實驗名稱等厚干涉—牛頓環(huán)和劈尖

1、1 / 5實驗名稱：等厚干涉一牛頓環(huán)和劈尖姓名學(xué)號班級桌號教室基教1301日期20年月日時段實驗?zāi)康挠^察等厚干涉現(xiàn)象，了解其特點。 學(xué)習(xí)用等厚干涉測量物理量的兩種方法。 學(xué)習(xí)使用顯微鏡測量微小長度。、實驗儀器及器件牛頓環(huán)裝置，平板光學(xué)玻璃片，讀數(shù)顯微鏡，鈉光燈，待測細絲（請自帶計算器）三、實驗原理1.等厚干涉（簡述原理、特點和應(yīng)用）2.牛頓環(huán)產(chǎn)生原理評分1212 3 32 / 53.曲率半徑測量（1）推導(dǎo)曲率半徑計算公式實際測量公式（P129, 6-3-5式）的考慮和導(dǎo)出4.劈尖干涉：如圖，當用單色光垂直入射時，空氣劈尖上下表面反射的兩 束光將發(fā)生干涉，從而形成干涉條紋，條紋為平行于兩玻片交界

2、 棱邊的等間距直線。根據(jù)光的干涉原理，得細絲的直徑（或薄片的厚度）D九L九D=k二n2I 2四、實驗內(nèi)容MIL牛頓環(huán)裝置3 / 51.用牛頓環(huán)測凸透鏡的曲率半徑。實驗裝置如圖所示， 其中，M為讀數(shù)顯微鏡鏡 頭，P為顯微鏡上的小反射鏡，L為牛頓環(huán)裝置。（1）借助室內(nèi)燈光，用肉眼直接觀察牛頓環(huán)，調(diào)節(jié)牛頓環(huán)裝置上的三個螺絲鈕， 使牛頓環(huán)圓心 位于透鏡中心。調(diào)節(jié)時，螺絲旋鈕松緊要適合， 即要保持穩(wěn)定，又勿過緊使透鏡變形。（2） 將顯微鏡鏡筒調(diào)到讀數(shù)標尺中央，并使入射光方向與顯微鏡移動方向垂直。放入牛頓環(huán)裝置，移動顯微鏡整體方位和P的角度，使視場盡可能明亮。（3）調(diào)節(jié)顯微鏡目鏡，使十字叉絲清晰。顯微鏡物

3、鏡調(diào)焦，直到看清楚牛頓環(huán)并使叉絲與環(huán)紋間無視差（注意：物鏡調(diào)焦時，鏡筒應(yīng)由下向上調(diào)以免碰傷物鏡或被測物）。移動牛頓環(huán)裝置使叉絲對準牛頓環(huán)中心。能在顯微鏡中看到清晰的牛頓環(huán)關(guān)鍵有三點：a.確保目測到的牛頓環(huán)在物鏡的正下方；b.P反射鏡角度合適，使S發(fā)出的鈉黃光盡可能多地反射入物鏡；c.物鏡調(diào)焦合適。（4）定性觀察待測圓環(huán)是否均在顯微鏡讀數(shù)范圍之內(nèi)并且清晰。（5） 定量測量：由于環(huán)中心有變形，應(yīng)選擇10級以上的條紋進行測量。如取m-n=8， 則分別測出第25級到第10級各級的直徑，然后用逐差法處理數(shù)據(jù)，求出曲率半徑R。并 給出完整的實驗結(jié)果。數(shù)據(jù)處理可以用EXCEL處理。測量時應(yīng)注意避免螺旋空程引

4、入的誤差，這要求在整個測量過程中，顯微鏡筒只能朝一個方向移動，不許來回移動。特別在測量第25級條紋時，應(yīng)使叉絲先越過25級條紋（比 如第30級條紋）然后返回第25級條紋，并對第25級條紋的暗環(huán)中心位置開始讀數(shù)并依次 沿同一方向測完全部數(shù)據(jù)。2.用劈尖測細絲直徑（1）用兩塊平行板夾細銅絲或頭發(fā)絲等被測物制成劈尖，劈尖放在載物臺上，調(diào)焦得 到清晰的條紋且無視差。調(diào)整劈尖位置，使干涉條紋與棱邊平行。轉(zhuǎn)動劈尖使條紋與顯微 鏡移動方向垂直。（2）測量n=20個條紋的間距|和L,計算出D值。并給出完整的實驗結(jié)果。五、實驗記錄及數(shù)據(jù)處理4 / 51.牛頓環(huán)實驗數(shù)據(jù)處理實驗數(shù)據(jù)表格1級數(shù)K=25K=24K=2

5、3K=22K=21K=20K=19K=18左位置右位置DK(mm)級數(shù)K=17K=16K=15K=14K=13K=12K=11K=10左位置右位置DK(mm)2 2D25D17D：-D；f22D23D15D；-D：D；D1；22D20D12D：-D1222D28 D10UTDM-DN（把DMDN作為直接測量量看待，不考慮UB）R(mm)UR（mm）（寫岀計算公式及結(jié)果）測量結(jié)果2.劈尖實驗數(shù)據(jù)處理實驗數(shù)據(jù)表格2Li(mm)丸(nm)nli(mm)D（mm）按單次測量評定不確定度 不計X、n的不確定度5 / 5五、實驗總結(jié)（請記錄下本次實驗的感受及理論或?qū)嶒灱记傻确矫娴氖斋@、體會與困惑等）6 / 5六、實驗思考題1.實驗中，除討論的兩表面反射