KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Chương 6: TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

6.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

- Dùng phương pháp Bessel để xác định tiêu cự của thấu kính hội tụ.

Bước 1: Bố trí các dụng cụ như hình

Hình 6.1. Phương pháp Bessel

Bước 2: Đặt màn M ở một vị trí khá xa vật. Khoảng cách từ vật đến màn là AM = D. Ghi giá trị D vào bảng 6.1.

Bước 3: Di chuyển thấu kính trong khoảng AM ta sẽ thu được hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn (vị trí 1 cho ảnh lớn, vị trí 2 cho ảnh nhỏ): Gọi a là khoảng cách giữa hai vị trí đó. Ghi vào bảng 6.1.

Lúc đó tiêu cự của thấu kính là

D a f D

4

2 2 

 (6.16) Khe

mũi tên

Thấu kính hội tụ

Màn M Màn

hình mờ

A O M

39 Bảng 6.1 Lần đo D (mm) a (mm)

D a f D

4

2 2 

 f f f  f fmax

1 42 10 9,9

9,9

0

2 , 0 9 , 9 

 f

2 44 14 9,9 0

3 46 18 9,7 0,2

4 48 20 9,9 0

5 50 23 9,9 0

6 52 26 9,8 0,1

7 54 28 9,9 0

8 56 30 9,9 0

9 58 33 9,8 0,1

10 60 35 9,9 0

- Lắp ráp mô hình máy chiếu nhƣ hình vẽ:

Hình 6.2 - Hệ thấu kính gồm:

+ Thấu kính f1 50mm, thấu kính f2 300mm, vòng kẹp gắn vào đó là khe trƣợt hình Hoàng đế Maximilian.

+ Thấu kính f1 100mm, thấu kính f2 300mm, vòng kẹp gắn vào đó là khe trƣợt hình Hoàng đế Maximilian.

- Và một thấu kính f 6cmđể thay đổi kích thước của ảnh và rõ nét của ảnh trên mànn

- Màn hình ở đây là vách tường có khoảng cách xa để biết sự phóng đại của ảnh trên màn.

- Tính độ phóng đại thu đượctừ mối quan hệ giữa kích thước vật và kích thước ảnh b

f f b G

V  B   (6.17) Khi khoảng cách của ảnh tới màn là 1200 mm và tiêu cự là 60 mm thì:

Lần đo b f V

1 1200 60 19

2 1140 60 18

3 1080 60 17

4 1020 60 16

5 960 60 15

6 900 60 14

7 840 60 13

8 780 60 12

9 720 60 11

Vòng kẹp

Đ f1

1

f2 f

Màn hình

40

10 660 60 10

11 600 60 9

12 540 60 8

13 480 60 7

14 420 60 6

- Lắp ráp mô hình kính hiển vi nhƣ hình vẽ:

Hình 6.3 - Dụng cụ gồm:

+ Đèn thử Đ

+ Vòng kẹp giữ cố định tấm kính nền

+ Vòng kẹp giữ cố định tiêu bản trong suốt qua trình quan sát không bị thay đổi vị trí

+ Thấu kính với tiêu cự f1 20mm và thấu kính có tiêu cự f2 50mm

- Thấu kính f1là một thấu kính hội tụ có rất ngắn, dùng để tạo ra một ảnh thật rất lớn của vật cần quan sát ở đây con ve trên tiêu bản.

- Đặt mắt sau thấu kính f2là một thấu kính hội tụ có rất ngắn, dùng nhƣ một kính lúp để quan sát ảnh thật của vật khi qua thấu kính f1.

- Độ phóng đại tổng thể thu đƣợc bằng cách nhân các độ phóng đại 2

20 1 1 60

1 ' '

'      

 f

a g a Y Y

v

Do độ phóng đại góc của thị kính

mm mm mm f

mm

L 5

50 250 250

2









Với thấu kính sử dụng, chúng ta có độ phóng đại tổng thể V = 60 - Lắp ráp kính thiên văn của Kepler nhƣ hình vẽ:

Hình 6.4 - Dụng cụ gồm:

+ Đèn thử nghiệm để làm nguồn sáng

+ Vòng kẹp để giữ cố định vật cần quan sát là khe trƣợt hình Hoàng đế Maximilian + Thấu kính f1 300mm tiêu cự dài vật sẽ nhìn rõ hơn nhƣng dụng cụ ở đây chỉ sử dụng thấu kinh f1 100mm sẽ thuận tiện cho việc quan sát và đóng vai trò là vật kính.

+ Thấu kính có tiêu cự ngắn f2 50mm đóng vai trò là thị kính để vật ở rất xa khi đi qua thấu kính sẽ hội tụ tại một điểm giúp mắt quan sát đƣợc vật ở rất xa.

Đ Vòng kẹp f1 f2

Vòng kẹp tiêu bản Vòng kẹp

kính nền

Đ f1 f2

41

- Khi ảnh qua L1 có tiêu cự dài f1100mm cho ảnh có kích thước thật nhưng đảo ngƣợc và ảnh này quan sát đƣợc thông qua thị kính L2 có tiêu cự ngắn f2 50mm. Độ phóng đại góc là:

mm mm mm f

f f Y f Y

L 2

50 100

2 1

1 ' 1 2 ' 1

'   



 







 









 



- Lắp ráp kính thiên văn của Galileo nhƣ hình vẽ:

Hình 6.5 - Dụng cụ gồm:

+ Đèn thử nghiệm để làm nguồn sáng

+ Vòng kẹp để giữ cố định vật cần quan sát là khe trƣợt hình Hoàng đế Maximilian + Thấu kính f1 300mm tiêu cự dài vật sẽ nhìn rõ hơn nhƣng dụng cụ ở đây chỉ sử dụng thấu kinh f1 100mm sẽ thuận tiện cho việc quan sát và đóng vai trò là vật kính.

+ Thấu kính có tiêu cự ngắn f2 50mm là một thấu kính lõm, thông qua thấu kính lõm này ta có thể thấy được vật ở xa được phóng đại và hướng lên trên.

- Một thấu kính lõm được đặt trong đường đi của các tia ở phía trước ảnh đàu tiên đƣợc tạo bới vật L1 với tiêu cự f1 100mm sao cho các tiêu điểm F1'và F2 trùng nhau. Mắt quan sát thấy ảnh ảo:

f mm f

L 2

50 100

2

1 

 





Đ Vòng kẹp f1 f2

42

Phần KẾT LUẬN

Trong nghiên cứu và thực hiện đề tài tôi đã làm đƣợc những vấn đề sau:

1. Xác định tiêu cự của thấu kính lồi bằng cách đo khoảng cách giữa ảnh và vật.

2. Xác định đƣợc tiêu cự của một thấu kính lồi và sự kết hợp giữa 1 thấu kính lồi và thấu kính lõm bằng phương pháp bessel.

3. Xây dựng các dụng cụ quang học sau đây: Máy chiếu; quy mô hình ảnh đƣợc xác định, kính hiển vi; độ phóng đại đƣợc xác định, kính thiên văn Kepler, kính thiên văn Galileo.

Ý kiến đề nghị

Sau khi thực hiện xong đề tài luận văn, tôi đã thực hiện được những mục tiêu trước khi làm đề tài. Bên cạnh đó, tôi có thể mở rộng nội dung đề tài làm các thiết bị quang học phức tạp hơn đƣợc xây dựng với những thấu kính này.

Tuy nhiên, khi đo khoảng cách ảnh của máy chiều gặp nhiều khó khăn vì bố trí của phòng thí nghiệm và kính thiên văn cần có giá đỡ quang học dài hơn nữa vì ngắn quá không thể áp dụng thấu kính nhƣ đề tài cho. Mặt khác, tôi chƣa chứng minh chính xác về độ phóng đại của kính hiển vi và máy chiếu. Do đó, tôi đề nghị sinh viên các khóa sau tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện hơn đề tài