. (129) Khi ảnh giao thoa được hội tụ vào tiờu diện của thấu kớnh tiờu cự f , ta cú hệ
6- Mạch chia tớn hiệu và quy “0”, 7 ễ xi lụ.
2.3. Đo chiết suất bằng giao thoa kế Michelson trong phũng thớ nghiệm
Trong nghiờn cứu này, chỳng tụi trực tiếp đo chiết suất của một tấm kớnh mỏng.
Sơ đồ hệ giao thoa kế sử dụng đo bước súng ỏnh sỏng trong phũng thớ nghiệm trỡnh bày trờn hỡnh 2.4 và ảnh toàn cảnh cỏc thiết bị của hệ đo giới thiệu trong hỡnh 2.5.
Một laser cú bước súng cần đo được thấu kớnh mở rộng chựm tia và dưa vào bản chia 50% (BC). Chựm laser được chia thành hai chựm thành phần chiều tới hai gương M1 và M2 theo hai nhỏnh của giao thoa kế. Giữa bản chia và gương M1 đạt một bản thủy tinh mỏng cú chiết suất n cần xỏc định. Hai gương được gắn chặt với hai vớt panmer cú thể tinh chỉnh khoảng cỏch giữa hai gương và
ảnh giao thoa của hai chựm thành phần. Bằng mắt thường, chỳng ta cú thể đếm được số vạch cực đại và cực tiểu của vết giao thoa.
Sau khi nhận được ảnh giao thoa trờn màn hỡnh, dựa trờn cỏc vũng sỏng và tối chỳng ta cú thể tớnh chiết suất như sau:
Dựa vào điều kiện hỡnh thành vết tối:
2nd m= λ0 (2.5)
trong đú, n là chiết suất của tấm thủy tinh, d là khoảng cỏch thay đổi vị trớ của gương, m là số lần xuất hiện vết tối, λ0 là bước súng laser đó xỏc định.
Hỡnh 2.4. Sơ đồ hệ đo chiết suất
0
2ndm m
λ
= (2.6)
Nếu d thay đổi một lượng bằng thỡ m sẽ thay đổi một lượng được tớnh như sau: 0 2n d m λ ∆ ∆ = (2.7)
Như vậy, khi vị trớ gương thay đổi giỏ trị d đến giỏ trị d+ ∆d, thỡ số lần tối của vết trung tõm sẽ tăng từ m đến m+ ∆m.
Từ (2.7), ta cú cụng thức tớnh chỉ số khỳc xạ của mụi trường:
0 2 m n d λ ∆ = ∆ (2.8)
Trờn cơ sở cụng thức (2.8), chỳng tụi thực hiện cỏc bước như sau:
1. Bằng Pammer 1, tụi thay đổi vị trớ của gương M1 để cho xảy ra hiện tượng giao thoa trờn màn ảnh
2. Đặt thấu kớnh hội tụ cú tiờu cự 5cm vào khoảng giữa đốn laser và hệ gương để tăng độ rộng của chựm sỏng
3. Xỏc định vị trớ võn trung tõm trờn màn quan sỏt
4. Đặt vào trước gương M2 một tấm kớnh cần đo chỉ số khỳc xạ
5. Điều chỉnh Pammer 2 cú cỏc giỏ trị khỏc nhau để cho võn trung tõm trở về trựng với vị trớ võn trung tõm ban đầu
6. Ứng với mỗi giỏ trị của Δd tụi đếm số lần sỏng (hoặc tối) của điểm ảnh trung tõm của vết giao thoa
7. Sử dụng cụng thức (2.8) tớnh giỏ trị n
8. Sử dụng cụng thức (2.1) tớnh giỏ trị trung bỡnh của chiết suất tấm thủy tinh sau k lần đo.
9. Sử dụng cụng thức (2.2) tớnh sai số thống kờ sau k lần đo. 10. Kết luận chỉ số khỳc xạ của mụi trường và sai số đó được tớnh.
Bảng 2.2. Kết quả đo chiết suất tấm thủy tinh.
2 0,0257 123 1,51 1,52 – 0,013 0,0258 124 1,52 1,52 + 0,00 3 0,0258 124 1,52 1,52 + 0,00 4 0,0258 124 1,52 1,52 + 0,00 5 0,0258 125 1,53 1,52 + 0,01 6 0,0258 123 1,50 1,52 – 0,02 7 0,0257 123 1,51 1,52 – 0,01 8 0,0258 125 1,53 1,52 + 0,01 9 0,0257 124 1,52 1,52 + 0,00 10 0,0258 124 1,52 1,52 + 0,00 n= 1,52 0,007± 2.4. Kết luận
Trong chương này, phương phỏp xỏc định giỏ trị thực nghiệm của một đại lượng cần đo đó được trỡnh bày. Phương phỏp này được ỏp dụng trong kỹ thuật đo bước súng của ỏnh sỏng bằng giao thoa kế Michelson.
Hơn nữa, trờn cơ sở nguyờn lý xỏc định bước súng bằng giao thoa kế Michelson, chỳng tối tiến hành đo bước súng của một laser trong phũng thớ nghiệm và chiết suất tấm thủy tinh. Từ cỏc thiết bị hiện cú, chỳng tụi đó thực hiện quy trỡnh đo theo lý thuyết đó trỡnh bày và đạt được kết quả phự hợp với Catolog của thiết bị.