牛頓環(huán)與劈尖干涉

牛頓環(huán)與劈尖干涉第一頁，共十五頁，2022年，8月28日實驗目的實驗原理儀器和用具實驗內容目錄數據記錄與處理注意事項第二頁，共十五頁，2022年，8月28日【實驗目的】1、掌握用牛頓環(huán)測定透鏡曲率半徑的方法；2、通過實驗加深對等厚干涉原理的理解。牛頓環(huán)第三頁，共十五頁，2022年，8月28日1.讀數顯微鏡目鏡物鏡上下移動旋鈕水平移動旋鈕讀數標尺讀數盤【實驗儀器】牛頓環(huán)第四頁，共十五頁，2022年，8月28日2.鈉燈鈉光燈是一種氣體放電燈。在放電管內充有金屬鈉和氬氣。開啟電源的瞬間，氬氣放電發(fā)出粉紅色的光。氬氣放電后金屬鈉被蒸發(fā)并放電發(fā)出黃色光。鈉光在可見光范圍內兩條譜線的波長分別為589.59nm和589.00nm。這兩條譜線很接近，所以可以把它視為單色光源，并取其平均值589.30nm為波長?！緦嶒瀮x器】牛頓環(huán)第五頁，共十五頁，2022年，8月28日【實驗儀器】牛頓環(huán)3.牛頓環(huán)儀平凸透鏡與平板玻璃組合成牛頓環(huán)實驗樣品。平凸透鏡平板玻璃第六頁，共十五頁，2022年，8月28日根據所使用的儀器材料或儀器卡中摘錄儀器設備清單。記錄實驗室內的溫度、相對濕度和大氣壓強。4、實驗器材及環(huán)境條件【實驗儀器】牛頓環(huán)第七頁，共十五頁，2022年，8月28日【實驗原理】牛頓環(huán)等厚干涉平行光照射到薄介質上，介質上下表面反射的光會在膜表面處發(fā)生干涉。介質厚度相等處的兩束反射光有相同的相位差，也就具有相同的干涉光強度，這就是等厚干涉。第八頁，共十五頁，2022年，8月28日牛頓環(huán)【實驗原理】半波損失波傳播過程中，遇到波疏介質反射，反射點入射波與反射波有相同的相位。波由波密介質反射，反射點入射波與反射波的相位差π，光程差為λ/2，即產生了半波損失。對光波說，來自大折射率介質的反射具有半波損失。第九頁，共十五頁，2022年，8月28日將一曲率半徑相當大的平凸玻璃透鏡放在一平面玻璃的上面，則在兩者之間形成一個厚度隨直徑變化的空氣隙?？諝庀兜牡群窀缮鏃l紋是一組明暗相間的同心環(huán)。該干涉條紋最早被牛頓發(fā)現，所以稱為牛頓環(huán)牛頓環(huán)【實驗原理】牛頓環(huán)第十頁，共十五頁，2022年，8月28日h

在空氣厚度為h的地方，上下表面反射的光的光程差為2h+λ/2，其中后一項是“半波損失”。光程差為(2k+1)λ/2處為干涉暗條紋，得到曲率半徑計算公式：【實驗原理】牛頓環(huán)第十一頁，共十五頁，2022年，8月28日牛頓環(huán)【實驗內容】測量牛頓環(huán)直徑，計算平凸透鏡曲率半徑R。橫向改變顯微鏡筒位置，使叉絲由第12環(huán)外向移動直至顯微鏡叉絲與第12環(huán)外切，讀取d12，繼續(xù)朝同一方向移動叉絲至第3環(huán)讀取d3

；仍按原方向移動叉絲（為防止產生空程差），越過中央暗環(huán)，使叉絲由第3環(huán)內向移動直至顯微鏡叉絲與第3環(huán)內切讀取d‘3，按同樣方法讀數至d'12

。第十二頁，共十五頁，2022年，8月28日【數據記錄及處理】牛頓環(huán)10987654321R(m)

(mm2)d=d2-d1(mm)d2(mm)d1(mm)次數第十三頁，共十五頁，2022年，8月28日【數據記錄及處理】牛頓環(huán)曲率半徑計算利用逐差法計算R,m-n=5第十四頁，共十五頁，2022年，8月28日【思考題】牛頓環(huán)1、測量牛頓環(huán)干涉各環(huán)的直徑時，若叉絲不通過圓環(huán)的中心，因而測量的是弦長而非直徑，這對實驗結果有