BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ĐIỆN – QUANG │ 2012
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Lê Anh ~Trang 1~

Bài 6: XÁC ĐỊNH BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG
BẰNG GIAO THOA CHO VÂN TRÒN NEWTON

Họ và tên:
Lớp: MSSV:
Ngày làm TN:
Ngày nộp báo cáo: .

I. MỤC ĐÍCH BÀI THÍ NGHIỆM:
- Biết sử dụng các thiết bị dụng cụ: kính hiển vi đo lường, bộ thấu kính phẳng lồi tạo bản nên không
khí, bộ gương bán mạ phản xạ truyền qua, bộ nguồn đơn sắc để quan sát hiện tượng giao thoa cho
vân tròn Newton ứng với các ánh sáng đơn sắc khác nhau.
- Vận dụng kết quả, xác định bước sóng ánh sáng đơn sắc và sai số phép đo.
II. TÓM TẮT LÍ THUYẾT:
1. Giao thoa cho hệ vân tròn Newton
Giao thoa cho hệ vân tròn Newton là hiện tượng giao thoa của
các sóng sáng truyền qua bản nêm không khí. Nếu chiếu chùm
sáng song song đơn sắc có bước sóng λ vuông góc với mặt phẳng
của các bản phẳng thủy tinh P thì các tia sáng phản xạ từ mặt trên
và mặt dưới của bản nêm không khí sẽ giao thoa với nhau tạo
thành các hệ thống vân sáng, tối hình tròn đồng tâm nằm xen kẽ
nhau.
Hiệu quang lộ các tia phản xạ:
2
2
k
d
l

thì:
()
2
221.
222
k
kkk
r
dkdkrRk
Rk
lll
ll
D=+=+Þ=Þ=Þ=
Xác định bước sóng λ đối với 2 vân tối thứ
k
và thứ
i
:
2
k
rkR
l
= ;
2
i
riR
l
=
Þ


L

P

d
k
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ĐIỆN – QUANG │ 2012
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Lê Anh ~Trang 2~
2. Quan sát hệ vân Newton qua kính hiển vi
(Ánh sáng) Nguồn sáng Đ → Thấu kính tụ quang Q → Gương bán mạ G (nghiêng 45
0
) → Nêm không khí
Các tia phản xạ trên 2 mặt nêm không khí giao thoa → hệ vân tròn Newton (các giá trị
B
,
b
đo bằng kính
trắc vi).
III. CÁC BƯỚC THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM
1. Quan sát ảnh của hệ vân tròn Newton qua kính hiển vi:
a. Lắp ráp hệ thống:
Đặt kính hiển vi đo lường ngay ngắn trước mặt, nguồn phát đặt đối diện kính hiển vi sao cho tia sáng đơn
sắc chiếu vào gương bán mạ G. Đặt hộp H lên mâm cặp vật 1 sao cho đồng trục với ống vật kính. Cắm
phích của nguồn sáng vào ổ điện và bật công tắc. Nhìn vào thị kính, điều chỉnh nguồn sáng và gương G để
quan sát quầng sáng.
b. Điều chỉnh để quan sát hệ vân:
Nhìn vào phía ngoài và vặn nút 2 để hạ thấp dần ống kính sao cho gương G hạ gần sát hộp H nhưng không
chạm. Đặt mắt trên thị kính T quan sát. Vặn từ từ núm 2 để nâng ống ngắm N cho tới khi quan sát thấy hệ
vân. Dịch chuyển hộp H để hệ vân nằm ở tâm thị trường của ống ngắm. Điều chỉnh tinh độ cao ống ngắm
bằng núm 2. Phối hợp xoay núm 3 để giao điểm X của vạch chữ thập trong trắc vi trùng tâm hệ vân. Nếu

855
R
=
mm
ki
Brr
=+
,
ki
brr
=-
,
2
kk
k
xx
r
¢
-
=
,
2
ii
i
xx
r
¢
-
=


2,203 0,720 0,009 0,007 2 37,67 36,94 35,45 34,74 2,21 0,72
3 37,67 36,96 35,48 34,73 2,21 0,73

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ĐIỆN – QUANG │ 2012
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Lê Anh ~Trang 3~
v Bước sóng của ánh sáng đỏ:
()()
()
3
.2,203.0,72
0,618.10 mm0,618
41.855
Bb
kiR
l
-
====

(μm)
v Tính
l
D
(CM lại)
()
()
.
lnlnlnlnln
0,0090,0071
1,5%
2,2030,72855


2. Xác định bước sóng ánh sáng màu lục
- Bán kính mặt lồi của thấu kính:
855
R
=
mm
ki
Brr
=+
,
ki
brr
=-
,
2
kk
k
xx
r
¢
-
=
,
2
ii
i
xx
r
¢
1 37,63 36,81 35,47 34,66 2,16 0,82
2,167 0,810 0,009 0,007 2 37,63 36,84 35,46 34,66 2,18 0,80
3 37,62 36,84 35,49 34,65 2,16 0,81

v Bước sóng của ánh sáng lục:
()()
()
3
.2,167.0,81
0,513.10 mm0,513
51.855
Bb
kiR
l
-
====

(μm)
v Tính
l
D

0,0090,0071
1,4%
2,1670,81855
BbR
R
Bb

2
kk
k
xx
r
¢
-
=
,
2
ii
i
xx
r
¢
-
=

- Dùng vân tối thứ 1 và thứ 6
Đơn vị: mm
Lần X
k
X
i
X
i’
X
k’

B

l
-
====

(μm)
v Tính
l
D

0,0040,0061
1,0%
2,1730,86855
BbR
R
Bb
l
d
l
DDDD
==++=++»
.0,437.1,0%0,00437
lld
ÞD===
(μm)
Vậy:
0,4370,004
lll
=±D=±
(μm)
V. TRẢ LỜI CÂU HỎI

()
21
2
k
l
D=+ với
0,1,2,3,
k
=
ta có cực tiểu giao thoa ứng với bề dày:
2
k
dk
l
= .
+ Gọi
R
là bán kính mặt lồi của thấu kính L. Vì
k
dR
=
nên áp dụng hệ thức lượng trong tam
giác vuông, ta tính được bán kính
k
r
của vân tối thứ
k
:
()
2

2
k
r
kR
l
= đối với hai
vân tối thứ
k
và thứ
i
:
2
k
rkR
l
= và
2
i
rkR
l
= . Từ đó suy ra:
(
)
22
ki
rrkiR
l
-=- hay
()
Bb

kiR
l
=
-

+ Bước 1:
(
)
lnlnlnlnln
BbkiR
l
=+
+ Bước 2:
ddBdbdR
R
Bb
l
l
=+-
+ Bước 3:
BbR
R
Bb
l
d
l
DDDD
==++
Vậy sai số tương đối:
BbR

tối này, độ rõ nét cũng không thật sự cao. Cho nên chọn khoảng từ 4 đến 6 là được.