Học sinh tự thực hiện thí nghiệm và tham khảo bảng kết quả mẫu dưới đây

Bảng 4.1. Kết quả thí nghiệm sóng dừng trên dây

Nhận xét: Tần số trên dây tỉ lệ thuận với số bụng sóng.

- Các điểm dao động với biên độ cực đại là bụng sóng.

- Các điểm không dao động (đứng yên) là nút sóng.

Tham khảo:

- Những điểm đứng yên này giống với những điểm đứng yên trong hiện tượng giao thoa của sóng nước.

- Tại những điểm dao động tại đó bị triệt tiêu là do sóng tới và sóng phản xạ tại điểm đó ngược pha với nhau.

Tham khảo:

- Ánh sáng trắng là tổng hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Do vậy, để có được vân sáng màu trắng khác thì phần chập quang phổ vân sáng bậc k phải trùng toàn bộ với vân sáng bậc (k+1) .

- Các em làm thí nghiệm quan sát sự giao thoa của ánh sáng trắng trên màn và tìm ra vị trí vân sáng màu gần trung tâm nhất, sau đó dùng thước đo khoảng cách từ vị trí vân trung tâm tới vân sáng trắng gần vân trung tâm nhất.

tham khảo

Phương án xác định bước sóng ánh sáng bằng thí nghiệm giao thoa với khe Young.

1. Mục đích thực hành

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

- Đo bước sóng ánh sáng.

2. Dụng cụ thí nghiệm

- Nguồn phát laser.

- Khe Young: Một màn chắn có hai khe hẹp song song, độ rộng mỗi khe bằng 0,05 mm hoặc 0,1 mm, khoảng cách a giữa hai khe cho biết trước.

- Thước cuộn 3000 mm.

- Thước kẹp, độ chia nhỏ nhất 0,02 hoặc 0,05 mm.

- Giá thí nghiệm.

- Một tờ giấy trắng.

3. Cơ sở lý thuyết

Tia laser là một chùm sáng song song, đơn sắc. Khi chiếu chùm tia laser vuông góc với màn chắn P có hai khe hẹp song song \(F_1,F_2\) . Hai khe hẹp này trở thành hai nguồn kết hợp phát sóng ánh sáng về phía trước. Cách màn chắn P một khoảng D, ta đặt màn quan sát E song song với P.

Các sóng ánh sáng từ \(F_1,F_2\) ặp nhau sẽ giao thoa với nhau, trên màn E xuất hiện hệ vân màu gồm những dải sáng tối xen kẽ. Khoảng vân i (khoảng cách giữa hai vân sáng, hoặc hai vân tối liên tiếp) liên hệ với a, D và bước sóng \(\lambda\) theo công thức:

\(i=\dfrac{\lambda D}{a}\)

Nếu khoảng cách a giữa hai khe cho biết trước, đo khoảng cách D và khoảng vân i, ta tính được bước sóng \(\lambda\) của tia laser.

Khoảng vân i: \(i=\dfrac{L}{n}\left(mm\right)\)

Bước sóng của chùm laser được tính theo công thức: \(\lambda=\dfrac{ai}{D}=\dfrac{aL}{Dn}\)

Tắt công tắc K, rút phích điện của nguồn laser ra khỏi ổ cắm điện. Kết thúc thí nghiệm.

tham khảo

Khoảng cách từ vân trung tâm đến vân thứ mười tương ứng với \(10\) khoảng vân.

\(i=\dfrac{4}{10}=0,4mm\)

Vị trí này tương ứng với vị trí của vân tối thứ \(3\).

Điều kiện để quan sát được hệ vân giao thoa: là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động có cùng tần số, cùng phương dao động và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.

Nối các điểm giao nhau giữa các gợn lồi hoặc của các gợn lõm của hai nguồn sóng với mỗi nguồn, đo khoảng cách \(x_1,x_2\). Tính \(\dfrac{x_1-x_2}{\lambda}\) với \(\lambda\) được xác định trong câu hỏi trước. Nếu thương số nhận được là một số nguyên thì kết quả đúng với công thức.

Tham khảo:

- Cách xác định bước sóng do hai nguồn phát ra:

+ Đo khoảng cách giữa hai nguồn.

+ Đếm số khoảng cách giữa đỉnh hai gợn lồi liên tiếp hoặc số khoảng cách giữa đỉnh hai gợn lõm liên tiếp do hai nguồn tạo ra.

+ Dựa vào khái niệm bước sóng là khoảng cách gần nhau nhất giữa hai gợn lồi hoặc hai gợn lõm.

- Áp dụng: 

+ Giả sử đối với hình 3.6 ở trên ta đo được khoảng cách giữa hai nguồn S₁S₂ = a 

+ Khoảng giữa hai nguồn có 4 gợn lồi (không tính 2 nguồn) bằng 3. 

Khi đó hoàn toàn tính được bước sóng \(\lambda=\dfrac{a}{3}\)

Tham khảo:

Điểm M có thuộc hệ vân giao thoa của hai sóng. Khi đó điểm M nằm trên đường trung trực của đoạn nối hai nguồn sóng.

- Nếu hai nguồn dao động cùng pha thì M dao động với biên độ cực đại.