VLKT-
Viện Vật lý Kỹ thuật- ĐHBK Hà nội

thí nghiệm vật lý BKO-050
Xác định bớc sóng ánh sáng bằng
giao thoa cho hệ vân tròn NewtonDụng cụ : 1. Kính hiển vi ; 2. Vật kính x8;
3. Thị kính x7; 4. Thớc trắc vi thị kính x15;
5. Giá cặp vật có vít điều chỉnh trợt ngang
và trợt dọc; 6. Kính nghiêng 45
0
vừa phản
xạ vừa truyền qua; 7. Hệ thấu kính phẳng-lồi
cho vân tròn Newton; 8. Kính lọc sắc (đỏ
hoặc xanh); 9. Đèn chiếu sáng 8V-20W;
10. Biến thế điện 220V/ 6 - 8V.

I. Cơ sở lý thuyết
1. Giao thoa cho hệ vân tròn Newton
Giao thoa cho hệ vân tròn Newton là hiện
tợng giao thoa của các sóng sáng tạo bởi
bản nêm không khí nằm giới hạn giữa mặt
lồi của một thấu kính phẳng-lồi L đặt tiếp
xúc với một bản thuỷ tinh phẳng P (H. 1).
Nếu chiếu chùm sáng song song đơn sắc
có bớc sóng

vuông góc với mặt phẳng của

k
+

2
(1)
Đại lợng / 2 xuất hiện là do ánh sáng
truyền từ bản nêm không khí tới mặt dới
của bản, bị phản xạ trên mặt bản thuỷ tinh P
chiết quang hơn không khí.
Khi

= (2k+1).

2
, với k = 0, 1, 2, 3, ...,
ta có cực tiểu giao thoa ứng với độ dày :
d
k
= k .

2
(2)
Gọi R là bán kính mặt lồi của thấu kính L.
Vì d
k
<< R , nên áp dụng hệ thức lợng trong
tam giác vuông trên hình 1, ta tính đợc bán
kính r
k
của vân tối thứ k :

đơn sắc, ta phải áp dụng công thức (4) đối
với hai vân tối thứ k và thứ i :
r
k
2
= k.

.R , r
i
2
= i .

.R
Từ đó suy ra :
r
k
2
- r
i
2
= ( k - i ) .

R
hay

=
R).ik(
b.B

(5)

Newton, ta dùng kính hiển vi có thớc trắc
vi thị kính (H. 2.a). Thớc trắc vi thị kính là
một thớc nhỏ gồm 100 độ chia, mỗi độ chia
bằng 0,01mm khắc trên một bản thuỷ tinh
mỏng đặt tại mặt phẳng tiêu của thị kính 1.
Sơ đồ quang học quan sát hệ vân tròn
Newton bố trí nh trên hình 2.b : một hệ
thống chiếu sáng phản xạ-truyền qua gồm
một bóng đèn Đ phát ra ánh sáng truyền qua
một thấu kính tụ quang Q và kính lọc sắc S
(màu đỏ hoặc xanh), rồi chiếu vào mặt tấm
kính G đặt nghiêng một góc 45
0
.
Sau khi vừa phản xạ vừa truyền qua tấm
kính G, các tia sáng dọi theo phơng thẳng
đứng vào một nêm không khí giới hạn giữa
thấu kính phẳng-lồi L ép sát với mặt bản

và bản phẳng thuỷ tinh P).
b. Nhìn từ phía ngoài kính hiển vi và vặn
vít chỉnh nhanh 2 để hạ thấp dần vật kính V
xuống gần sát mặt hộp H. Chú ý : không để
vật kính V chạm vào mặt hộp H .
Đặt mắt sát thị kính T quan sát thị trờng
trong ống ngắm N của kính hiển vi. Vặn từ từ
vít chỉnh nhanh 2 để nâng dần ống ngắm N lên
cho tới khi nhìn thấy hệ vân tròn Newton. Vặn
tiếp vít chỉnh chậm 3 (lên hoặc xuống) cho
tới khi nhìn thấy rõ hệ vân tròn Newton.


này nằm tiếp xúc với các vân tối của hệ vân
tròn Newton .
b. Chọn vân thứ i là vân tối có đờng kính
nhỏ nhất ứng với i = 1 và vân thứ k là vân tối
thứ 4 hoặc thứ 5. Từ hình (4), ta nhận thấy :
B = r
k
+ r
i
= KO + OI = KI = n
i
- n
k
b = r
k
- r
i
= OK


lần qua kính hiển vi,
nên giá trị thực (tính ra milimét) của các đại
lợng B và b phải tính theo công thức :
B =
n n
I K


; b =
n n
K I
/


(6)
c. Thực hiện lại các động tác trên 5 lần để
tìm giá trị trung bình của B và b .
d. Ghi các số liệu sau đây vào bảng 1 :
- Bán kính R của mặt lồi thấu kính L .
- Độ phóng đại

của kính hiển vi .

III. Câu hỏi kiểm tra
1. Định nghĩa và nêu rõ điều kiện để có giao thoa ánh sáng .
2. Giải thích hiện tợng giao thoa cho bởi bản nêm không khí, tạo thành hệ vân tròn Newton. Tại
sao trong thí nghiệm này, ảnh giao thoa lại là một hệ vân tròn đồng tâm ?
3. Tại sao phải xác định bớc sóng


k
)

và
b =

1
(
n
/
k

+


n
k
) , với
n
i
=

n
k

=
n
/
k
= 1


Xác nhận của thày giáo
Trờng .........................................
Lớp ...................Tổ .....................
Họ tên ......................................... I. Mục đích thí nghiệm
.........................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................

II. kết quả thí nghiệm
1. Bảng 1
R = ........................ (m) ;

= .....................

Lần đo n
Kn
I n


2. Tính giá trị trung bình và sai số tuyệt đối của B và b :
- Giá trị trung bình của B :

=B
................................ = ..................... (10
-3
m)
- Sai số tuyệt đối của B :
B =
B
+

1
(
n
i
+

n
k
)

= ................................ .........= ..................... (10
-3
m
)
- Giá trị trung bình của
b
:


:

- Sai số tơng đối trung bình của

:

=

+

+

=


=
R
R
b
b
B
B
......................................................................=.............
- Giá trị trung bình của

:


=