牛顿环.ppt
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1、郑州大学物理实验中心,用牛顿环干涉测透镜的半径,一、实验目的,1、加深对光的等厚干涉原理的理解,2、学会使用读数显微镜,3、掌握用牛顿环测量球面曲率半径的原理方法,难点:干涉条纹半径的测量,重点:等厚干涉的理解,将一块半径很大的平凸镜与一块平板玻璃叠放在一起,二者之间便形成类似劈尖形的空气层。用单色平行光垂直照射,在空气层上表面两束反射光干涉,产生的干涉条纹称牛顿环。,空气薄膜厚度相同处光程差相同,所以牛顿环为一系列同心圆环。,等厚干涉应用牛顿环,二、实验原理,明纹,暗纹,明暗纹条件:,rk 与 ek 间的关系,牛顿环半径,得明环半径:,由,得暗环半径:,由,测量透镜的曲率半径,测量第 n 级
2、和第 m 级暗环直径 dn、dm,由,得,三、实验仪器,J-50型测量显微镜,钠灯及电源,牛顿环仪,目镜,物镜,调焦螺旋 上下移动旋钮,测微鼓轮 水平移动旋钮,读数标尺,读数盘,平凸透镜与平板玻璃组成牛顿环仪,四、实验内容,1、调试牛顿环,使牛顿环位于透镜正中。,2、将牛顿环仪放到测量显微镜的载物台上。调节光源前的半反射镜,使钠黄光充满整个显微镜视场,让平行的单色光射到显微镜物镜下45度的玻片上后,反射的平行光垂直射到牛顿环仪上。,3、跳显微镜目镜对十字叉丝 聚焦,看到清晰的分划板上的十字叉丝。移动牛顿环,找到牛顿环。,4、旋转调焦手轮对牛顿环聚焦,使环成像最清晰。,5、移动牛顿5合环,使十字叉丝与牛顿环中心大致相合。,6、测量牛顿环直径。,数据记录表,五、注意事项,1、牛顿环仪上三支螺丝不要拧得过紧,以免发生形变,严重时会损坏牛顿环仪。,2、不可用手抚摸牛顿环仪光学表面,若不清洁,要用专门的揩镜纸揩试。,3、测量时不能振动,读数显微镜不可摇晃,且勿数错数。,4、为避免空回误差,测量中测微鼓轮只能朝一个方向转动。,六、思考题,1、牛顿环中心为什么是暗斑?如果中心出现亮斑, 作何解释?对实验结果有无影响?,2、测牛顿环直径时,以弦长代替直径对实验结果有影响吗?试证明。,3、为什么牛顿环的间距越靠近中心的要大于边缘的?,
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