt sóng cầu có giao thoa sóng cầu 25 Hình 4.1 thể hệ giao thoa laser Micheson, nguồn laser phát chùm sóng phẳng, sau qua thấu kính phân kỳ trở thành sóng cầu tới chia chùm BS Tại ánh sáng laser bị tách làm sóng, sóng xuyên qua chia chùm đến gương động sóng bị khúc xạ 90o để đến gương tĩnh Tại gương laser bị phản trở lại BS, với sóng phản xạ từ gương tĩnh đến chia chùm bị tách làm chùm, chùm xuyên qua BS đến chắn chùm khúc xạ 90o nguồn ta không xét chùm tia Ánh sáng laser phản xạ từ gương động đến BS bị tách làm hai, chùm xuyên qua BS nguồn không xét thêm tia nữa, chùm khúc xạ hướng đến chắn Như theo hướng từ chia chùm BS đến chắn có chùm tia xuất phát từ nguồn laser chồng lấp lên nên chúng giao thoa với nhau, nhìn thấy vân giao thoa chắn M Bộ chia chùm Gương động Gđ lắp CCM1-BS013 Màn chắn M vi dịch chuyển Thorlab SM1ZP(/M) Nguồn laser diode Gương tĩnh Gt Thấu kính phân kỳ Hình 4.1 Hệ giao thoa kế Michelson Cách setup hệ giao thoa Michelson Để thiết lập hệ giao thoa kế Michelson, sinh viên phải làm theo bước sau : 26 Đặt nguồn laser gương động lên bàn quang học hình 4.2, kẹp chặt vít M6 Điều chỉnh nghiêng nguồn laser cho chùm tia phản xạ từ gương trở vị trí xuất phát nguồn laser Nên điều chỉnh nguồn cho chùm laser đến gương nằm tâm gương Hình 4.2 Nguồn laser gương động Đặt chia chùm BS chắn M lên bàn quang học vào vị trí hình 4.3 Đảm bảo BS vng góc với chùm tia laser từ nguồn Chúng ta làm điều cách chỉnh BS cho chùm phản xạ thứ trùng với chùm phản xạ thứ Hình 4.3 Đặt chia chùm vào nguồn gương động Tiếp theo, đặt gương tĩnh vng góc với chùm khúc xạ từ BS hình 4.4 Làm đảm bảo khoảng cách gương tĩnh gương động đến chia chùm 27 Hình 4.4 Đặt gương tĩnh vào hệ giao thoa Bây nhìn thấy chùm tia thành phần chắn Chỉnh nghiêng gương tĩnh cho tia trùng Cuối cùng, đặt thấu kính vào nguồn chia chùm Bây nhìn thấy vân giao thoa màn, khơng có vân phải điều chỉnh vít gương tĩnh Hình 4.5 Đặt thấu kính vào để hình thành vân trịn 28 Phụ thuộc vào vị trí thấu kính mà ta nhìn thấy vân thẳng hay vân trịn Các vân thẳng tạo cách đặt thấu kính chia chùm hình 4.6 Hình 4.6 Vị trí thấu kính để hình thành vân thẳng Hình 4.7 Mẫu vân thẳng tạo vị trí thấu kính hình 4.6 Các bước thí nghiệm : 3.1 Đo dịch chuyển nhỏ Xoay từ từ vít vi chỉnh vi dịch chuyển SM1ZP để dịch chuyển gương động, đồng thời quan sát thay đổi vân chắn Đếm thay đổi mắt cảm biến kết nối với oscilloscope (nếu có), vân thay đổi từ vân sáng sang vân tối trở lại vân sáng tính lần thay đổi vân Một lần thay đổi vân tương ứng với gương động dịch khoảng /2 = 266 nm Lặp lại lần ghi số liệu vào bảng 4.1 Để kiểm tra độ xác phép đo dịch chuyển nhỏ này, so sánh 29 với kết đọc vi dịch chuyển SM1ZP Trên vòng tang trống vi dịch chuyển Thorlab có 50 vạch (hình 4.8), vạch tương ứng với µm Chúng ta đọc vạch bắt đầu dịch chuyển sau kết thúc dịch chuyển, từ suy khoảng dịch chuyển (nếu quay q vịng phải cộng thêm 50 µm) Hình 4.8 Bộ vi dịch chuyển Thorlab SM1ZP 3.2 Đo bước sóng nguồn laser Đo bước sóng nguồn phát q trình ngược lại việc đo dịch chuyển nhỏ, ta biết xác dịch chuyển gương động tính ngược lại bước sóng nguồn Giả sử ta đếm N lần thay đổi vân dịch gương động khoảng s bước sóng  tính theo cơng thức : N./2 = s   = 2.s/N Ghi : Để đảm bảo an toàn cho người dụng cụ thí nghiêm, sinh viên làm thí nghiệm khơng phép nhìn trực tiếp nhìn chăm vào nguồn laser không sờ vào bề mặt làm việc dụng cụ quang học mặt gương, thấu kính, chia chùm… 30 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI IV SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TỐN KẾT QUẢ ĐO Lần Số lần thay đổi vân, N Chỉ số đầu vi dịch chuyển Bảng 4.1 Kết đo dịch chuyển nhỏ Chỉ số cuối Khoảng dịch chuyển tính theo thay đổi vân (µm) vi dịch chuyển s = N./2 Lần Số lần thay đổi vân, N Bảng 4.2 Kết đo bước sóng nguồn laser Bước sóng Chỉ số đầu Chỉ số cuối Khoảng dịch vi vi chuyển s vi  nguồn dịch chuyển dịch chuyển dịch chuyển SM1ZP laser Trung bình 31 Bài V ĐO HỆ SỐ GIÃN NỠ NHIỆT CỦA THANH NHÔM Mục đích: Sinh viên hiểu phương pháp đo hệ số giãn nỡ nhiệt loại vật liệu giao thoa kế Michelson Thiết bị thí nghiệm : • Bàn quang học Thorlab B1218FE chân cao su giảm chấn RDF1 • Nguồn laser diode bước sóng  = 532 nm, công suất P=0,9 mW nguồn chiều 5V LDS5 • Trục nhơm cần đo hệ số giãn nở nhiệt • Gá gương KM100 gương phản xạ PF10-03-P01 • Gá thấu kính LMR1(/M) thấu kính mặt cầu lồi đường kính 25,4 mm, tiêu cự f = 50 mm • Bộ chia chùm khơng phân cực dạng khối lập phương BS • Trục gá vạn • Nhiệt kế để đo thay đổi nhiệt độ trụ nhơm • Màn chắn M Nội dung thí nghiệm : - Tìm hiểu phương pháp đo hệ số giãn nở nhiệt vật liệu giao thoa kế laser Michelson Trình tự thí nghiệm : - Thiết lập hệ thí nghiệm giống đo dịch chuyển nhỏ IV, khác thay chỗ gá gương động vi dịch chuyển nhôm cần đo hệ số giãn nở nhiệt hình 5.1 đầu gá lên trục gá vạn năng, đầu lại gá gương phản xạ tồn phần Hình 5.1 Vị trí cách lắp nhơm thay vị trí gương động 32 - Dán nhiệt điện trở (màu vàng hình 5.1) lên trục nhơm Tấm nhiệt điện trở có dây ra, dây nối với nguồn điện chiều 12v để nung nóng, dây cịn lại dây tín hiệu để đo nhiệt độ - Cắm đầu đo nhiệt kế vào lỗ đầu gá vào trục gá vạn để đo nhiệt độ nhôm Sau đó, nối vào nguồn điện chiều để gia nhiệt cho nhôm Đầu đo - Khi nhôm tăng nhiệt độ, bị giãn ra, đầu bị kẹp vào trục gá Hình 5.2 Nhiệt kế để đo nhiệt độ vạn nên trục nhôm bị giãn trục nhơm phía lắp gương Do làm gương dịch chuyển vân quan sát thay đổi Một người đọc thay đổi nhiệt độ nhôm, người đếm số lần dịch vân chắn (chú ý lần dịch vân vân chuyển từ sáng sang tối trở sáng) Ghi số liệu vào bảng 5.1 Xác định hệ số giãn nở nhiệt trục nhôm: - Sự giản nở nhiệt trục nhôm phụ thuộc vào hệ số giãn nở nhiệt  nó: α = dL với L chiều dài trục nhôm dL/dT tốc độ thay đổi chiều dài theo L dT biến thiên theo nhiệt độ Nghiệm phương trình L = Lo exp(.T) Áp dụng khai triển Taylor cho hàm e mũ ( ) ta có xấp xỉ bậc sau: L = Lo (1 + .T) với T thay đổi nhiệt độ nhôm Suy  = L/(Lo T) L giản nở nhiệt nhơm dịch chuyển gương gắn nên ta tính IV L = N /2 𝑁𝜆 Vậy α = 𝐿𝑜 Δ𝑇 Lo chiều dài ban đầu nhôm 90 mm 33 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI V SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TỐN KẾT QUẢ ĐO Bảng 5.1 Kết đo hệ số giãn nở nhiệt Nhiệt độ bắt đầu Nhiệt độ kết thúc Tổng số lần dịch vân N Chiều dài trục nhơm tính Hệ số giãn nở nhiệt  Chiều dài Thanh nhôm Sự tăng nhiệt độ (oC) Hình 5.3 Biểu đồ thể thay đổi chiều dài nhôm theo tăng nhiệt độ 34 Bài VI ĐO CHIẾT SUẤT CỦA VẬT LIỆU THỦY TINH Mục đích: Sinh viên hiểu phương pháp đo hệ chiết suất vật liệu suốt giao thoa kế Michelson Thiết bị thí nghiệm : • Bàn quang học Thorlab B1218FE chân cao su giảm chấn RDF1 • Nguồn laser diode bước sóng  = 532 nm, cơng suất P=0,9 mW nguồn chiều 5V LDS5 • Gá gương KM100 gương phản xạ PF10-03-P01 • Gá thấu kính LMR1(/M) thấu kính mặt cầu lồi đường kính 25,4 mm, tiêu cự f = 50 mm • Bộ chia chùm khơng phân cực dạng khối lập phương BS • Tấm thủy tinh cần đo chiết suất • Trục gá vạn • Màn chắn M Nội dung thí nghiệm : - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động giao thoa kế laser Michelson - Đo chiết suất thủy tinh Trình tự thí nghiệm : - Thiết lập hệ thí nghiệm giống IV Đặt thủy tinh cần đo chiết suất lên đầu phân độ, sau đặt cụm vào nhánh giao thoa kế Michelson cho tia laser vuông góc qua thủy tinh (hình 6.1) - Xoay vít dịch chuyển đầu phân độ để nghiêng thủy tinh góc  Vít dịch chuyển Vạch trùng 35 Hình 6.1 Đặt thủy tinh cần đo chiết suất vào nhánh giao thoa kế Michelson - Đồng thời với trình xoay thủy tinh, người đo phải đếm thay đổi vân Sự dịch vân quãng đường ánh sáng bị thay đổi khúc xạ chùm laser qua thủy tinh thể hình 6.2 Hình 6.2 Sự khúc xạ laser qua thủy tinh phẳng bị xoay góc  36 Tính tốn chiết suất thủy tinh - Khi thủy tinh quay góc  đếm N lần dịch vân (sáng-tốisáng) chiết suất n tính sau: (6.1) - Cơng thức tính n thiết lập dựa vào hình vẽ 6.2 ký hiệu góc khúc xạ , đoạn L1, e, t, w, f, g, h, L2 sau: Từ hình 6.2a ta có: Tương tự, nhìn vào hình 6.2b ta suy ra: đây, ta lưu ý mối quan hệ e = t tan  Trong hình 6.2c ta có: g=t–f=t- 𝑒 𝑡𝑎𝑛 𝛼 h = g cos = (t - 𝑒 𝑡𝑎𝑛 𝛼 L2 = t – h = t - (t - ) cos 𝑒 𝑡𝑎𝑛 𝛼 ) cos Theo định luật khúc xạ ánh sáng Snell : nkk sin = n sin  sin = 𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑛 nkk chiết suất khơng khí xấp xỉ Từ cơng thức lượng giác sin2 + cos2 =  cos = √1 − 𝑠𝑖𝑛2 𝛼 𝑛2 Như thảo luận thí nghiệm IV Đo dịch chuyển nhỏ giao thoa kế Michelson, chênh lệch quang lộ s = N./2  N. = 2.s N. = (6.2) 37 Từ công thức 6.2 ta có: 𝑁.𝜆 2.𝑡 = Chuyển vế bình phương vế lên ta được: Vậy ta có cơng thức tính chiết suất thủy tinh cơng thức 6.1: BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI VI SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TỐN KẾT QUẢ ĐO Bảng 6.1 Lần đo Số lần thay đổi vân N Chiều dày thủy tinh t Góc quay  Chiết suất n tính Sai số Giá trị chiết suất chuẩn thủy tinh sử dụng 1,49 38 ... dịng điện ni nguồn laser cơng suất thay đổi tương ứng 17 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI II Tên sinh viên thí nghiệm : Lớp : Ngày thí nghiệm : Người hướng dẫn : Đánh giá: SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TỐN... ) cos r bán kính chốt trụ r = d BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI I Tên sinh viên thí nghiệm : Lớp : Ngày thí nghiệm : Người hướng dẫn : Đánh giá: SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TỐN KẾT QUẢ ĐO Đo trực tiếp... quang học CNC M L Q L=300mm T G Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm L: Laser bán dẫn GaAs M : Màn chắn Q : Thước khắc vạch G : Giá quang học T : Thước đo khoảng cách Thiết bị thí nghiệm gồm diot laser