BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MÔN HỌC BÀI TN QUANG HỌC SÓNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KHOA HỌC CÔNG NGHỆ TIÊN TIẾN
CHƯƠNG TRÌNH TIÊN TIẾN

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
MƠN HỌC :
BÀI TN :QUANG HỌC SĨNG

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Thìn
Lớp: 18ES
Ngưới hướng dẫn: PGS.TS. LÊ CUNG


THÍ NGHIỆM 1
GIAO THOA KẾ MICHELSON
1. Cấu tạo của giao thoa kế Michelson:
Giao thoa kế Michelson bao gồm:
-Hai gương phẳng M1 và M2
- Bản chia sóng (SP)
-Bản bổ chính (CP)
-Kính cản nhiệt (AC)

2.Bố trí thí nghiệm về giao thoa kế trên giao thoa
kế Michelson:
1|Page


 Bố trí thí nghiệm:
Chiếu chùm tia từ miền vào của giao thoa
kế.Xác định 2 đường đi của nguồn sáng sau khi
đi qua bản chia sóng SP. Một phần nguồn sáng

di theo đường đi thứ nhất chiếu thẳng đến
gương M1 rồi phản xạ lại SP, Phần còn lại đi
theo đường đi thứ hai bị phản xạ lại ở SP và
chiếu đến gương M2, sau đó từ M2 tiếp tục
phản xạ lại SP một lần nữa. Lúc Này, tại SP có
2 nguồn tia tới(từ M1 và M2).Chúng ta xét
phần tia phản xạ tại SP do M1 chiếu tới và
phần tia từ M2 chiếu tới đi xuyên qua SP. Như
Hình 2 dưới đây.

2|Page


sd

SP

 Ảnh giao thoa trong giao thoa kế trường hợp
các gương của giao thoa kế được điều chỉnh
thành bản không khí 2 mặt song song, nguồn
laser ở khoảng cách hữu hạn so với gương:các
khoảng vân là những vòng tròn đồng tâm.
Khi dịch chuyển M1để M1’ tiến gần đến M2
thì các khoảng vân tăng lên mà tâm của nó
khơng thay đổi. điều chỉnh M1 đến khi M1’ và
M2 trùng nhau hoàn tồn. Trên màn là một
màu nền duy nhất (hình bên dưới)

3|Page

2. Ứng dụng của giao thoa kế Michelson- Đo
bước sóng ánh sáng:
 Hiệu quang lộ tại P :
= 2e*cos(
 Hiệu quang lộ tại tâm H:
= 2e
 Cường độ sáng tại P:
I(P) = I0 1+ cos(

)

 Cường độ sáng tại tâm H:
I(H) = I0 1+cos(

)

Khi dịch chuyển M1 với vận tốc vtrong
khoảng thời gian t thì: e = v*t. Lúc này
cường độ sáng của tâm H là:
I(H) = I0 1+cos(

)

(dạng hình sin với T =

)

Dùng cảm biến để đo I(H) sau đó sửu dụng bộ
tiếp nhận số liệu SYSAMSP5 và phần mềm

4|Page


LatisPro để tiếp nhận số liệu và vẽ đồ thị I(C)
theo t. ta suy ra được T. từ T tính được bước
sóng của ánh Laser.(Dưới đây là hình ảnh của
đồ thị I(C)

5|Page


6|Page


THÍ NGHIỆM 2
HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ Ở VƠ CỰC CỦA ÁNH
SÁNG
1. Nhiễu xạ của sóng phẳng qua khe hẹp:
Bố trí thí nghiệm: Chiếu một chùm tia laserdọi
tới màn chắn có đục một khe a có thể thay đổi
được bề rộng. Từ từ thay đổi bề rộng của khe a.
quan sát sự thay đổi của ánh sáng khi đi qua khe
a rộng và hẹp.
Mô tả ảnh nhiễu xạ: Khi a lớn. chùm tia thu
được trên màn ảnh giống hệt như chùm tia khi
khơng có vật cản.
Sự thay đổi của ảnh nhiểu xạ khi thay thu nhỏ bề
rộng của khe a: Vệt sáng lớn dần theo phương
vng góc với khe. ở trung tâm vệt sáng là điểm
sáng nhất. xuất hiện những vệt sáng thứ cấp đối

xứng với nhau qua vệt sáng trung tâm

7|Page


2. Nhiễu xạ cảu sóng phẳng qua cách tử khe:
Cách tử khe là gì?
Là tập hợp N khe hẹp giống nhau, song song và
cách đều nhau một khảng a. Nằm trong cùng
một mặt phẳng.
Bố trí thí nghiệm: Chiếu một chùm sáng phẳng
đơn sắc vng góc với các khe của cách tử.
Quan sát ảnh nhiễu xạ qua khe của cách tử
8|Page


Mô tả ảnh nhiễu xạ :từ một chùm sáng sau khi đi
qua các khe của cách tử.chùm sáng bị phân tán
thành nhiều vệt sáng cách đều nhau, nằm dọc
theo một đường thẳng vng góc với các khe

Cách tìm vị trí của cách tử ứng với góc lệch cực
tiểu của tia nhiễu xạ ứng với p = 1:
Dùng ánh sáng của đèn hơi thủy ngân bố trí như
hình dưới đây:

9|Page


Quan sát ảnh nhiễu xạ trên màn khi độ rộng của

a nhỏ. Nhận thấy trên màn quan sát xuất hiện
những vệt sáng hẹp có màu sắc khác nhau(hình
dưới đây)

Theo hệ thức cơ bản của cách tử:
SinθP = sinθi+ p
đạo hàm hai vế: cosθP

= cosθi

với D là một hàm của θi ta có:

=

–1
10 | P a g e


=
Góc lệch cực tiểu khi D đi qua giá trị cực tiểu.
Lúc này: θi = - θP thay vào công thức cơ bản của
cách tử: Sin(- = sinθi+ p
 2 sin(

) = p (vì D = Dm= -2θi)

Dựa vào p và a đã biết trước xác định Dm
3. Xác định bước sóng của ánh sáng sử dụng giác kế
và cách tử:
Cách quan sát các vạch phổ của đèn hơi Hg-Cd

trên giác kế:
 Chiếu vào khe F của ống chuẩn trực một
chùm ánh sáng phát ra từ ngồn sáng
 Ánh sáng phát ra từ nguồn sáng sẽ được
thấu kính hội tụ trong ống chuẩn trực biến
thành chùm tia song song
 Khi chùm sáng song song đi vào lăng kính
thì chúng bị tách ra thành các chùm sáng
đơn sắc song song lệch theo 2 phương khác
nhau.
 Quang phổ của nguồn sáng sẽ thu được ở
buồng tối
11 | P a g e


Máy đo quang phổ lăng kính

Các vạch quang phổ quan sát được:

12 | P a g e


13 | P a g e


Phương pháp đo góc lệch cực tiểu tương ứng với
vạch phổ yêu cầu trên giác kế
 Trước hết, đặt cách tử vng góc với ống
chuẩn trực và đặt kính ngắm thẳng hàng với
ống chuẩn trực. Quan sát thấy vạch phổ bậc

p = 0 (màu giống màu của đèn hơi).
 Quay kính ngắm để đưa vạch phổ bậc 0 về
trùng với dây chữ thập trong kính ngắm.
 Xoay kính ngắm đến khi nhìn thấy vạch
phổ bậc 1 . Cần xác định góc lệch cực tiểu ,
ví dụ vạch phổ màu tím
 Xoay cách tử và quan sát để tìm vạch phổ
màu tím ứng với góc lệch cực tiểu(vị trí
vạch phổ dừng lại và đổi chiều chuyển
động)
14 | P a g e


 Điều chỉnh kính ngắm để đưa vạch phổ màu
tím bậc 1 nói trên về trùng với chữ thập
 Đọc giá trị góc gm1 trên du xích của giác kế
 Xác định góc lệch cực tiểu Dm=

 Tính bước sóng tại vạch phổ:
=
==

= 112+

=

= 142 +

=

15 | P a g e


Dm =

= 14.75

Ta có : 2 sin(
 2 sin(

=

)=p
=> = 4.27 mm

16 | P a g e