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

ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG Tổ/Nhóm/Lớp:7B/N3/15DS415 Họ tên: LÊ HOÀNG GIANG Điểm: 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 thơng số hệ thống khơng thay đổi q trình thực hành: L = ( 900 ± ) mm λ = ( 636 ± 10 ) nm ∆y = 100 µ m 7.1 Một khe (20 điểm) 7.1.1 Khe thứ có độ rộng a = ( 20 ± ) µ m Đồ thị phân bố cường độ theo vị trí (5 điểm) ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG Nhận xét 7.1.1 phân bố cực tiểu, cực đại ảnh nhiễu xạ theo vị trí Cường độ ánh sáng bị phân tán nhiều sang bên 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 ± ) µ m (5 điểm) Đồ thị phân bố cường độ theo vị trí Nhận xét 7.1.2 phân bố cực tiểu, cực đại ảnh nhiễu xạ theo vị trí Bề rộng cực đại trung tâm hẹp lại, cực đại cực tiểu bắt đầu phân rõ Khe tăng độ rộng khe 20µm nên đồ thị rõ dần lên, rõ nét 7.1.3 Khe thứ ba có độ rộng a = ( 80 ± ) µ m Đồ thị phân bố cường độ theo vị trí (5 điểm) ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG Nhận xét 7.1.3 phân bố cực tiểu, cực đại ảnh nhiễu xạ theo vị trí Khi tiếp tục tăng độ rộng khe lên, bề rộng cực đại trung tâm hẹp lại hơn, cực đại nhiễu xạ rõ Cường độ ánh sáng tập trung cao đồ thị, cường độ ánh sáng bị phân tán hai bên giảm dần 7.1.4 Khe thứ tư có độ rộng a = ( 160 ± ) µ m (5 điểm) Đồ thị phân bố cường độ theo vị trí Nhận xét 7.1.4 phân bố cực tiểu, cực đại ảnh nhiễu xạ theo vị trí Bề rộng cực đại trung tâm ngày hẹp dần, xuất thêm nhiều cực đại nhiều cực tiểu nhiễu xạ Hiển thị rõ điểm cực đại cực tiểu Cường độ ánh sáng tập trung cao đồ thị, cường độ ánh sáng phân tán sang bên giảm dần Kết luận 7.1 thay đổi vị trí cực tiểu, cực đại ảnh nhiễu xạ chiếu laser qua khe có độ tăng dần ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG Từ công thức y=kλD/a Sự biến thiên cường độ dòng quang điện phụ thuộc vào vị trí cực đại ảnh nhiễu xạ Bề rộng phổ hẹp dần Đỉnh phổ sau cao đỉnh phổ trước Khi L λ giữ nguyên mà độ rộng a tăng lên bề rộng nhiễu xạ giảm ( ánh sáng rõ nét ) Cho ta thấy khe nhỏ tượng nhiễu xạ nhiều 7.2 Nhiều khe (20 điểm) 7.2.1 Hai khe có độ rộng a = ( 40 ± ) µ m cách d = ( 250 ± ) µ m (5 điểm) Đồ thị phân bố cường độ theo vị trí Nhận xét 7.2.1 khoảng vân độ rộng vân ảnh giao thoa Có cực đại cực đại phụ ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG Hai khe ta thấy có tượng giao thoa Phân bố ánh sáng nhau, phần trung tâm ánh sáng tập trung nhiều nên cường độ mạnh 7.2.2 Ba khe có độ rộng a = ( 40 ± ) µ m cách d = ( 250 ± ) µ m (5 điểm) Đồ thị phân bố cường độ theo vị trí Nhận xét 7.2.2 khoảng vân độ rộng vân ảnh giao thoa Khi bắt đầu tăng số khe khe Khoảng cách bề rộng cực đại thu hẹp Ngoài tượng giao thoa ta thấy có tượng nhiễu xạ Đơ rộng vân sáng giảm so với khe 7.2.3 Bốn khe có độ rộng điểm) a = ( 40 ± ) µ m Đồ thị phân bố cường độ theo vị trí cách d = ( 250 ± ) µ m (5 ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG Nhận xét 7.2.3 khoảng vân độ rộng vân ảnh giao thoa Bắt đầu xuất thêm cực đại phụ xen kẽ cực đại phụ trước Ngồi cực đại ta cịn thấy có cực đại phụ Phân rõ thành điểm cực đại cực tiểu, độ rộng vân sáng giảm so với khe khe 7.2.4 Năm khe có độ rộng điểm) a = ( 40 ± ) µ m Đồ thị phân bố cường độ theo vị trí cách d = ( 250 ± ) µ m (5 ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG Nhận xét 7.2.4 khoảng vân độ rộng vân ảnh giao thoa Số khe tăng lên số cực đại phụ tăng Vân cực đại đóm nhỏ, khơng lòa khe trên, độ rộng vân sáng giảm so với khe Kết luận 7.2 khoảng vân độ rộng vân ảnh giao thoa tăng số khe từ hai lên năm Ta có vị trí vân sáng bậc k: y = kλD/d Cường độ ánh sáng giao thoa Khi số khe tăng lên độ rộng vân sáng giảm xuống Với khoảng cách L, bước sóng, độ rộng a, ta thay đổi số lượng khe tăng dần từ đến thu hình ảnh rõ nét Chứng tỏ vân sáng không bị ảnh hưởng khoảng cách L, bước sóng độ rộng a mà bị ảnh hưởng số khe.số khe nhiều độ sáng tăng lên độ rộng khe giảm 7.3 Từ thí nghiệm trên, 7.3.1 Trình bày bước tính bước sóng laser? (10 điểm) ± Khe thứ có độ rộng a=(80 2) µm max y =| max – min| (mm) (mm) (mm) 63,119 56,049 7,07 ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG 63,077 56,049 7,028 63,331 55,965 7,366 7,155 y Sau tính tốn ta có: y1 = 7,07mm, y2 = 7,028mm, y3 = 7,366mm y = 7,155mm y.a 7,155.103.80 = = 0, 636µ m D 900.103 λ= 7.3.2 Trình bày bước tính sai số bước sóng laser? (10 điểm) Tính - + ∆y ∆y : ∆ = ydụng cụ + ∆y ngẫu nhiên = ∆y ∑ i =3 ngẫu nhiên y –yi ( 7,155 − 7, 07 + 7,155 − 7, 028 + 7,155 − 7,366 ) = 0, 423.103 µ m = ∆y = 0, 423.103 + 100 = 523µ m Tính ∆λ : ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG ya d ln λ = ln y + ln a + ln D λ = ⇒ ∆λ λ = ∆y ∆a ∆D + + y a D  ∆y  ∆a ∆D  523 2.103  ∆λ =  + + λ = + + ÷  ÷0, 636 80 900.103  a D   7,155.10  y = 0, 064 µ m = 64nm ⇒ λ = (636 ± 64) nm 7.3.3 Liệt kê phương pháp giảm sai số bước sóng laser? (10 điểm) - Chọn vị trí khe xác, ghi lại số khe đã làm - Di chuyển đầu thu tay nhẹ nhàng - Qt góc để tìm giá trị y xác - Không xê dịch giá đỡ nguồn sáng laser - Làm nhiều lần để giảm sai số -Điều chỉnh khoảng D xác 7.4 Từ thí nghiệm đến thực tiễn (30 điểm) 7.4.1 Liệt kê tên 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 Mơ tả chức dụng cụ, thiết bị mục (7.4.1)? (10 điểm) - Giao thoa kế Rayleigh: Là dụng cụ dùng để đo chiết suất (hay nồng độ) chất lỏng chất khí độ xác cao 7.4.3 Trình bày sơ đồ nguyên lý hoạt động dụng cụ, thiết bị mục (7.4.1)? (10 điểm) - Giao thoa kế Rayleigh: 10 ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG Sơ đồ hoạt động giao thoa kế Rayleigh - Ánh sáng đơn sắc từ nguồn S sau thấu kính hội tụ L1 hai khe S1,S2 bị tách thành hai chùm tia song song.Hai chùm giao thoa với mặt phẳng tiêu thấu kính hội tụ L2 Nhờ thị kính L ta quan sát hệ thống vân giao thoa - Trên đường hai chùm tia ban đầu ta đặt hai ống nghiệm chiều dài d đựng chất lỏng chiết xuất no đã biết,ghi hệ thống giao thoa quan sát Sau thay chất lỏng ống chất lỏng cần nghiên cứu, chiết xuất chất lỏng đựng hai ống khác nên hiệu quang lộ hai chùm bị thay đổi lượng n chiết xuất chất lỏng cần đo Kết hệ thống vân giao thoa bị dịch chuyển, đếm số vân giao thoa bị dịch chuyển ta tính chiết xuất chất lỏng, ta biết hiệu quang lộ thay đổi bước song song hệ thống vân dịch khoảng vân Do hệ thống vân giao dịch chuyển khoảng vân hiệu quang lộ thay đổi khoảng bằng: ∆L = ( n − n0 ) d = mλ Từ suy chiết suất chất lỏng cần đo là: n= mλ + n0 d ta đo chiết suất chất khí cách sử dụng giao thoa kế Rayleigh, so sánh chất khí với chất khí có chiết suất biết trước 11 ẢNH NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG 12 ... Từ công thức y=kλD/a Sự biến thiên cường độ dòng quang điện phụ thuộc vào vị trí cực đại ảnh nhiễu xạ Bề rộng phổ hẹp dần Đỉnh phổ sau cao đỉnh phổ trước Khi L λ giữ nguyên mà độ rộng a tăng... hiệu quang lộ hai chùm bị thay đổi lượng n chiết xuất chất lỏng cần đo Kết hệ thống vân giao thoa bị dịch chuyển, đếm số vân giao thoa bị dịch chuyển ta tính chiết xuất chất lỏng, ta biết hiệu quang. .. lỏng, ta biết hiệu quang lộ thay đổi bước song song hệ thống vân dịch khoảng vân Do hệ thống vân giao dịch chuyển khoảng vân hiệu quang lộ thay đổi khoảng bằng: ∆L = ( n − n0 ) d = mλ Từ suy chiết