A. Kết quả bài thực hành vật lý 12 cơ bản bài 29: Đo bước sóng ánh

Sau khi học lý thuyết của chương sóng ánh sáng, các em học sinh lớp 12 sẽ có một bài thực hành để đo bước sóng của sóng ánh sáng. Kiến Guru sẽ hướng dẫn các em viết kết quả bài thực hành vật lý 12 cơ bản bài 29: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa một cách chính xác và đầy đủ nhất. Lưu ý các số liệu trong bài chỉ là tham khảo mẫu, khi viết bài, các em cần thay số đo đã đo được để bài thực hành đúng nhất.

A. Kết quả bài thực hành vật lý 12 cơ bản bài 29: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa

Hướng dẫn viết kết quả thực hành vật lý 12 cơ bản bài 29.

Học Ngay Lớp Tổng ôn và Luyện đề Tốt nghiệp THPT 2023 môn Vật lý thầy Ngọ

I. Mục đích thực hành

1. Quan sát hệ vân giao thoa tạo bởi khe Young, sử dụng chùm sáng laze.

2. Đo bước sóng ánh sáng.

II. Tóm tắt lý thuyết

1. Hiện tượng giao thoa là gì?

Hiện tượng trong vùng hai chùm sáng gặp nhau lại có những vạch sáng tối nằm so le nhau, chỗ vạch tối chứng tỏ tại đó ánh sáng triệt tiêu nhau, những vạch sáng là những chỗ ánh sáng từ hai nguồn tăng cường lẫn nhau ⇒ hai nguồn sáng phát sinh hiện tượng giao thoa hay nói cách khác ánh sáng có tính chất sóng.

2. Điều kiện giao thoa của hai sóng ánh sáng là gì ?

Điều kiện giao thoa của hai sóng ánh sáng là hai nguồn đó phải là hai nguồn kết hợp:

+ Hai nguồn phải phát ra hai sóng ánh sáng có cùng bước sóng.

+ Hiệu số pha dao động của hai nguồn phải không đổi theo thời gian.

3. Công thức tính khoảng vân và công thức xác định bước sóng ánh sáng trong trường hợp giao thoa của hai sóng ánh sáng đơn sắc tạo bởi khe Young là như thế nào ?

Công thức tính khoảng vân:

Công thức xác định bước sóng:

III. Kết quả thí nghiệm

Xác định bước sóng của chùm tia laze

Bảng 1

– Khoảng cách giữa hai khe hở hẹp F1, F2: a = 0,3 ± 0,005(mm)

– Độ chính xác của thước cặp: Δ′ = 0,01 (mm)

– Số khoảng vân sáng đánh dấu: n = 5.

Lần đo D(m) ΔD (m) L(mm) ΔL (m) 1 1,501 0,0006 17,18 0,008 2 1,502 0,0004 17,20 0,012 3 1,501 0,0006 17,20 0,012 4 1,503 0,0014 17,18 0,008 5 1,501 0,0006 17,18 0,008 Trung bình 1,5016 0,0036

17,188

0,0096

a. Tính giá trị trung bình của bước sóng:

b. Tính sai số tỉ đối của bước sóng:

Trong đó:

ΔL = Δ→L + Δ’ là sai số tuyệt đối của phép đo độ rộng của n khoảng vân, dùng thước cặp: ΔL = Δ→L + Δ’ = 0,0096 + 0,01 = 0,0196mm.

ΔD = Δ→D + Δ’ là sai số tuyệt đối của phép đo khoảng cách giữa màn chắn P và màn quan sát E, dùng thước milimet: ΔD = Δ→D = 0,0036 + 0,5.10-3 = 0,0041 m.

c. Tính sai số tuyệt đối trung bình của bước sóng λ:

Δλ = λ→.δ = 0,6868. 0,0205 = 0,0141 μm

d. Viết kết quả đo của bước sóng λ: λ = 0,6868 ± 0,0141 μm

B. Trả lời các câu hỏi SGK sau khi viết kết quả bài thực hành vật lý 12 cơ bản bài 29

Sau khi làm thực hành và viết báo cáo kết quả bài thực hành vật lý 12 cơ bản 29, các em cần trả lời các câu hỏi sau.

Câu 1/ trang 151 SGK 12: Vì sao phải điều chỉnh màn chắn P và giá đỡ G để chùm tia laze chiếu vuông góc với màn chắn P và màn quan sát E?

Hướng dẫn:

Ta phải điều chỉnh màn chắn P và giá đỡ G để chùm tia laze chiếu vuông góc với màn chiếu P và màn quan sát E để tạo ra hệ vân đối xứng, các khoảng vân i bằng nhau.

Câu 2/ trang 151 SGK 12: Cho chùm sáng laze có bước sóng λ = 0,65μm. Khoảng cách từ màn chắn P đến màn quan sát E bằng 2m. Để tạo ra hệ vân giao thoa có khoảng vân i = 1,3mm thì khoảng cách a giữa hai khe hẹp phải chọn bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn:

Ta có:

Câu 3/ trang 151 SGK 12: Vì sao khi đo khoảng vân i bằng thước cặp, ta lại phải đo khoảng cách giữa n vân mà không đo khoảng cách giữa hai vân kề nhau?

Hướng dẫn:

Khi đo khoảng vân i bằng thước cặp, ta phải đo khoảng cách giữa n vân mà không đo khoảng cách giữa 2 vân kề nhau vì khoảng vân i rất nhỏ, ta đo khoảng cách giữa n vân sau đó tìm i thì sẽ tránh bớt sai số của dụng cụ đo.

Câu 4/ trang 151 SGK 12: Hệ vân giao thoa sẽ thay đổi thế nào, nếu:

a. Thay nguồn sáng laze màu đỏ bằng nguồn sáng laze màu xanh?

b. S là một nguồn sáng trắng?

Hướng dẫn:

Khi thay nguồn sáng laze màu đỏ bằng nguồn sáng laze màu xanh thì bước sóng giảm, nên khoảng vân giảm còn vị trí vân sáng chính giữa không đổi. Trên màn ta vẫn thu được hệ vân gồm các vân sáng xanh và tối xen kẽ nhau đều đặn.

Nếu S là nguồn sáng trắng thì ta thu được hệ vận gồm ở chính giữa là vân màu trắng, hai bên là những dãy màu như màu cầu vồng, màu đỏ ở ngoài, màu tím gần vân trắng trung tâm.

Đây là tài liệu kết quả bài thực hành vật lý 12 cơ bản bài 29. Hy vọng tài liệu này là nguồn tham khảo bổ ích cho các em. Chúc các em học tập tốt.