Vật lí 12 Bài 29: Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa – Giải bài tập SGK Vật lí 12 Bài 29

ĐH KD & CN Hà Nội 17/02/2023

0 50 5 minutes read

Bạn đang xem: Vật lí 12 Bài 29: Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa – Giải bài tập SGK Vật lí 12 Bài 29 tại TRƯỜNG ĐH KD & CN Hà Nội

Vật Lý 12 bài 29: Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa do các thầy cô trường ĐH KD & CN Hà Nội biên soạn, hi vọng sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em học sinh nắm vững kiến thức bài học và làm bài đạt kết quả. giỏi trong các kỳ thi, kiểm tra trên lớp.

Mục lục bài viết

Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 Bài 29

MỤC ĐÍCH

1. Quan sát hệ giao thoa tạo thành bởi khe I-ang, sử dụng chùm tia laze.

2. Quan sát hệ vân, phân biệt vân sáng, vân tối, vân sáng chính giữa hệ vân.

3. Ứng dụng hiện tượng giao thoa để đo bước sóng ánh sáng.

DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM

– Nguồn laze (1 – 5 mW).

– Khe chữ Y: màn có hai khe hẹp song song, bề rộng mỗi khe là 0,1 mm; khoảng cách giữa hai khe xác định.

– Thước cuộn 3000 mm

– Thước cặp có độ chia nhỏ nhất 0.02 hoặc 0.05 mm.

– Giá thí nghiệm

– Một tờ giấy trắng.

Điều kiện để chùm tia laze chiếu vuông góc với màn hình và với màn hình xem, làm xuất hiện các đường vân rõ nét trên màn hình.

Đo khoảng cách từ khe I-ang đến màn quan sát.

Đánh dấu vị trí của các tĩnh mạch trên giấy đặt trên màn hình xem, sau đó lấy giấy ra để đo khoảng tĩnh mạch bằng thước cặp.

Tính bước sóng laze, tính sai số, ghi kết quả đúng.

CƠ SỞ LÝ LUẬN

Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 Bài 29

Tia laze là chùm ánh sáng song song có độ đơn sắc cao, có bước sóng nằm trong khoảng 0,630 – 0,690μm.

+ Khi chiếu chùm tia laze vuông góc với màn P có hai khe hẹp song song thì hai khe hẹp này sẽ trở thành hai nguồn sóng ánh sáng thuận kết hợp. Cách P một đoạn D, ta đặt một màn quan sát E song song với P. Trên E ta quan sát được hệ vân giao thoa (vân sáng xen kẽ với vân tối). Đo khoảng i, khoảng D, a ta tìm được λ theo công thức: Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 Bài 29

CUỘC THÍ NGHIỆM

Thiết lập thí nghiệm như hình trên.

Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 Bài 29

+ Khe Trẻ đặt ngay sau nguồn Laser. Cấp nguồn DC 6V cho đèn Laser.

+ Nên dịch chuyển khe Young để hình ảnh giao thoa hiện rõ trên màn E. Chú ý ánh sáng khi làm thí nghiệm (không đứng đối diện với nguồn laze).

+ Di chuyển thanh rèm E ra xa và đo khoảng vân thứ i trong thí nghiệm (nên đo khoảng 5-6 vân). Lưu ý các thông số a, D trên khe Young và trên thước dài.

+ Làm lại thí nghiệm 2-3 lần và ghi các giá trị thích hợp vào bảng.

+ Kết thúc thí nghiệm: tắt công tắc, rút điện, vệ sinh khu vực thí nghiệm.

KẾT QUẢ KIỂM TRA MỸ

Xác định bước sóng của chùm laze

Bảng 1

– Khoảng cách giữa hai khe hẹp F_{Đầu tiên}F₂: a = 0,3 ± 0,005(mm)

– Độ chính xác của thước milimet: = 0.5(mm)

– Độ chính xác của thước cặp: = 0.01 (mm)

– Số vân sáng được đánh dấu: n = 5.

thời gian đo	D(m)	∆D(m)	L(mm)	L(mm)
Đầu tiên	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:

Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 Bài 29

b) Tính sai số tương đối của bước sóng:

Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 Bài 29

Trong đó:

ΔL = →_{LỜI ĐỀ NGHỊ} + ‘ là sai số tuyệt đối của phép đo độ rộng của n khoảng vân dùng thước cặp: ΔL = →_{LỜI ĐỀ NGHỊ} + ‘ = 0,0096 + 0,01 = 0,0196mm

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

Tóm tắt lý thuyết Vật Lý 12 Bài 29

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

Δλ = λ→.δ = 0,6868. 0,0205 = 0,0141μm

d) Viết kết quả đo bước sóng λ:

λ = 0,6868 ± 0,0141 μm

Giải bài tập SGK Vật Lý 12 Bài 29

Bài 1 (trang 151 SGK Vật Lý 12)

Tại sao phải điều chỉnh màn P và giá đỡ G sao cho tia laze chiếu vuông góc với màn P và màn quan sát E?

Câu trả lời:

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

Bài 2 (trang 151 SGK Vật Lý 12)

Cho chùm laze có bước sóng λ = 0,65μm. Khoảng cách từ màn P đến màn quan sát E là 2m. Để tạo được hệ vân giao thoa với khoảng vân i = 1,3mm thì khoảng cách a giữa hai khe hẹp phải bằng bao nhiêu?

Câu trả lời:

Chúng ta có: Bài 2 (trang 151 SGK Vật Lý 12)

→ Khoảng cách giữa hai khe là:

Bài 2 (trang 151 SGK Vật Lý 12)

Bài 3 (trang 151 SGK Vật Lý 12)

Tại sao khi đo khoảng vân i bằng thước cặp ta phải đo khoảng cách giữa n vân mà không đo khoảng cách giữa hai vân kề nhau?

Câu trả lời:

Khi đo khoảng vân i bằng thước cặp ta phải đo khoảng cách giữa n vân mà không đo khoảng cách giữa hai vân kề nhau vì khoảng vân i rất nhỏ ta đo khoảng cách giữa n vân rồi tìm i để tránh sai số của dụng cụ đo lường.

Bài 4 (trang 151 SGK Vật Lý 12)

Hệ vân giao thoa sẽ thay đổi như thế nào nếu:

a) Thay nguồn sáng laze đỏ bằng nguồn sáng laze xanh?

b) S là nguồn sáng trắng?

Câu trả lời:

a) Khi thay nguồn sáng laze đỏ bằng nguồn sáng laze xanh thì bước sóng giảm nên khoảng cách vân giảm còn vị trí vân sáng trung tâm không đổi. Trên màn ta thu được hệ vân gồm các vân tối và vân sáng xanh xen kẽ đều đặn.

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

*********************

Trên đây là nội dung Giáo án Vật lý 12 bài 29: Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa do các giáo viên Trường ĐH KD & CN Hà Nội biên soạn bao gồm lý thuyết, bài giải bài tập và câu hỏi trắc nghiệm. câu trả lời hoàn chỉnh. Hi vọng các em sẽ nắm vững kiến thức bài Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa. Chúc các em học tập tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài kiểm tra trên lớp.

Sáng tác bởi: ĐH KD & CN Hà Nội

Vật lý 12

Bản quyền bài viết thuộc về trường ĐH KD & CN Hà Nội. Mọi sao chép đều là gian lận! Nguồn chia sẻ: ĐH KD & CN Hà Nội (hubm.edu.vn)