TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN VẬT LÝ
BÀI PHÚC TRÌNH
Bài 4: KHẢO SÁT HIỆN TƯỢNG NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG QUA
MỘT KHE
Nhóm : 03
Tiểu nhóm : 02
A.PHẦN LÝ THUYẾT
Câu 1: Tại sao phải dùng khe phân giải?
→ Khi chưa có khe phân giải thì đo tất cả các cực đại và cực tiểu. Nếu ta muốn
đo một cực đại hoặc một cực tiểu nào đó thì ta phải chắn các các cực đại và các
cực tiểu khác. Muốn vậy ta phải dùng khe phân giải để cực đại và cực tiểu lọt
vào khe đi qua để đo.
Câu 2: Viết công thức tính cực đại và cực tiểu trong hiện tượng nhiễu xạ qua
một khe?
→ Chiếu một chùm ánh sáng song song, đơn sắc, bước sóng λ vuông góc với
mặt một khe hẹp hình chữ nhật có bề rộng AB=b
Góc ϕ là góc lệch của chùm tia nhiễu xạ.
Tại F ứng với góc tới ϕ = 0 rất sáng, điểm sáng này là cực đại giữa.
Điều kiện để M tối là:
2b sin ϕ
= 2k
λ
⇒ cực tiểu nhiễu xạ: sin ϕ =
kλ
b
2b sin ϕ
= 2k + 1
λ
λ
⇒ cực đại phụ: sin ϕ = (2k + 1)
2b
Điều kiện để M là điểm sáng:
B. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:
Câu 5: Lập bảng giá trị 4.1
CĐP-2
CT-2 CĐP-1 CT-1
CĐC
CT+1 CĐP+1 CT+2 CĐP+2
h(mm)
23,84
23,45
23,35
23,25
23,1
22,9
22,8
22,1
21,6
d(mm)
-4.6
-4
-3.5
-0.25
0
2.5
3
3.5
4
I(mm)
0.25
0.1
0.7
0.35
10
0.4
0.7
0,15
0.2
Câu 6: Từ các số liệu của bảng xác định:
( Vì ϕ rất nhỏ nên sin ϕ ≈ tan ϕ ≈ ϕ )
a. Các góc tương ứng với các cực đại phụ thứ nhất:
tan ϕ CDP +1 =
d CDP +1 0,25
=
≈ 5.208.10 −3 ≈ ϕ CDP +1
48
48
tan ϕ CDP −1 =
d CDP −1 0,25
=
≈ 5,208.10 −3 ≈ ϕ CDP −1
48
48
b. Bước sóng ánh sáng laser dùng trong bài thí nghiệm:
Tại điểm cực đại phụ thứ nhất bên phải ta có:
sin ϕ +1 =
3λ
2b
2.0,16
⇒λ =
sin ϕ +1 =
.6,25.10 −3 = 6,667.10 − 4 (mm)
2b
3
3
( Vì ta chọn khe nhiễu xạ là khe D có b=0,16mm)
I CDC
c.Lập tỉ số : I
CDP +1
=
10
= 25
0,4
I CDP +1 0,4
=
= 0,57
I CDP + 2 0,7
d.Vẽ đồ thị biểu diễn I=f(d) theo thực nghiệm.So sánh với lý thuyết và nhận xét:
y
Series 1
10
8
6
4
2
x
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-2
-4
-6
-8
Nhận xét:
- Đồ thị trong thực nghiệm gần giống với lý thuyết
- Bề rộng cực đại chính lớn gấp 2 lần bề rộng của các cực đại phụ
- Độ lớn của cực đại chính I0 lớn hơn rất nhiều lần so với độ lớn của các
cực đại phụ
- Cực tiểu không nằm sát trục hoành (khác với lý thuyết) vì có ánh sáng
bên ngoài chiếu vào.