D.1. Xây dựng hệ thống: Dựa trên điều kiện có vân sáng, xem hình 2a: d.Sinθ= mλ với m = 0, 1, 2,… (1)
Vì θ nhỏ nên Sinθ≈Tgθ và Tgθ = ym / D dẫn đến Sinθ= ym / D (2) Trong đó: D là khoảng cách từ khe đến màn, [m].
Từ (1) và (2), suy ra : và d D m y d D m ym λ m λ ) 1 ( 1 = + = + .
Vậy khoảng cách hai vân kề nhau: ( )m d D y y y m m λ = − = ∆ +1 .
Vì các vân rất gần nhau nên dẫn đến việc đo∆y gặp khó khăn. Do vậy, trong thực nghiệm xác định ∆y, thường xét từ ba vân sáng trở lên; khi đó, phải đếm số khoảng vân sáng n, chẳng hạn: Nếu xét ba vân sáng thì n=hai khoảng vân, năm vân sáng thì n=bốn khoảng vân; sau đó, đo độ dài l của các vân sáng đang xét và tính được
n l y= ∆ . Như vậy, bước sóng ánh sáng là
Dyd yd
∆= =
λ .
D.2. Tiến hành đo bước sóng nguồn laser
– Bật nguồn laser. Điều chỉnh nguồn sao cho chùm tia laser đi dọc theo băng quang học và hội tụ tại một vạch trên màn (gần hoặc trùng vạch 0 trên thước).
– Đặt khe đôi có khoảng cách hai khe là d1= 0,1mm lên giá đỡ của đế trượt gắn trên băng quang học. Di chuyển đế trượt đến một vị trí sao cho khe đôi cách màn quan sát khoảng D=1000÷2000mm.
– Chọn một vân bên trái (hay phải) của vân trung tâm làm vân đầu tiên, dùng thước thẳng in trên màn quan sát đo độ dài l(mm) từ vân đầu tiên đến vân sau cùng và tính
n l y= ∆ và D yd ∆ = λ .
– Lặp lại thao tác như trên 3 lần, mỗi lần tăng khoảng cách lên 400mm, tức là D2 vào khoảng 1000mm+400mm=1400mm; D3 vào khoảng 1800mm.
– Ghi nhận D, l, n,∆y,λvào bảng báo cáo tương ứng với d1=0,1mm. – Lặp lại thí nghiệm với sự thay đổi khe đôi d1 bởi d2 và d3.
– Tính: λ =(λ1+λ2+...+λ9)/9. l
y
∆
Hình 7. Minh họa năm vân sáng tương ứng với n = bốn khoảng vân. Khi đó, khoảng cách giữa hai vân sáng (màu sậm) là
4
l y= ∆ .
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LÝ BÀI 5: GIAO THOA ÁNH SÁNG BỞI KHE ĐÔI YOUNG BÀI 5: GIAO THOA ÁNH SÁNG BỞI KHE ĐÔI YOUNG Xác định bước sóng của nguồn laser
d1=(_________± _________)_________ D±∆D (m) l ±∆l (m) n ∆y ±∆(∆y) λ ±∆λ(m) d2=(_________± _________)_________ D±∆D (m) l ±∆l (m) n ∆y ±∆(∆y) λ ±∆λ(m) d3=(_________± _________)_________ D±∆D (m) l ±∆l (m) n ∆y ±∆(∆y) λ ±∆λ(m) λ = (_________± _________)_________
Bước sóng của nguồn laser có phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai khe Young không? (có hay không)
Bước sóng của nguồn laser có phụ thuộc vào khoảng cách giữa khe Young đến màn chắn không? (có hay không)
Bước sóng của nguồn laser có phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai vân sáng kề nhau không? (có hay không)
Họ tên: Ngày/Tháng/Năm:
??? Câu hỏi sau khi thí nghiệm
1. Sở dĩ nói ánh sáng có bản chất sóng là vì:
a. Ánh sáng cũng giao thoa như sóng nước, sóng âm và cũng nhiễu xạ (loe ra) khi cho nó đi qua khe có độ rộng cỡ vào khoảng độ dài bước sóng.
b. Ánh sáng chỉ nhiễu xạ và không giao thoa. c. Ánh sáng chỉ giao thoa và không nhiễu xạ. d. Tất cả đều đúng.
2. Đặt:
(1) ≡ Bật nguồn tia laser và chỉnh tia này hội tụ vào khoảng giữa thước in trên màn. (2) ≡ Chỉnh tia laser đi dọc theo băng quang học.
(3) ≡ Tắt nguồn tia laser.
(4) ≡ Đặt tấm ba khe đôi Young sát với mép trên của đế trượt. (5) ≡ Cho tia laser đi qua một trong ba khe đôi.
(6) ≡ Ghi nhận khỏang cách từ khe đến màn bằng thước gắn trên băng. (7) ≡ Chọn một số vân sáng trên màn và ghi nhận độ dài của chúng.
Trình tự thao tác lấy số liệu đo bước sóng của nguồn laser trên băng quang học: a. (1) đến (7).
b. (1) đến (7) bỏ (2). c. (1) đến (7) bỏ (3). d. Tất cả đêu sai.
3. Nếu thay nguồn laser bằng nguồn sáng trắng (từ mặt trời) thì trên màn quan sát sẽ hiện lên:
a. Một vạch sáng trắng ở giữa (còn gọi là vân trung tâm) và hai bên là các vạch màu. b. Các vạch sáng trắng cách đều nhau.
c. Một vạch sáng màu ở giữa và hai bên cũng là các vạch màu. d. Tất cả đều sai.
4. Nếu thay laser bằng hai bóng đèn dây tóc thì trên màn có hứng được hình ảnh các vân giao thoa không? Tại sao?
a. Có, vì hai bóng đèn dây tóc bức xạ các bước sóng qua hai khe.
b. Có, vì hai bóng đèn dây tóc bức xạ một bước sóng duy nhất qua hai khe.
c. Không, vì hai bóng đèn dây tóc bức xạ các bước sóng một cách hỗn loạn, phá điều kiện nguồn kết hợp.
BÀI 6: SỬ DỤNG PHẦN MỀM MINH HỌA TÍNH GÓC NÉM CHO TẦM XA LỚN NHẤT, TÍNH ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ KHÍ LÝ TƯỞNG,
TÍNH HIỆU SUẤT CHU TRÌNH CARNOT A. MỤC ĐÍCH
– Giúp học viên hình dung ba hiện tượng vật lý thông qua ba mô hình minh họa. – Sử dụng phần mềm minh họa các hiện tượng vật lý để tính một số thông số của ba hiện tượng.
B. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
B.1. Ném xiên một vật trong trường trọng lực đều có gia tốc trọng trường g – Hình 1 cho thấy từ một vị trí cao cách mặt đất một khoảng h=3,0m, ném một viên bi lên phía trên với vận tốc ban đầu v0=6,0m/s theo hướng hợp với hướng đông một góc
0 θ =30o
. Cho biết: g=10m/s2
và bỏ qua lực cản của không khí.
Hình 1. Minh họa một viên bi được ném xiên một góc θ0 ở độ cao h với vận tốc ban đầu v0