Bài Thí Nghiệm 2 - Quang Phổ Kế Lăng Kính môn Vật lý đại cương 2 | Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

kCONVENTION
PFIEV HANOÏ, DANANG, HOCHIMINHVILLE  LYCÉE LOUIS LE GRAND PARIS
vật lý II bài thí nghiệm 2
quang phổ kế lăng kính
Bài thí nghiệm này nhằm minh họa cho phổ ánh sáng của một vài ngọn đèn quang phổ,
nhờ quang phổ kế lăng kính: lăng kính được lắp trên mặt bàn của một giác kế đã được nghiên cứu trước đây.
Tuy nhiên trước tiên chúng ta sẽ nghiệm lại định luật Cauchy-Rayleigh cho thấy chiết suất
của một lăng kính phụ thuộc vào độ dài sóng ánh sáng được xử dụng, tức là :
1. KIểm nghiệm bằng thực nghiệm định luật CAUCHY-RAYLEIGH
 1) Điều chỉnh giác kế như đã học trong các bài thí nghệm và bài lý thuyết thí nghiệm trước đây.
 2) Đo nhanh góc đỉnh A của lăng kính bằng phương pháp hai lần phản xạ trên hai mặt của lăng kính. èng chuÈn trùc A KÝnh tù chuÈn tr¸i KÝnh tù chuÈn ph¶i
 3) Chiếu sáng lăng kính bằng ngọn đèn hơi thủy ngân- cadmium.
Ngọn đèn hơi thủy ngân đã được chuẩn định theo bước sóng phát ra, màu và các định tính về
cường độ tương ứng. Các thông số trên được cho trong bảng dưới đây: Thủy ngân Cường độ yếu yếu mạnh mạnh rất mạnh yếu mạnh mạnh ánh sáng
Page 1 VËt lý II Bµi thÝ nghiÖm 2
PFIEV §¹i häc Kü ThuËt §µ N½ng Màu đỏ đỏ
xanh lục xanh lục xanh lục xanh lục xanh lơ - tím - vàng - xanh lơ tím l (nm) 690,7 623,4 579,1 577,0 546,1 491,6 435,8 404,7 Cadmium
Cường độ mạnh mạnh mạnh yếu ánh sáng Màu đỏ xanh lục xanh lơ xanh lơ l (nm) 643,8 508,6 480,0 467,8
 4) Điểu chỉnh rõ ràng 5 vạch mạnh nhất của ngọn đèn hơi.
Đo chiết suất tương ứng của mỗi vạch bằng phương pháp độ lệch tối thiểu, tức là n( ) ứng với  =  1 ... 
5 . Thực chất chiết suất được tính từ góc lệch Dm và góc lăng kính A qua hệ thức :
 5) Lập bảng các gía trị của n (1/l²) và vẽ đồ thị tương ứng.
Từ đó rút ra giá trị của các hệ số n và a trong 0 công thức Cauchy-Rayleigh
2. Vẽ đường cong Định chuẩn G() của lăng kính :
 6) Chúng ta luôn luôn làm việc với ngọn đèn hơi thủy ngân-cadmium.
Đặt lăng kính trên mặt bàn của giác kế ứng với độ lệch tối thiểu của vạch màu xanh lục-vàng
rất mạnh của thủy ngân.
Ngắm các vạch màu bằng kính ngắm tự chuẩn thứ cấp có thước chia độ. Điều chỉnh cẩn thận
và rõ ràng để có được nhiều vạch nhất. Bố trí sao cho ống ngắm của ống chuẩn trực thứ cấp
bao trùm toàn bộ phổ của ngọn đèn.
Xác định các vị trí G của các vạch màu (ứng với bước sóng ) trên thước chia độ . Vẽ đồ thị G(l) tương ứng. 3. đo bước sóng :
 7) Không chỉnh gì ở các chỗ khác, chỉ thay thế ngọn đèn hơi Hg-Cd bằng ngọn đèn hơi Natri.
Ngắm các vạch mạnh nhất của phổ Natri, đo các vị trí G của các vạch màu này trên thước
chia độ. Xác định nhờ đường cong định chuẩn trên đây các bước sóng tương ứng với các vạch màu trên.
 8) Thử giải bài toán cho vạch đôi màu vàng của Natri bằng cách nêu rõ trình tự tiến hành.
Hướng dẫn thực hành
Page 2 VËt lý II Bµi thÝ nghiÖm 2
PFIEV §¹i häc Kü ThuËt §µ N½ng
I. Khi chưa chiếu sáng đèn. Điều chỉnh ổng chuẩn trực:
Điều chỉnh Thị kính (ThK) để nhìn rõ dấu chữ thập.
Xoay vòng 1 để điều chỉnh chữ thập thẳng đứng.
Đặt gương phẳng sau ống chuẩn trực, quay núm 2 để nhận được ảnh của chữ thập rõ nét.
II. Bật đèn chiếu sáng Hg-Cd
Nhìn thấy vết sáng màu vàng là ảnh của đèn.
Để vệt sáng thẳng đứng: xoay vòng 3
Để vệt sáng thanh mảnh, xoay vít nhỏ 6 cạnh vòng 3.
Để vệt sáng nét: xoay vòng 2 hoặc vít 4. III. Bắt đầu đo:
1) Đo góc A của lăng kính bằng phản xạ kép
Thực hiện như chỉ dẫn của bài TN
3) Đo chiết suất LK ứng với các vạch màu khác nhau bằng phương pháp độ lệch tối thiểu.
Điều chỉnh để nhìn rõ 9 vạch màu mạnh của đèn Hg-Cd là những vạch màu tương ứng với các bước sóng sau đây: Cường mạnh mạnh mạnh rất mạnh mạnh yếu mạnh mạnh độ ánh mạnh sáng Màu đỏ vàng vàng xanh xanh xanh lơ xanh lơ xanh lơ tím lục lục tím  (nm)
643.8 579.1 577.0 546.1 508.6 480.0 467.8 435.8 404.7 Vạch 123456789 Của Cd Hg Hg Hg Cd Cd Cd Hg Hg
Đo chiết suất tương ững của 5 vạch mạnh nhất bằng phương pháp độ lệch tối thiểu.
Quay LK sao cho mặt LK hướng lêch ít so với tia nguồn, đáy LK cạnh nguồn. Tìm vị trí góc
lệch tối thiểu ở cả hai bên mặt LK ứng với mỗi vạch màu. Từ đó tìm n().
4) Vẽ đường cong định chuẩn của lăng kính
Vẫn đang ở vị trí quan sát các vạch màu ở vị trí độ lệch tối thiểu.
Bật thêm đèn của ống vi lượng, Điều chỉnh vị trí của ống vi lượng sao cho tất cả 5 vạch màu
của đèn Hg-Cd trên nằm trên thước đọc của ống vi lượng.
Đọc vị trí các vạch màu này trên thước (gọi là G). Vẽ đường cong định chuẩn G(). Làm 3
lần lấy 3 giá trị của G cho mỗi vạch.
Thay đèn Hg-Cd bằng đèn Na. Đọc vị trí vạch màu vàng của đèn Na trên thước của ống vi
lượng. Nhờ đường cong định chuẩn G() đã xác định ở trên để xác định bước sóng của vạch màu vàng của Na.
Page 3 VËt lý II Bµi thÝ nghiÖm 2
PFIEV §¹i häc Kü ThuËt §µ N½ng