大學物理實驗答疑2014.

1、考試題型考試題型l選擇題選擇題l填空題填空題l簡答題（有效數字的運算、光路圖、電路圖）簡答題（有效數字的運算、光路圖、電路圖）l大題（不確定度計算、誤差分析、作圖、設計）大題（不確定度計算、誤差分析、作圖、設計）考試時間：考試時間：1小時小時卷面分：卷面分：100分分2直接測量直接測量等精度測量等精度測量間接測量間接測量非等精度測量非等精度測量誤差的分類誤差的分類系統誤差系統誤差隨機誤差隨機誤差粗大誤差（可避免）粗大誤差（可避免）誤差誤差1.1.系統誤差系統誤差 對同一物理量進行的多次等精度測量的對同一物理量進行的多次等精度測量的過程中，保持過程中，保持恒定或以可預知方式變化恒定或以可預知方式

2、變化的測的測量誤差分量。量誤差分量。理論（方法）因素：理論（方法）因素：實驗方法或理論的不完善；實驗方法或理論的不完善；儀器因素：儀器因素：測量儀器本身固有缺陷或使用不當；測量儀器本身固有缺陷或使用不當；環(huán)境因素：環(huán)境因素：周圍環(huán)境變化（如溫度、濕度、壓強周圍環(huán)境變化（如溫度、濕度、壓強 的變化）；的變化）；人員因素：人員因素：測量者的主觀因素和操作技術測量者的主觀因素和操作技術。1.1.系統誤差系統誤差已定系統誤差：已定系統誤差：在測量過程中能在測量過程中能確定其大小確定其大小和符號和符號，在處理時可以對測量結果進行，在處理時可以對測量結果進行修正修正。未定系統誤差：未定系統誤差：在測量過程

3、中不能確定其大在測量過程中不能確定其大小和符號，在處理時，常用估計儀器誤差限的小和符號，在處理時，常用估計儀器誤差限的方法得出，并將其歸入方法得出，并將其歸入不確定度中的不確定度中的B B類分量類分量處理處理。2.2.隨機誤差隨機誤差 無限多次測量時，隨機誤差服無限多次測量時，隨機誤差服從從標準偏差標準偏差的統計意義的統計意義 - ，+ 的概率為的概率為0.683，記為，記為P=68.3% 。-2 ，+2 的概率為的概率為0.954，記為，記為P=95.4% 。-3 ，+3 的概率為的概率為0.997，記為，記為P=99.7% 。- ，+ 的概率為的概率為1，歸一化條件。，歸一化條件。P:置信

4、概率置信概率68.3%注：注：-k ，+k :置信區(qū)間置信區(qū)間3 ：極限誤差：極限誤差算術平均值的標準偏差算術平均值的標準偏差nnnxxuniiA112 -uA , +uA 的概率為的概率為68.3% 。 -2uA , +2uA 的概率為的概率為95.4% 。 -3uA , +3uA 的概率為的概率為99.7% 。uA的統計意義：的統計意義： 真值落在真值落在 準確度準確度表示測量結果系統誤差的大小，結表示測量結果系統誤差的大小，結果比較接近客觀實際的測量果比較接近客觀實際的測量準確度高準確度高；1 1、準確度、準確度 評價測量結果常用評價測量結果常用準確度準確度、精精密度密度和和精確度精確度

5、三個概念。三個概念。精密度精密度表示測量結果表示測量結果隨機誤差隨機誤差的大小，結果彼此相近的測量的大小，結果彼此相近的測量精密精密度高度高；2 2、精密度、精密度精確度綜合反映出測量的系統誤差精確度綜合反映出測量的系統誤差與隨機性誤差的大小，既精密又準確的測與隨機性誤差的大小，既精密又準確的測量量精確度高精確度高。3 3、精確度、精確度（a a）準確度）準確度高，精密度低高，精密度低（b b）準確度）準確度低，精密度高低，精密度高（c c）精確度高）精確度高不確定度表征：真值以某置信概率存在的范圍，不確定度表征：真值以某置信概率存在的范圍，是對測量結果不確定性的量度。是對測量結果不確定性的量

6、度。1 1、不確定度的定義、不確定度的定義 直接測量量的直接測量量的B B類不確定度通常用類不確定度通常用儀器的儀器的示值誤差限示值誤差限表示，即表示，即INSB 測量列的測量列的B類不確定度類不確定度B 通常情況下通常情況下, ,儀器出廠時最大示值儀器出廠時最大示值誤差限的置信概率為誤差限的置信概率為. .一般測量范圍在一般測量范圍在300mm以下的游標卡尺取以下的游標卡尺取其其分度值分度值為儀器的示值誤差限。為儀器的示值誤差限。 游標卡尺游標卡尺游標卡尺的分度值通常有：游標卡尺的分度值通常有： 0.02mm和和0. 05mm兩種兩種外徑千分尺外徑千分尺按國家標準（GB1216-75）規(guī)定，

7、量程為25mm的一級千分尺的示值誤差為0.004mm天平的示值誤差為天平的感量天平的示值誤差為天平的感量:0.05g:0.05g儀器示值誤差或精度等級未知，可取其最小儀器示值誤差或精度等級未知，可取其最小分度值的一半為示值誤差限分度值的一半為示值誤差限%kRINS%kINS量程物理天平物理天平電表電表電阻箱電阻箱數字式儀表數字式儀表%INSxkNn 字 是顯示讀數；是顯示讀數； 代表儀器的固定誤差項，一般代表儀器的固定誤差項，一般取最小量化單位的整數倍。取最小量化單位的整數倍。xNn其他其他K: 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.019系統誤差系統誤差隨機誤差：隨機誤差：A

8、A類不確定度類不確定度誤差誤差已定系差：已定系差：先修定先修定未定系差：未定系差：B B類不確定度類不確定度粗大誤差：粗大誤差：避免、剔除避免、剔除20A A類不確定度類不確定度ntPAB B類不確定度類不確定度INSB置信概率均為置信概率均為 P=0.95不確定度不確定度正態(tài)分布：正態(tài)分布：t t分布：分布：AAUn 22BAU合成不確定度合成不確定度21評定某直接測量量X 結果的步驟1. 修正測量數據中的可定系統誤差修正測量數據中的可定系統誤差 2. 計算測量列的算術平均值計算測量列的算術平均值 ，作為測量結，作為測量結果的最佳值果的最佳值 x3. 計算測量列任一次測量值的標準偏差計算測量

9、列任一次測量值的標準偏差A作為作為A類不確定度類不確定度4. 求儀器的示值誤差限求儀器的示值誤差限INSINSB作為作為B類不確定度類不確定度22評定某直接測量量X 結果的步驟5. 求合成不確定度求合成不確定度22INSU(單次測量) INSU6. 最終結果最終結果 表示式表示式%100 xUUUxXr（單單位位）23評定間接測量量結果的步驟 3.用公式用公式 或或 求出求出N的的 不確定度不確定度U或相對不確定度或相對不確定度Ur1. 求各直接測量量的測量結果求各直接測量量的測量結果),(21nxxxfN2. 求間接測量量的最佳值求間接測量量的最佳值 4.最后測量結果最后測量結果%100NU

10、UUNNr（單單位位）niiifUUx21() niiirUxfNUU12)ln(iixU 一、有效數字的基本概念一、有效數字的基本概念 10cm20cm06.5 (cm)測量值中能讀準的位數測量值中能讀準的位數 加上估加上估讀的一位稱為讀的一位稱為有效數字有效數字。5cm15cm0 3.有效位的多少，是測量實際的客有效位的多少，是測量實際的客觀反映，觀反映，不能隨意增減測得值的不能隨意增減測得值的有效位數。有效位數。 2.測量同一物理量，測量值的有效數測量同一物理量，測量值的有效數字的位數與選用的測量儀器有關字的位數與選用的測量儀器有關 1.一般地，有效數字只有一般地，有效數字只有最后一位最

11、后一位是可疑位是可疑位 不確定度值和相對不確定度值的不確定度值和相對不確定度值的有效數字一般取有效數字一般取一位至兩位一位至兩位首位數首位數 3 時，一般取時，一般取1位位首位數首位數 3 時，保留時，保留2位位m10)08.011.5(7mm)013.0136.0(DD表達測量結果的有效數字，最佳值尾數表達測量結果的有效數字，最佳值尾數與不確定度值尾數應對齊。與不確定度值尾數應對齊。27 表達測量結果的有效數字，最佳值尾數與不確定度值尾數應對齊。例如: 1. cmcmLL4 . 0,15.100cmLL)4 . 02 .100(2. 改錯：mmLL)105 .610931.1 (79mm91

12、0)06. 093. 1 (1加減：加減：與末位數字位置最高者對齊。與末位數字位置最高者對齊。 2乘除：乘除：與位數最少者的位數相同。與位數最少者的位數相同。4常數：常數：可看成有任意多位有效數字?？煽闯捎腥我舛辔挥行底?。3乘方、開方、冪運算：乘方、開方、冪運算：不改變有效不改變有效數字位數。數字位數。hrV231 常數可看成有任意多位有效數字，常數可看成有任意多位有效數字，不不影響最后的計算結果影響最后的計算結果。運算中其位數比計算。運算中其位數比計算式中其它測量值中式中其它測量值中有效位最少的多取一位。有效位最少的多取一位。，求圓錐體積，求圓錐體積，cmhcmr385. 662. 138

13、5. 662. 1142. 331235 .17 cm 小于小于5時，舍去。時，舍去。 等于等于5時，按欲保留的末位為時，按欲保留的末位為奇數時奇數時則進則進1，為偶數時舍去，為偶數時舍去。有效數字的修約規(guī)則有效數字的修約規(guī)則 大于大于5時（時（包括包括5后面有非零數后面有非零數）進）進1。 4 4舍舍5 5入，奇湊偶入，奇湊偶3.按有效數字規(guī)則計算：按有效數字規(guī)則計算：（1）107.50-2.5=0 .105（2） 3 . 1754.98（3）55300 15004.50 104.5 1011.60 10.61.0 （4）338.04218.042130.930.96.0386.0340.0

14、042 1030.92 10 76338.04218.042130.930.96.0386.0340.0042 1030.92 10 338.04218.042130.930.96.0386.0340.0042 1030.92 10 數據處理基本方法數據處理基本方法010203040506070800.01.02.03.04.05.0 (70.0, 4.17)|n-n1|/ cm t-t1/ 0C 光杠桿測固體線膨脹系數曲線Ctt01/0.07.815.824.031.839.948.055.863.872.0cmnn/10.000.420.921.401.902.362.853.323.80

15、4.281.選定直角坐標紙選定直角坐標紙2.選擇合適的坐標分度值選擇合適的坐標分度值，確定坐標紙的大小，確定坐標紙的大小 分度值的選取應能反映測量分度值的選取應能反映測量值的精確度，并便于讀數。值的精確度，并便于讀數。3.標明坐標軸：標明坐標軸： 用粗實線畫坐標軸，用粗實線畫坐標軸，用箭頭標軸方向，標坐標用箭頭標軸方向，標坐標軸的名稱或符號、單位軸的名稱或符號、單位,再再按順序標出坐標軸整分格按順序標出坐標軸整分格上的量值。上的量值。4.標實驗點：標實驗點： 實驗點可用實驗點可用 、+ 、 、等符號標出，不同曲線用等符號標出，不同曲線用不同的符號不同的符號。 5.連線連線6.寫出圖名、圖注寫出

16、圖名、圖注。放大法 通過某種方法將被測量放大后，再進行測量。通過某種方法將被測量放大后，再進行測量。累積放大法累積放大法機械放大法機械放大法電學放大法電學放大法光學放大法光學放大法1.儀器初態(tài)和安全位置調整儀器初態(tài)和安全位置調整2.零位（零點）調整零位（零點）調整3.水平、鉛直調整水平、鉛直調整4.消除視差的調整消除視差的調整5.調焦調焦6.等高共軸調整等高共軸調整7.消除空程差消除空程差8.逐次逼近調整逐次逼近調整9.先定性后定量原則先定性后定量原則10.回路接線法回路接線法11.躍接法（檢流計）躍接法（檢流計）怎樣做好設計性實驗怎樣做好設計性實驗科學實驗設計的原則：科學實驗設計的原則：實驗

17、方案的選擇實驗方案的選擇最優(yōu)化原則最優(yōu)化原則測量方法的選擇測量方法的選擇誤差最小原則誤差最小原則測量儀器的選擇測量儀器的選擇不確定度均分原則不確定度均分原則測量條件的選擇測量條件的選擇最有利原則最有利原則比較其結比較其結果可見：果可見：mA5 . 1300%5 . 01 %5 . 2605 . 111 IEmA75. 075%0 . 12 %25. 16075. 022 IE例如：若待測電流為例如：若待測電流為60mA0.5級，量程為級，量程為300mA的電流表的電流表1.0級，量程為級，量程為75mA的電流表的電流表儀器示值儀器示值誤差限誤差限 誤差限值誤差限值的相對值的相對值 由于待測量的

18、量值與儀器的量程不匹配，由于待測量的量值與儀器的量程不匹配，用用0.5級的表測得的結果反而不如級的表測得的結果反而不如1.0級的表好。級的表好。 實驗一、電阻元件伏安特性的研究實驗一、電阻元件伏安特性的研究外接法：適合測量小電阻，外接法：適合測量小電阻， 測量的阻值偏小測量的阻值偏小內接法：適合測量大電阻，內接法：適合測量大電阻， 測量的阻值偏大測量的阻值偏大kRV2100.0 .160AR用用替代法替代法測指針式測指針式毫安表的內阻毫安表的內阻AR R0R0EE液體表面張力系數的測定液體表面張力系數的測定液體表面張力介紹液體表面張力介紹由于液體分子間的相互吸引力，使得液體具有盡量縮小其由于液

19、體分子間的相互吸引力，使得液體具有盡量縮小其表面的趨勢，就好像液體表面是一張拉緊了的橡皮膜。表面的趨勢，就好像液體表面是一張拉緊了的橡皮膜。這這種沿著液體表面的、收縮液面的力稱為種沿著液體表面的、收縮液面的力稱為表面張力表面張力。表面張力的存在解釋了物質的液體狀態(tài)所呈現的許多現象，表面張力的存在解釋了物質的液體狀態(tài)所呈現的許多現象，如泡沫的形成、浸潤和毛細現象等。如泡沫的形成、浸潤和毛細現象等。液體表面張力系數液體表面張力系數是表征液體性質的一個重要參數是表征液體性質的一個重要參數。測定方法測定方法 測定表面張力系數常用的方法有：測定表面張力系數常用的方法有：拉脫法拉脫法毛細管升高法毛細管升高

20、法液滴測重法液滴測重法 本實驗應用本實驗應用拉脫法拉脫法測量水的表面張力系數測量水的表面張力系數實驗原理實驗原理拉脫法拉脫法: 測量一個已知周長的金屬圓環(huán)從待測測量一個已知周長的金屬圓環(huán)從待測液體表面脫離前后所需的液體表面脫離前后所需的拉力拉力，從而求得該，從而求得該液體表面張力系數的方法液體表面張力系數的方法。實驗原理 表面張力表面張力F的方向沿液體表面，大小與分界線的方向沿液體表面，大小與分界線的長度成正比：的長度成正比： LF液面分界線長度：金屬環(huán)的內外徑所包圍的長度。液面分界線長度：金屬環(huán)的內外徑所包圍的長度。)(21DDF表面張力系數表面張力系數 ： 12(/)FNmDD 21實驗原

21、理環(huán)GFT1環(huán)GT 221TTF 拉脫前拉脫前TF拉脫后拉脫后T2T1實驗原理硅壓阻力敏傳感器硅壓阻力敏傳感器受拉力受拉力T時，數字式電壓表將有電壓時，數字式電壓表將有電壓U輸出輸出：BTU B稱為力敏傳感器的靈敏度，單位為稱為力敏傳感器的靈敏度，單位為V/N。吊環(huán)拉斷液面前，環(huán)受到的最大拉力為吊環(huán)拉斷液面前，環(huán)受到的最大拉力為T1，對應電壓值為，對應電壓值為U1吊環(huán)拉斷脫離液面后，環(huán)受到的拉力為吊環(huán)拉斷脫離液面后，環(huán)受到的拉力為T2，對應電壓值為，對應電壓值為U21212UUFTTB UTB 實驗原理121212()()()UUFDDBDD )(21DDF1212UUFTTB 表面張力表面張

22、力F：吊環(huán)受力情況：吊環(huán)受力情況：表面張力系數測量過程測量過程吊環(huán)浸沒在水中吊環(huán)浸沒在水中（下沿剛好完全浸沒）（下沿剛好完全浸沒）順時針旋轉螺母順時針旋轉螺母電壓表讀數增加電壓表讀數增加繼續(xù)旋轉繼續(xù)旋轉讀數增加到最大值讀數增加到最大值記為記為U1再繼續(xù)旋轉再繼續(xù)旋轉讀數開始減小讀數開始減小減小到某一個值減小到某一個值液面斷裂液面斷裂記為記為U2硅壓阻硅壓阻力敏傳感器靈敏度定標力敏傳感器靈敏度定標表表1 1、硅壓阻力敏傳感器定標、硅壓阻力敏傳感器定標M/g0.501.001.502.002.503.003.50U/mV14.8104.8g=9.8011m/s2)/(NVgkB MgBU 金屬環(huán)內

23、外徑測量金屬環(huán)內外徑測量表表2、金屬環(huán)內、外直徑、金屬環(huán)內、外直徑次數次數1 12 23 34 45 56 6平均值平均值D1/mmD2/mm13.24mm測量液體表面張力系數表表3、表面張力系數測量、表面張力系數測量U1/mVU2/mV /mVUUU1：吊環(huán)拉脫液面前最大的電壓值：吊環(huán)拉脫液面前最大的電壓值U2：吊環(huán)拉脫液面后穩(wěn)定的電壓值：吊環(huán)拉脫液面后穩(wěn)定的電壓值 1212()()UUN mBDD mNDDBU/.).(.)(221109661233923407314236845246.96 100.4%2.8 10/rUUNm （ ）mNU/).(210030966 0.4%rU %.)

24、.(.).()()(40123392340300306845160222222122212DDUUUUUDDUr誤差分析實驗前沒有對機器進行預熱實驗前沒有對機器進行預熱15分鐘。分鐘。拉脫過程中吊環(huán)不水平。拉脫過程中吊環(huán)不水平。拉拖后吊環(huán)上殘留的水珠。拉拖后吊環(huán)上殘留的水珠。游標卡尺的讀數誤差。游標卡尺的讀數誤差。測量測量金屬環(huán)的內外徑時測量的是弦長。金屬環(huán)的內外徑時測量的是弦長。硅壓阻力敏傳感器靈敏度定標時，沒有調零。硅壓阻力敏傳感器靈敏度定標時，沒有調零。測量水溫時，溫度計碰到表面皿。測量水溫時，溫度計碰到表面皿。測量過程中水的溫度發(fā)生變化。測量過程中水的溫度發(fā)生變化。待測液體未使用純凈水

25、。待測液體未使用純凈水。示波器是一種用途廣泛的電子測量儀器，用它能示波器是一種用途廣泛的電子測量儀器，用它能直接觀察電信號的波形，也能測定電信號的直接觀察電信號的波形，也能測定電信號的幅度、周幅度、周期和頻率期和頻率等參數。等參數。 凡是能轉化為凡是能轉化為電壓電壓信號的電學量和非電學量都可信號的電學量和非電學量都可以用示波器來觀測。用示波器測量聲速就是一個應用以用示波器來觀測。用示波器測量聲速就是一個應用實例。實例。實實 驗驗 背背 景景 實實 驗驗 原原 理理 利用李薩如圖形能方便地比較兩正弦信號的頻率利用李薩如圖形能方便地比較兩正弦信號的頻率 。 若已知其中一個信號的頻率，數出圖上的交點

26、若已知其中一個信號的頻率，數出圖上的交點nx和和ny，便可算出另一待，便可算出另一待測信號的頻率。測信號的頻率。 yxxyfnfn 11yxff 21yxff 12yxff 31yxff 32yxff 43yxff VP-5220D型雙蹤示波器型雙蹤示波器霍爾法測磁場霍爾法測磁場 霍爾效應是一種霍爾效應是一種磁電效應磁電效應。當電流垂直于外磁場方向通過導電體時。當電流垂直于外磁場方向通過導電體時，在垂直于磁場和電流方向的導電體的兩端出現電勢差的現象稱為，在垂直于磁場和電流方向的導電體的兩端出現電勢差的現象稱為霍爾效霍爾效應應，該電勢差稱為霍爾電勢差（霍爾電壓）?；魻栃怯蛇\動電荷在磁，該電勢

27、差稱為霍爾電勢差（霍爾電壓）。霍爾效應是由運動電荷在磁場中受到場中受到洛倫茲力洛倫茲力的作用引起的。的作用引起的。HUBK IHIBUKIBendK為：為： 霍爾元件的靈敏度霍爾元件的靈敏度，表示：表示：單位磁感應強度單位磁感應強度B下，流過單位電流下，流過單位電流 I 時的霍時的霍 爾電壓爾電壓UH的大小，的大小，單位：單位：毫伏毫伏/（毫安（毫安特）。特）。 （轉換法）（轉換法） 在霍爾效應建立的同時還會伴有其它附加效應的產生，在霍爾元件上測得在霍爾效應建立的同時還會伴有其它附加效應的產生，在霍爾元件上測得的電壓是各種附加電壓疊加的結果：的電壓是各種附加電壓疊加的結果：附加效應：附加效應：

28、不等位效應、厄廷好森效應、能斯特效應、里紀不等位效應、厄廷好森效應、能斯特效應、里紀-勒杜克效應勒杜克效應。實驗當中可以采用實驗當中可以采用對稱測量法對稱測量法，即通過改變工作電流，即通過改變工作電流I和磁感應強度和磁感應強度B的方向的方向來消除附加效應。測出四個電壓，取其絕對值的平均值即為霍爾電壓。來消除附加效應。測出四個電壓，取其絕對值的平均值即為霍爾電壓。12341()4HUUUUU霍爾元件的附加效應霍爾元件的附加效應霍爾法測磁場1.由于電極位置不對稱產生的電勢差（由于電極位置不對稱產生的電勢差（不等位電勢不等位電勢）U0: 隨工作電流隨工作電流I的的換向而換向，無與換向而換向，無與B的

29、方向無關。的方向無關。2.厄廷好森效應厄廷好森效應（溫差電效應）（溫差電效應）UE ：隨：隨B也隨也隨I的換向而換向。的換向而換向。3.能斯脫效應能斯脫效應（熱磁效應）（熱磁效應）UN ：隨：隨B的換向而換向，而與的換向而換向，而與I的方向無關。的方向無關。4.里紀里紀-勒杜克效應勒杜克效應（熱磁效應產生的溫差）（熱磁效應產生的溫差）UR ：隨：隨B的換向而換向，而的換向而換向，而與與I的方向無關。的方向無關。 上述四種附加電壓，除厄廷好森效應上述四種附加電壓，除厄廷好森效應UE 外其余都可以通過改變外其余都可以通過改變I 或或B的方向來消除。的方向來消除?；魻栐母郊有魻栐母郊有?/p>

30、 采用采用三線擺法三線擺法測量物體的轉動測量物體的轉動慣量，采用慣量，采用累積放大法累積放大法測量周測量周期，測量的次數為期，測量的次數為30個個。 誤差來源分析誤差來源分析三線擺法測量物體的轉動慣量三線擺法測量物體的轉動慣量 上、下盤不水平上、下盤不水平下盤在擺動過程中出現晃動下盤在擺動過程中出現晃動下盤擺角過大下盤擺角過大直角規(guī)測量上、下盤間的距離時的讀數誤差直角規(guī)測量上、下盤間的距離時的讀數誤差游標卡尺的零點不準游標卡尺的零點不準游標卡尺的讀數誤差游標卡尺的讀數誤差游標卡尺測量懸孔間距離時，并非測的是兩懸孔中心的距離游標卡尺測量懸孔間距離時，并非測的是兩懸孔中心的距離游標卡尺測量圓柱或圓

31、盤的直徑時，測量是弦長游標卡尺測量圓柱或圓盤的直徑時，測量是弦長圓環(huán)的中線與下盤的中心不重合圓環(huán)的中線與下盤的中心不重合下盤的擋光桿通過光電門時未計數下盤的擋光桿通過光電門時未計數每次擺動的角度不同每次擺動的角度不同下圓盤加上待測物后懸線將伸長，從而引起值增大下圓盤加上待測物后懸線將伸長，從而引起值增大 光的干涉是光的波動性的一種表現。光的干涉是光的波動性的一種表現。若將同一點光源發(fā)出的光分成兩束，讓它們各經不同路徑若將同一點光源發(fā)出的光分成兩束，讓它們各經不同路徑后再相會在一起，當光程差小于光源的相干長度，一般就后再相會在一起，當光程差小于光源的相干長度，一般就會產生干涉現象。會產生干涉現象

32、。牛頓環(huán)、劈尖是其中十分典型的例子，它們屬于用牛頓環(huán)、劈尖是其中十分典型的例子，它們屬于用分振幅分振幅的方法產生的干涉現象，也是典型的的方法產生的干涉現象，也是典型的等厚干涉等厚干涉條紋。條紋。用等厚干涉條紋測劈尖厚度用等厚干涉條紋測劈尖厚度12(1)2khk 22khk 1kkhhh 2 hL2/ 202LLhxl x Dn )(422nmDDRnm Dm 準確測出兩個對應暗環(huán)的直徑，準確測出兩個對應暗環(huán)的直徑，就可以得到透鏡的曲率半徑。就可以得到透鏡的曲率半徑。 dR - d k k目鏡目鏡調焦旋鈕調焦旋鈕測微鼓輪測微鼓輪讀數標尺讀數標尺讀數顯微鏡讀數顯微鏡鈉光燈鈉光燈 牛頓環(huán)裝置、劈尖牛

33、頓環(huán)裝置、劈尖顯微鏡筒顯微鏡筒22.940mm22.967mm 22.967 22.940=0.027mm目鏡目鏡調焦旋鈕調焦旋鈕測微鼓輪測微鼓輪讀數標尺讀數標尺顯微鏡筒顯微鏡筒 牛頓環(huán)實驗中用牛頓環(huán)實驗中用讀數顯微鏡讀數顯微鏡來來測量微小長度，它主要由測量微小長度，它主要由螺旋測螺旋測微裝置微裝置和和顯微鏡顯微鏡兩部分組成。兩部分組成。 用讀數顯微鏡測量長度，在用用讀數顯微鏡測量長度，在用眼睛從目鏡中觀察時，不要將鏡眼睛從目鏡中觀察時，不要將鏡筒移向筒移向待測物體待測物體。兩次讀數時，。兩次讀數時，鼓輪必須鼓輪必須向一個方向移動向一個方向移動，以避，以避免免空程空程誤差。誤差。6789101112 13 14 15 1617 1819 20 21左條左條 紋數紋數右條右條 紋數紋數圓條紋圓條紋直徑直徑D m=14,1521;n=6,713222()mn