干涉法测量微小量
干涉法测微小量
实验八干涉法测微小量【实验目的】1. 理解牛顿环和尖劈干涉条纹的成因与等厚干涉的含义。
2. 学习用等厚干涉法测量曲率半径和薄膜厚度。
3. 学会使用读数显微镜。
【实验仪器】牛顿环仪、劈尖【仪器介绍】1、目镜接筒2、目镜3、锁紧螺钉4、调焦手轮5、标 尺6、测微鼓轮7、锁紧手轮I &接头轴9、方轴10、 锁紧手轮II 11、底座12、反光镜旋轮 13、压片 14、 半反镜组 15、物镜组 16、镜筒17、刻尺 18、锁 紧螺钉 19、棱镜室 读数显微镜是测微螺旋和带十字叉丝的显微镜的组 合体，它是一种既可作长度测量又可作观察之用的光学仪 器。
本实验用来测量牛顿环的直径和劈尖厚度。
中包括读数显微镜的主要结构。
目镜（ 2） （3 ）固定于任一位置，棱镜室（19）可在转，物镜（15）用丝扣拧入镜筒内，镜筒（轮（4）完成调焦。
转动测微鼓轮（6）,显微镜沿燕尾导轨作纵向移动，利用锁紧手轮I （7）,将方轴（9）固定于接头轴十字孔中。
接头轴（ 8）可在底座（11）中旋转、升降，用锁紧手轮II （10）紧固。
根据使用要求不同方轴可插入接头轴另一个十字孔 中，使镜筒处水平位置。
压片（13）用来固定被测件。
旋转反光镜旋轮（ 12）调节反光镜方位。
为便于做等厚干涉实验，本仪器还配备了半反镜（14）附件。
旋转测微鼓轮可以使显微镜筒横向水平移动，通过标尺和测微鼓轮的读数可以准确确定显微镜筒 的水平横向位置。
标尺读数准线和测微鼓轮组成一个螺旋测微装置，当测微鼓轮旋转 一周时，标尺读数准线沿标尺移动1mm ，而测微鼓轮的圆周上刻有 100个分度，故每分度便相当于0.01mm 。
如图16-2所示读书显微镜的读数应为 29.723mm 。
（注意要估读一位）1 —标尺；2-标尺读数准线 ；3 -测微鼓轮；4 -测微鼓轮读数准线。
读数显微镜、钠光灯。
如图 16-1 可用锁紧螺钉 3600方向上旋16）用调焦手2I 19 10 11图 16-1H 9 L8 171615 n J3 124【实验原理】图16-21、牛顿环们设任意两级暗环的直径为D K 1和D K 2，由（16-2）式可得出:牛顿环是牛顿1675年在制作天文望远镜时偶然将一个望远镜的物镜放在平玻璃 上发现的。
(实验报告)干涉法测微小量(已批阅).
（实验报告）干涉法测微小量（已批阅）.
干涉法测微小量是物理、化学等多种领域常用的测量技术，可广泛应用于检测微小量的物理、化学物质的构成成分及大小等特性。
本实验以物理学仪器—干涉仪，以了解其相关原理及测量方法，详细研究并妥善操作干涉仪，实现对微小量的准确测量。
实验现场，我们装备了多种仪器设备，其中有半导体激光、光纤、波导、干涉物镜、计算机等，?表示所测实验样品的长度，?表示该物体的物理实验现象及测量结果。
所测样品经过精确调整，激光整体成像稳定、清晰。
依据干涉仪的原理，在激光学范畴，当灰度图像准确拍摄完毕，即可无缝连接计算机，把模拟航班仪及其相关接口的输入端全部接受，真实表示所测实验样品的物理偏移量。
在量测的过程中，根据实验要求，逐渐变化激光的数量，由而伴随波数的变化，随时记录模拟仪和相关输入端的变化，把变化偏移量输入计算机，由计算机将接受的数据按照原理预定义好的算法进行分析，由此根据分析结果，乘以放大系数，便可计算出微小物体的长度?。
本实验让我清楚地认识了干涉仪的基本原理，熟悉了具体的操作过程，详细了解了对微小量的测量原理，以及量测实验样品物理偏移量的处理过程，进而求出实验物体的长度?。
另外，本实验也锻炼了我们熟练操作干涉仪及相关仪器设备、形成有效数据、熟练处理数据的实际能力，积累了大量经验，掌握了实用的实验技术。
基于扭秤的激光干涉差动测量微小冲量方法
基 于扭 秤 的激 光 干涉 差 动 测量 微 小 冲量 方法
叶继 飞 ， 洪 延 姬
（ 装 备学 院 激 光 推 进 及 其 应 用 国家 重 点 实 验 室 ， 北京 怀柔 １ ０ １ ４ １ ６ ）
摘 － Ｊ ｒ － ： 基 于扭 秤 测 量 冲 量 原 理 ， 结合 激光 干 涉法差 动 测量 角度 的 方 法 ， 提 出 一 种 基 于 扭 秤 的 激
Ｌａ ｓ ｅ ｒ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｃ ｅ ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｔ ｉ ａ ｌ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｉ ｍｐ ｕ ｌ ｓ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｏ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ
ＹＥ Ｊ ｉ － ｆ ｅ ｉ ，Ｈ０ＮＧ Ｙａ ｎ － ｊ ｉ
（ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｌ ａ ｓ ｅ ｒ Ｐｒ ｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ＆ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ １ ４１ ６ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
第 ３ ４卷 第 ６ 期 ２ ０ １ ３年 １ １月
应
用
光
学
Ｖｏ １ ． ３４ Ｎｏ． ６
ＮＯＶ ． ２０ １３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ Ｏｐ ｔ ｉ ｃ ｓ
文章编号 ： １ ０ ０ ２ — ２ ０ ８ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ９ ９ ０ — ０ ５
系统分辨 率 可达 １ ０ Ｎ・ Ｓ量 级 ， 测 量 范 围跨 ５个 数 量 级 ， 最大 可以测 量 １ ０ Ｎ・ Ｓ量 级 冲 量 ， 测
迈克尔逊专题实验报告
学院：电气工程学院班级：1108班姓名：李静怡学号：11291240指导老师：张丽梅上课时间：周五17:40【摘要】迈克尔逊干涉仪是用分振幅法产生双光束以实现干涉的精密仪器，其用途很广，主要用于观察干涉现象，研究许多物理参数（如温度，压强，电场，磁场等）对光传播的影响，测波长和波的折射率等。
迈克耳逊干涉仪是这个专题试验最主要的试验仪器。
本文记录了实验过程及实验收获，并且叙述了对于此次实验的心得及对实验的拓展。
【关键词】迈克尔逊干涉仪钠光双线白光干涉测量微小量【实验论述】一、实验理论迈克尔逊干涉仪专题实验中的三个实验中都不可或缺的就是右图所示的装置，三个实验均是通过调整从同一光源发出的两条相干光线到视野的光程差，找到光源发生干涉现象的距离。
之后，通过精密的仪器测量和理论推导的公式求出波长、双线波长差或测量玻璃的折射率等。
二、实验内容1、测量钠双线波长差。
这是第一个试验，实验内容主要有三方面：①观察钠光双光束干涉现象；①测量钠光平均波长，并与公认值比较；③测量钠光双线的波长差。
首先用激光调出激光的干涉条纹并调至中心，这一步较为简单，很快毛玻璃上就出现黑红相间的条纹了。
但换上钠光后条纹并不容易找到，换回激光后发现激光条纹也有变化了。
经过好几次的反复调整，钠光的条纹出现，为黄色的明暗相间的圆条纹。
转动微调手轮，并开始记录每冒出50个条纹时M1镜的位置，共记录了7个数据。
2、白光干涉测量平板玻璃折射率。
实验的主要内容有：①观察白光干涉现象；②测量玻璃折射率。
这是专题实验里最难最耗时的一个，试验对眼睛要求很高，连续直视着白炽灯不是一件好受的事情，对我的耐性考验极大，需要目不转睛的盯着小玻璃片背后的亮光随时可能出现也可能随时消失的条纹将微调手柄调上上千圈，一个不留神，幸运之神悄然远去，只留下在小白炽灯下苦叹并毅然决然从头再来的我们。
3、法布里—玻罗干涉仪测钠双线波长差。
实验内容：①观察钠光多光束干涉现象;②测量钠双线波长差。
干涉法测微小量
小结与讨论：
此实验中采取了那些措施，来避免或减少误差？
1. 弦长取代牛顿环直径
2. 消除空程误差：测量时只往同一方向转动螺尺
3. 取较高级次的环进行测量
4. 记录暗纹，不记录亮纹，使观察更加精确
R =
2
+
− 2
4（n + i − i）
=
2
+
− 2
4n
结果如下
2
25
− 52
37.474 2
R5 =
=
= 794.890mm
4n
80 × 5.893 × 10−4
2
2
30
− 10
42.6432
R10 =
=
= 904.520mm
4n
80 × 5.893 × 10−4
《大学物理实验》实验报告
实验名称：
干涉法测微小量
实验时间：
2020 年 12 月 13 日星期日
实验目的：
一、研究光的干涉现象，
二、测定透镜的曲率半径；
三、学习测量微小长度
四、学习读数显微镜的使用等
实验仪器
牛顿环仪、钠灯、读数显微镜
实验原理：
两相干波光程差可表示为δ = 2nhcos i′
R、r、h 三者的关系h
只要测得 Dm 和 Dn 并数出环纹序数之差，可以利用上式求出曲率半径 R
实验内容：
本实验的主要内容为利用干涉法测平凸透镜的曲率半径
（1）使显微镜十字叉丝交点和牛顿环中心重合，并使水平方向的叉丝和标尺平行（与显微
镜移动方向平行）
（2）转动显微镜微调鼓轮，使显微镜沿一个方向移动，同时数出十字叉丝移过的暗环数，
基于改装的迈克尔逊干涉仪测量微小长度的三种方法
基于改装的迈克尔逊干涉仪测量微小长度的三种方法方法一：改装迈克尔逊干涉仪与扫描仪的结合这种方法结合了迈克尔逊干涉仪和扫描仪的特点，可以实现对微小长度的测量。
首先，在迈克尔逊干涉仪的其中一个反射镜上安装一个扫描仪，通过控制扫描仪的移动，可以扫描整个干涉仪的光程差。
同时，利用干涉仪的干涉图案的变化，可以测量微小长度的变化。
方法二：改装迈克尔逊干涉仪与光纤的结合这种方法利用了光纤对光信号的传输和探测功能。
首先，在迈克尔逊干涉仪的其中一个光路上连接一根光纤，通过控制光纤的长度变化，可以改变干涉仪的光程差。
同时，通过光纤连接到光电探测器，可以测量干涉仪的干涉图案的变化。
通过将光纤固定在待测物体上，可以实现对待测物体微小长度的测量。
方法三：改装迈克尔逊干涉仪与调制器的结合这种方法利用调制器对光信号进行调制，从而实现对微小长度的测量。
首先，在迈克尔逊干涉仪的一个光路上安装一个调制器，通过控制调制器的调制频率，可以改变干涉仪的光程差。
同时，通过光电探测器对干涉图案的变化进行测量。
通过将调制器固定在待测物体上，可以实现对待测物体微小长度的测量。
这三种方法都是通过改装迈克尔逊干涉仪来实现对微小长度的测量。
它们的不同之处在于采用不同的技术手段来实现对微小长度的测量，适用于不同的应用场景。
这些方法的优点是可以通过改装现有设备来实现微小长度的测量，具有成本低、实验操作方便等优点。
然而，不同方法也存在一些限制，比如测量范围有限、测量精度受限等。
因此，在选择合适的方法时需要考虑具体的应用需求和实验条件。
物理实验中微小位移量的几种光学测量方法
物理实验中微小位移量的几种光学测量方法在物理实验中，测量微小位移量是非常重要的。
微小位移量的测量可以用来研究物体的运动规律和性质，同时也可以应用到各种不同的领域，例如工程、医学、空间科学等。
光学测量方法是一种常用的方法，它采用光学原理来测量微小位移量，具有非接触性、高精度和高灵敏度等优点。
本文将介绍几种常用的光学测量方法，包括差动测量法、干涉测量法、激光测量法和数字全息测量法，并对它们的原理、应用和优缺点进行详细介绍。
差动测量法是一种基于两束光的相位差来测量微小位移量的方法。
它的基本原理是将两束光沿不同的光路传播，然后再将它们进行合并，通过比较两束光的相位差来测量位移量。
差动测量法在实际应用中有多种实现方式，例如双臂激光干涉仪、激光多普勒测速仪等。
双臂激光干涉仪是最常见的一种实现方式，它采用激光作为光源，通过将激光分为两束，分别沿不同的光路传播，并最终在相位板上进行叠加来进行测量。
在测量时，当被测物体发生微小位移时，两束光的相位差会发生变化，通过测量这种相位差的变化就可以得到位移量。
差动测量法在很多领域都有广泛的应用，例如机械工程、光学工程、材料科学等。
它具有非接触性、高精度和稳定性的优点，在微小位移量的测量中有着很高的应用价值。
但是，差动测量法也有一些缺点，例如对环境条件要求较高，需要较长的测量时间，同时对系统的稳定性和复杂性也有一定要求。
干涉测量法是一种基于光的干涉现象来测量微小位移量的方法。
干涉测量法的基本原理是利用干涉仪的干涉图样来测量光的相位差，从而得到被测物体的位移量。
干涉测量法在实际应用中有多种实现方式，例如薄膜干涉法、多束干涉法和全息干涉法等。
薄膜干涉法是一种常见的实现方式，它采用薄膜反射镜或衍射光栅等器件来产生干涉图样，通过测量干涉图样的变化来测量位移量。
在测量时，通常需要通过对干涉图样进行处理，例如通过解调或者数字图像处理等方式，来得到被测物体的位移量。
干涉测量法在很多领域都有广泛的应用，例如半导体制造、光学显微镜、生物医学等。
干涉法测微小量
实验题目：干涉法测微小量实验目的：学习、掌握利用光的干涉原理检验光学元件表面集合特征的方法，用劈尖的等厚干涉测量细丝直径的方法，同时加深对光的波动性的认识。
实验原理：1、用牛顿环测平凸透镜的曲率半径当曲率很大的平凸透镜的凸面放在一平面玻璃上时，会产生一组以O 为中心的明暗相间的同心圆环，称为牛顿环。
如图，1、2两束光的光程差为22λδ+=∆，式中λ为入射光的波长，δ是空气层厚度，空气折射率1≈n 。
如果第m 个暗环处空气厚度为δm ，则有...3,2,1,0,2)12(22=+=+=∆m m m λλδ 故得到：2λδ⋅=m m 。
利用几何关系有222)(m mR r R δ-+=，并根据R m <<δ，得到Rr mm 22=δ，联系以上两式，有λmR r m =2换成直径，并考虑第m+n 个环和第m 个环，有λR n m D n m )(42+=+，λmR D m 42=，故λn D D R mn m 422-=+ 那么测量出D m+n 和D m 就可以根据这个表达式得到R 。
2、劈尖的等厚干涉测细丝直径两片叠在一起的玻璃片，在它们的一端夹一直径待测的细丝，于是两玻璃片之间形成一空气劈尖。
当用单色光垂直照射时，会产生干涉现象。
因为程差相等的地方是平行于两玻璃片交线的直线，所以等厚干涉条纹是一组明暗相间、平行于交线的直线。
设入射光波为λ，则得第m 级暗纹处空气劈尖的厚度2λm d =。
由此可知，m=0时，d=0，即在两玻璃片交线处，为零级暗条纹。
如果在细丝处呈现m=N 级条纹，则待测细丝直径2λ⋅=N d 。
3、利用干涉条纹检验光学表面面形实验内容： 1． 测平凸透镜的曲率半径 （1） 观察牛顿环 1） 将牛顿环仪按图7.2.1-5所示放置在读数显微镜镜筒和入射光调节木架的玻璃片的下方，木架上的透镜要正对着钠光灯窗口，调节玻璃片角度，使通过显微镜目镜观察时视场最亮。
2） 调节目镜，看清目镜视场的十字叉丝后，使显微镜筒下降到接近玻璃片，然后缓慢上升，直到观察到干涉条纹，再微调玻璃片角度及显微镜，使条纹更清楚。
等厚干涉(干涉法测微小量)
姓名：；学号；班级；教师________；信箱号：______ 预约时间：第_____周、星期_____、第_____~ _____节；座位号：_______预习操作实验报告总分教师签字一、实验名称等厚干涉二、实验目的(1) 观察和研究等厚干涉的现象及其特点 .(2) 练习用干涉法测量透镜的曲率半径、微小厚度 ( 或直径 ).三、实验原理(基本原理概述、重要公式、简要推导过程、重要图形等；要求用自己的语言概括与总结，不可照抄教材)利用透明薄膜上、下两表面对入射光的依次反射，入射光的振幅将分解成有一定光程差的几个部分.这是一种获得相干光的重要途径，被多种干涉仪所采用若两束反射光在相遇时的光程差取决于产生反射光的薄膜厚度，则同一干涉条纹所对应的薄膜厚度相同.这就是所谓的等厚干涉。
（见右图）总的光程差为：(1)当△满足条件：(2)时，发生相长干涉，出现第K级亮纹。
而当：(3)时，发生相消干涉，出现第k级暗纹。
因为同一级条纹对应着相同的膜厚，所以干涉条纹是一组等厚度线。
可以想见，干涉条纹是一组以C点为中心的同心圆，这就是所谓的牛顿环。
如图所示，设第k级条纹的半径为rk，对应的膜厚度为ek ，则:(4)在实验中，R的大小为几米到十几米，而ek的数量级为毫米，所以R >>ek ，ek2相对于2Rk 是一个小量，可以忽略，所以上式可以简化为(5)如果rk是第k级暗条纹的半径，由式(1)和(3)可得:(6)代入式(5)得透镜曲率半径的计算公式(7)对给定的装置，R为常数，暗纹半径(8)和级数k的平方根成正比，即随着k的增大，条纹越来越细。
由于从劈尖的上下表面反射的两条光线来自同一条入射光线，它们满足相干条件并在劈尖的上表面相遇而产生干涉，干涉后的强度由相遇的两条光线的光程差决定，由图可见，二者的光程差等于劈尖厚度的两倍，即n = 0时，，即在两玻璃片交线处为零级暗条纹。
如果在细丝处呈现n = N级条纹，则待测细丝直径为(9)四、实验内容和步骤（要求用自己的语言概括与总结，不可照抄教材）1. 观察牛顿环。
物理实验中微小位移量的几种光学测量方法
物理实验中微小位移量的几种光学测量方法光学测量是物理实验中常用的一种测量方法，它可以精确的测量微小的位移量。
在物理实验中，微小的位移量是非常重要的，因为它们可以提供关于物体运动和形状的关键信息。
在光学测量中有多种方法可以用来测量微小的位移量，这些方法包括干涉法、衍射法、激光测量法等。
本文将对这些光学测量方法进行详细介绍。
1.干涉法干涉法是一种光学测量方法，它利用光的干涉现象来测量微小的位移量。
当一个物体发生微小的位移时，会导致其表面或表面附近的光程发生变化，从而引起干涉条纹的移动。
通过观察干涉条纹的移动，可以测量出物体的位移量。
干涉法有许多种实现方式，常见的有薄膜干涉、朗伯干涉、迈克尔逊干涉等。
薄膜干涉是一种利用薄膜表面反射光产生干涉现象的方法。
当薄膜表面发生微小的位移时，会引起薄膜的光程发生变化，从而引起干涉条纹的移动。
通过测量干涉条纹的移动，可以计算出薄膜的位移量。
朗伯干涉是一种利用透过两个旋转角度不同的偏振镜的光产生干涉现象的方法。
当光通过两个旋转角度不同的偏振镜时，会产生两束光，这两束光之间会发生干涉现象。
通过测量干涉条纹的移动，可以计算出物体的位移量。
迈克尔逊干涉是一种利用分束镜将一束光分为两束光，并使其经过不同的光程，然后再通过合束镜使其重新合并产生干涉的方法。
通过改变一个光程使得两束光之间产生相位差，从而产生干涉现象。
通过测量干涉条纹的移动，可以计算出物体的位移量。
2.衍射法衍射法是一种利用光的衍射现象来测量微小的位移量的方法。
当光通过一个狭缝或者物体边缘时，会产生衍射现象。
当物体发生微小的位移时，会导致其衍射图样发生变化，从而可以通过测量衍射图样的变化来计算出物体的位移量。
衍射法有许多种实现方式，如菲涅尔衍射、菲索衍射等。
菲涅尔衍射是一种利用衍射光产生的干涉现象来测量微小的位移量的方法。
当光通过一个狭缝或者物体边缘时，会产生衍射现象，而衍射光会产生干涉现象。
通过测量干涉条纹的移动，可以计算出物体的位移量。
干涉法测微小量
干涉法测微小量实验一、实验简介：光的干涉现象表明了光的波动的性质，干涉现象在科学研究与计量技术中有着广泛的应用。
在干涉现象中，不论何种干涉，相邻干涉条纹的光程差的改变都等于相干光的波长，可见光的波长虽然很小，但干涉条纹间的距离或干涉条纹的数目是可以计量的。
因此，通过对干涉条纹数目或条纹移动数目的计量，可以得到以光的波长为单位的光程差。
利用光的等厚干涉可以测量光的波长，检验表面的平面度，球面度，光洁度，以及精确测量长度，角度和微小形变等。
二、实验原理：实验内容一：牛顿环法测曲率半径图1如图所示，在平板玻璃面DCF上放一个曲率半径很大的平凸透镜ACB，C点为接触点，这样在ACB和DCF之间，形成一层厚度不均匀的空气薄膜，单色光从上方垂直入射到透镜上，透过透镜，近似垂直地入射于空气膜。
分别从膜的上下表面反射的两条光线来自同一条入射光线，它们满足相干条件并在膜的上表面相遇而产生干涉，干涉后的强度由相遇的两条光线的光程差决定，由图可见，二者的光程差△’等于膜厚度e的两倍，即△’ =2e此外，当光在空气膜的上表面反射时，是从光密媒质射向光疏媒质，反射光不发生相位突变，而在下表面反射时，则会发生相位突变，即在反射点处，反射光的相位与入射光的相位之间相差π，与之对应的光程差为λ /2 ，所以相干的两条光线还具有λ /2的附加光程差，总的光程差为：(1) 当△满足条件：，（）(2) 时，发生相长干涉，出现第K级亮纹。
而当：，（）(3) 时，发生相消干涉，出现第k级暗纹。
因为同一级条纹对应着相同的膜厚，所以干涉条纹是一组等厚度线。
可以想见，干涉条纹是一组以C点为中心的同心圆，这就是所谓的牛顿环。
如图所示，设第k级条纹的半径为r k，对应的膜厚度为e k，则:(4)在实验中，R的大小为几米到十几米，而e k的数量级为毫米，所以R >>e k，e k2相对于2R k是一个小量，可以忽略，所以上式可以简化为(5)如果r k是第k级暗条纹的半径，由式(1)和(3)可得:(6)代入式(5)得透镜曲率半径的计算公式(7)对给定的装置，R为常数，暗纹半径(8)和级数k的平方根成正比，即随着k的增大，条纹越来越细。
干涉法测微小量-实验报告
干涉法测微小量创建人：系统管理员总分：100实验目的学习掌握利用光的干涉原理检验光学元件表面集合特征的方法，用劈尖的等厚干涉测量细丝直径的方法，同时加深对光的波动性的认识。
实验仪器低频信号发生器、示波器、超声声速测定仪、频率计等实验原理1、用牛顿环测平凸透镜的曲率半径图1.牛顿环干涉条纹的形成当曲率很大的平凸透镜的凸面放在一平面玻璃上时，会产生一组以O为中心的明暗相接的同心圆环，称为牛顿环。
如图，1、2两束光的光成差22λδ+=∆，式中λ为入射光的波长，δ是空气层厚度，空气折射率1n ≈。
如果第m 个暗环处空气厚度为m δ，则有故得到：2m m λδ⋅=2、 劈尖的等厚干涉测细丝直径图2.劈尖干涉条纹的形成两片叠在一起的玻璃片，在它们的一端口夹一直径待测的细丝，于是两片玻璃之间便形成一空气劈尖。
当用单色光垂直照射时，会产生干涉现象。
因为光程差相等的地方是平行两玻璃片交线的直线，所以等厚干涉条纹是一组明暗相间的、平行于交线的直线。
设入射光波长为λ，则得到第m 级暗纹处空气劈尖的的厚度2m λ⋅=d 。
由此可知，m=0时，d=0，即在两玻璃片交线处，为零级暗条纹。
如果在细丝处呈现m=N 级条纹，则待测细丝直径2λ⋅=N d 。
实验内容1、 测平凸透镜的曲率半径 （1）观察牛顿环1） 将牛顿环仪按图3所示放置在读数显微镜镜筒和入射光调节木架的玻璃片的下方，木架上的透镜要正对着钠光灯窗口，调节玻璃片角度，使通过显微镜目镜观察时视场最亮。
图3.观测牛顿环实验装置图2） 调节目镜，看清目镜视场内的十字叉丝后，使显微镜筒下降到接近玻璃片，然后缓慢上升，直到观察到干涉条纹，再微调玻璃片角度及显微镜，使条纹更清楚。
（2）测牛顿环直径1） 使显微镜的十字叉丝交点与牛顿环中心重合，并使水平方向的叉丝与标尺平行（与显微镜筒移动方向平行）。
2） 转动显微镜测微鼓轮，使显微镜沿一个方向移动，同时数出十字叉丝竖丝移过的暗环数，直到竖丝与第35环相切为止。
散斑干涉法测微小位移
《散斑干涉测微小位移》【实验目的】1、通过拍摄自由空间散斑图及成像散斑图，初步了解激光散斑现象及其特点；2．擎握应用散斑干涉全息图设计方法；3、用二次曝光散斑干涉图测量物体表面的面内位移；4、设计用二次曝光散斑图测量透明固体(玻璃)的厚度及其非均匀性。
【实验原理分析与讨论】1、散斑的形成及特征激光自散射体表面漫反射或通过一个透明散射体(加毛玻璃)时，在散射体的表面和附近空间的光场中，可以观察到或用照相记录下来一种无规分布的亮暗斑纹。
这种斑纹称为激光散斑。
它是由散射体上每个面积元发出的基元光波的干涉作用造成的。
在全息术和相干光成像系统中，散斑的存在会影响分辨率，是一种令人讨厌的有害噪声。
近年来，通过研究逐渐发现了它的一些有用的特性。
在某些新的光学系统中，散斑不再是噪声因素，而是一种有用的信息载体．激光散斑．特别是散斑照相和散斑干涉，在表面粗糙度测量、图像处理、运动分析、振动分析、眼球缺陷分析和星体度量学等科技领域中有着广泛的应用，在光学小己成为一个重要的分支。
激光散斑通常可分为空间散斑和像面散斑两类：12空间散斑：如果在散射体G 的正面距离z 的地方放置全息干板记录散斑结构，其散斑的平均直径为 1.22z ds Dλ≈，其中D 是被照亮的散射面直径。
如果在侧面接收，则散斑的平均长度2()z ls Dλ≈ 像面散斑： 像面散斑的平均直径：11.22() 1.22(1+)z ds F Dλλβ≈=式中z1（像距），D （透镜的孔径）β（横向放大率）F （相对孔径的倒数）当散射面位于无限远时，成像面与后焦面重合，散斑的平均直径为1.22() 1.22f ds F Dλλ≈= f 透镜焦距。
2、散斑干涉全息图测量面内位移的光路设计空间散斑（未加成像透镜）非平行光漫反射散斑 像面散斑（放大率>1;<1）散斑干涉光路设计 平行光 空间散斑（未加成像透镜）像面散斑（加成像透镜：放大率>1;<1）空间散斑（未加成像透镜）非平行光透射散斑 像面散斑（放大率>1;<1）平行光 空间散斑（未加成像透镜）面散斑（加成像透镜：放大率>1;<1）3．用二次曝光散斑图测量面内位移(1)反射成像散斑：二次曝光散斑图测微小位移如图是拍摄散斑图的光路布置之一，其中S 是具有光学粗糙表面的平面物体，用扩束后的激光光束照射，L 是成像透镜，H 是全息干板．置于像平面上，成像透镜L 将s 面成像于记录平面H 上，形成成像散斑，如果对浏试物体在运动前后应用二次曝光法拍摄散斑图样，并假定位移的量值大于散斑特征尺寸，那么，在同一底片上就记录了两个同样的但位置稍微错开的散斑图。
关于微小长度测量的研究
关于微小长度测量的研究诸霖（05A12301）（东南大学土木工程学院，南京市 211189）摘要：实验中，许多微小长度不易直接测量，所以在实际操作过程中，我们往往用一些特殊的装置将此类微小长度放大为可测的长度。
本文主要介绍了用光杠杆放大法测量微小长度变化量的方法。
关键词：微小长度；光杠杆；误差Researches on the changes of small lengthZhu Lin(05A12301)(Civil Engineering,Southeast University,Nanjing 211189)Abstract:In the experiment, many small length can not be measured directly, so in the actual operation process, we often use some special device such small length amplification as measurable length. This paper mainly introduces the method of amplification method for the measurement of tiny change in length with the optical lever.Key words:Small length;light bar;deviation0、引言实验中，往往会遇到微小长度的测量。
此类长度不易直接测量，需要通过特殊方法间接测量。
下面介绍用非接触式的长度放大测量方法——光杠杆测量法的测量原理及仪器设备，其次分析在这种测量方法下的实验操作注意事项以减小误差。
另外，不同的实验需要对不同的方法进行比较选择，从而得到最优方案。
作者简介：诸霖，女，1994-8-14，江苏无锡，东南大学土木工程学院邮箱：953666416@1、实验原理基本原理如下图：如图所示的架子上面悬挂有一带有重物的钢丝，一号是固定在钢丝上面的一个小块，2号是一个平面镜，平面镜下端支放在承物台上。
基于迈克耳孙干涉光程差放大法的微小位移测量
物
理
第 ３ ６卷
Ｍ
Ｓ
图 ４ 传 统 迈 克 耳 孙 干 涉 光 路 光 程 差 分 析
的放 大． 对 应第 ｋ级 明条纹 由式 （ １ ） 可得到 ：
条 光路 中 通 过 添 加 平 行 平 面 镜 组 ， 而 实 现 光 程 放 大 ． 所用 到 的理 论知 识 是 大学 物 理 中光干 涉 部 分 的 内容 ， 一 方 面可 以使 学生 更 深 一 步 了解 迈 克 耳孙 干 涉实 验 ， 另一 方 面 让 学 生利 用 已掌 握 的理 论 知识
Ｍ２
一
＼
一
＼ Ｇ 。 ＼
习热情 ， 并 且 很 大程 度 的提 高学 生实 验 的 动 手操 作 能 力 ． 本论
文 还分 析 了实验 原 理 ， 并 进行 了实验 验证 ， 实 验结果 证 明该 方法 可 以实 现微 小位 移 的测量 ．
１ ５ Ｑ Ｎ Ｊ Ｊ ０ ６ ） 共 同 资 助
作者简 介： 黄珍献 （ １ ９ ８ ２ 一） ， 男， 山东 济南 人 ， 天津 商 业 大 学 理 学 院实 验 师 ， 硕士 ， 主 要 从 事 光 电 检 测 技 术 和 光信 息 处理 的教 学 与 研 究 工 作 ．
４ ２
大
学
射镜 组 （ Ｍ 、 Ｍ ） ． 光源选 取 氦氖 激光 器 ， 波长为 ６ ３ ２ ．
８ ｎ ｍ． 光源 ｓ发 出 的 光 经 扩 束 后 ， 照射 到分 光 板 Ｇ 上， 其 中一束 光透 过 Ｇ， 和补 偿 板 Ｇ ， 照 射 到 Ｍ： 后 反射 ， 经过 Ｇ 。 反射 到 达 Ｃ Ｃ Ｄ ． 另一束光经过 Ｇ 反
优点 而被 广 泛地 研究 ¨ 一 ．
薄膜干涉的实际应用
薄膜干涉的实际应用我们大家都知道，把铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜，用酒精灯的黄光照射液膜，液膜反射的光使我们看到灯焰的像.像上有亮暗相间的条纹，这是光的薄膜干涉现象.它产生的原因是竖直放置的肥皂薄膜受到重力的作用，下面厚，上面薄，因此，在薄膜上不同的地方，来自前后两个面的反射光所走的路程差不同，在一些地方，这两列波叠加后互相加强，于是出现了亮条纹；在另一些地方，叠加后互相削弱，于是出现了暗条纹.薄膜干涉的实际应用非常广泛，下面通过一些典型的实例来谈一谈.1测量微小长度例1为了测量金属细丝的直径，把金属丝夹在两块平板玻璃之间，使空气层形成劈尖（如图1所示）.如用单色光垂直照射，就得到等厚干涉条纹.测出干涉条纹间的距离，就可以算出金属丝的直径.某次的测量结果为：单色光的波长λ=589.3 nm，金属丝与劈尖顶点间的距离L=28.880 mm，30条明纹间的距离为4.295 mm，求金属丝的直径D.解析相邻两条明条纹之间的距离l=4.29529 mm，其间空气层的厚度相差λ2；则有lsinθ=λ2；式中θ为劈尖的夹角，因为θ很小，所以sinθ≈D L，于是得到lDL=λ2，所以D=Lλ2l.代入数据，求得金属丝的直径D=5.75×10-2 mm.例2劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图2所示.将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图3所示，干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现若在装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后从上往下观察到的干涉条纹A.变疏B.变密C.不变D.消失解析由例1知，相邻两条明条纹之间的距离l和劈尖的夹角θ之间的关系为：lsinθ=λ2，抽去一张纸片后，劈尖的夹角θ变小，sinθ变小，条纹之间的距离l变大，故选A.2解释现象利用薄膜干涉可以解释日常生活和实验中的一些现象.例3在吹肥皂泡时，随着肥皂膜越来越薄，肥皂泡上某一部分的颜色也相应地发生变化，观察该部分肥皂膜表面色彩的变化应依次是A.从紫-绿-黄-红-紫-……循环变化B.从红-黄-绿-紫-红-……循环变化C.从红-绿-黄-紫-红-……循环变化D.从红-黄-紫-绿-红-……循环变化解析我们知道，当肥皂薄膜前后两个表面反射的光的路程差为光的波长的整数倍时，出现明条纹；从红光-紫光，光的波长越来越小，随着肥皂膜越来越薄，它的厚度应该依次是红光-黄光-绿光-紫光-红光-……的半波长的整数倍.故选B.例4把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上（如图4），现用单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，可以看到干涉条纹，那么，关于两束光及干涉条纹的说法正确的是A.两束干涉光是a、b面反射形成的B.干涉条纹是中央疏、边缘密的同心圆C.两束干涉光是b、c面反射形成的D.干涉条纹是中央密、边缘疏的同心圆解析干涉条纹是由平凸透镜和平行透明玻璃板之间的空气薄膜反射形成的，选项C正确.空气薄膜在等厚的地方，条纹相同，所以干涉条纹应该是一系列同心圆（如图5），物理学上也称为牛顿环.与例题2类似，空气薄膜可以看成倾角不断变化的劈形，相邻两条明条纹之间的距离l和劈尖的夹角θ之间的关系为：lsinθ=λ2，从圆心到边缘，劈尖的夹角θ逐渐变大，sinθ变大，条纹之间的距离l逐渐变小，故选B.3检查平面的凹凸情况例5如图6所示，用干涉法检查平面时，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样必是等间距的.如果平面出现凹凸不平，则条纹会发生弯曲，根据条纹的弯曲情况可以判断平面的凹凸情况，图7（甲）中平面，图7（乙）中平面.解析薄膜干涉又称为等厚干涉，原因是厚度相等的地方，光程差一样、干涉情况一样，即某一处反射回来的两列波叠加，光振动加强，产生亮点，那些与这处厚度相等的地方都是亮点，它们连起来组成亮条纹.在其它厚度处两列波叠加，光振动减弱，产生暗条纹，因此厚度变化情况决定了条纹的形状.如果被测表面是平整的，它与标准样板间形成一个厚度均匀变化的“楔形”空气薄膜，于是它的单色光干涉条纹为与交线平行、等间距、明暗相间的条纹.可以这样设想，让一个“小矮人”头顶薄膜的上表面，脚在薄膜的下表面上走动，要求他头总与上表面接触，脚又不能“腾空”，人又不能弯曲（厚度不变），此人在平整平面上将走的是一条直线（对应条纹线），如图8，A′B′处为一直亮条纹.如果某处有“凹陷”，如图中P处，此人再也不能沿直线走，在“凹陷”处将向薄膜薄的那侧绕行，不然在“凹陷”处将“腾空”或头将脱离上表面，如图C′D′为一弯曲的亮条纹；如果某处有部分凸起，此人只能向厚的那侧绕行.因此，“凹陷”处条纹将向薄的那侧弯曲，凸起处条纹将向厚的那侧弯曲.4制作增透膜和高反射膜利用薄膜干涉的原理，可以制成增透膜和高反射膜.增透膜的厚度为透射光在薄膜中波长的14，使薄膜前后两面的反射光的路程差为波长的一半，故反射光叠加后减弱，增强透射光的强度.高反射膜的厚度为透射光在薄膜中波长的12，使薄膜前后两面的反射光的路程差为一个波长，故反射光叠加后加强.例6光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳光能转换成水的内能.真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳光能转化的热能，这种镀膜技术的物理学依据是A.光的直线传播B.光的粒子性C.光的干涉D.光的衍射解析根据题意，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，可以知道，玻璃管上一定是镀了增透膜，这是利用了光的干涉原理，故选C.例7在宇航员头盔和面甲上有对红外线高反射率的高反射膜，它是选用折射率介于空气和光学元件之间的透明胶，已知红外线在真空中的波长为λ0=900 nm，透明头盔和面甲的折射率为n1=1.6，选用的透明胶的折射率n2=1.5，则所镀透明胶的厚度至少为多少？解析设红外线的频率为f，由c=fλ0 ，v=fλ，n2=cv，可得，光在薄膜中波长λ=λ0n2=600 nm.高反射膜所镀透明胶的厚度为光在薄膜中波长的12，所以，宇航员头盔和面甲上所镀透明胶的厚度至少为300 nm.薄膜干涉的实际应用还有很多，如制作激光防伪标签、检查透镜镜面的质量等等，限于篇幅，这里就不一一列举了.。
干涉法测量微小量6页
干涉法测量微小量6页
干涉法测量微小量，是利用具有相位关系的光波之间的干涉现象来测量某个物理量的一种方法。
它的基本原理是：当光波在光学介质中传播时，受到物理量的影响，而在介质中传播途径可能不同，那么这些光波就会出现相位差，在两个光波干涉时，光强度就会出现变化，我们把这种变化称为“干涉现象”。
一般来说，干涉法测量微小量的原理是：采用一对具有相位关系的光波，分别被折射在不同的物体表面上，然后再经过物体表面，在外界空气中叠加在一起，形成一个新的光波，然后将这个光波的强度变化作为信号输入仪器，从而检测物体表面的微小量。
例如，采用干涉法测量微小量，可以用来测量物体表面的高度、厚度、温度等参数，也可以用于测量表面偏折、表面曲率等物理量。
此外，干涉法测量微小量还可以用于测量液体、气体及其他物质的构造参数，例如测量液体的比重、温度等，测量气体的温度、湿度等，测量粉末和固体物质的晶体结构参数等。
在实际应用中，干涉法测量微小量的仪器结构要求简单、易于使用，而且可以快速准确地测量出所需要的各个物理量，从而大大提高测量的精度。
总之，干涉法测量微小量是一种利用光波之间的干涉现象，测量某个物理量的量化方法，它可以用于测量表面物理量，也可以用于测量液体、气体及其他物质的构造参数，为精确测量提供了可靠的基础。
微距测量方法
微距测量方法引言微距测量方法是一种用于测量微小尺寸或距离的技术。
它在许多领域中都有广泛的应用，包括生物学、材料科学、电子工程等。
本文将介绍微距测量方法的原理、常用的技术以及其在不同领域中的应用。
一、原理微距测量方法的核心原理是利用光、电、声等信号与被测物体之间的相互作用来获取尺寸或距离的信息。
下面将介绍几种常见的微距测量方法及其原理。
1. 光学测量方法光学测量方法利用光的特性来实现微距测量。
常见的光学测量方法包括显微镜测量、干涉测量和散射测量等。
其中，显微镜测量是一种通过放大被测物体的图像来测量其尺寸的方法。
干涉测量则是利用光的干涉现象来测量被测物体的厚度或形状。
散射测量则是通过测量光在物体表面的散射来获取物体的尺寸信息。
2. 电子测量方法电子测量方法利用电子束或电流与被测物体之间的相互作用来实现微距测量。
常见的电子测量方法包括扫描电子显微镜测量、电子束曝光测量和电感测量等。
扫描电子显微镜测量是一种利用电子束扫描被测物体表面并通过电子信号来获取图像信息的方法。
电子束曝光测量则是利用电子束对被测物体进行曝光，并通过测量曝光后的电子信号来获取尺寸或距离信息。
电感测量是一种利用电感感应原理来实现微距测量的方法。
3. 声学测量方法声学测量方法利用声波与被测物体之间的相互作用来实现微距测量。
常见的声学测量方法包括超声波测量和声纳测量等。
超声波测量是一种利用超声波在物体内部传播的特性来获取物体尺寸或距离信息的方法。
声纳测量则是利用声纳信号在水中或空气中传播的特性来测量物体的尺寸或距离。
二、技术微距测量方法的应用离不开一些关键的技术。
下面将介绍几种常用的微距测量技术。
1. 精密定位技术精密定位技术是实现微距测量的关键技术之一。
它通过使用高精度的定位设备，如步进电机、脉冲电机等，来实现被测物体的精确定位。
2. 信号处理技术信号处理技术是微距测量中必不可少的技术之一。
它包括对测量信号的采集、滤波、放大和数字化处理等过程。
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干涉法测微小量
（本文内容选自高等教育出版社《大学物理实验》）
光的干涉现象表明了光的波动性质，干涉现象在科学研究与计量技术中有着广泛的应用。
在干涉现象中，不论是何种干涉，相邻干涉条纹的光程差的改变都等于相干光的波长，可见光的波长虽然很小，但干涉条纹间的距离或干涉条纹的数目却是可以计量的。
因此，通过对干涉条纹数目或条纹移动数目的计量，可得到以光的波长为单位的光程差。
利用光的等厚干涉现象可以测量光的波长，检验表面的平面度、球面度、光洁度，精确的测量长度、角度，测量微小形变以及研究工作内应力的分布等。
通过本次实验，学习、掌握利用光的干涉原理检验光学元件表面几何特征的方法，用劈尖的等厚干涉测量细丝直径的方法，同时加深对光的波动性的认识。
实验原理
1．
用牛顿环测平凸透镜的曲率半径
当曲率半径很大的平凸透镜的凸面放在一平面玻璃上时，见图，在透镜的凸面与平面
之间形成一个从中心O 向四周逐渐增厚的空气层。
当单色光垂直照射下来时，从空气层上下两个表面反射的光束1和光束2在上表面相遇时产生干涉。
因为光程差相等的地方是以O 点为中心的同心圆，因此等厚干涉条纹也是一组以O 点为中心的明暗相间的同心圆，称为牛顿环。
由于从下表面反射的光多走了二倍空气层厚度的距离，以及从下表面反射时，是从光疏介质到光密介质而存在半波损失，故1、2两束光的光程差为 2
2λ
δ+
=∆ （1）
式中λ为入射光的波长，δ是空气层厚度，空气折射率1≈n 。
当程差Δ为半波长的奇数倍时为暗环，若第m 个暗环处的空气层厚度为m δ，则有
...3,2,1,0,2
)
12(2
2=+=+
=∆m m m λ
λ
δ
2
λ
δ⋅
=m m （2）
由图中的几何关系22
2)(m m R r R δ-+=，以及一般空气层厚度远小于所使用的平凸透镜的曲率
半径R ，即R m <<δ，可得
R
r m
m 22
=δ （3）
式中r m 是第m 个暗环的半径。
由式（2）和式（3）可得
λmR r m
=2
（4） 可见，我们若测得第m 个暗环的半径r m 便可由已知λ求R ，或者由已知R 求λ了。
但是，由于玻璃接触处受压，引起局部的弹性形变，使透镜凸面与平面玻璃不可能很理想的只以一个点相接触，所以圆心位置很难确定，环的半径r m 也就不易测准。
同时因玻璃表面的不洁净所引入的附加程差，使实验中看到的干涉级数并不代表真正的干涉级数m 。
为此，我们将式（4）作一变换，将式中半径r m 换成直径D m ，则有
λmR D m
42
= （5）
对第m+n 个暗环有
λR n m D n m )(42
+=+ （6）
将（5）和（6）两式相减，再展开整理后有
λ
n D D R m
n m 42
2-=+ （7）
可见，如果我们测得第m 个暗环及第（m+n ）个暗环的直径D m 、D m+n ，就可由式（7）计算透镜的曲率半径R 。
经过上述的公式变换，避开了难测的量r m 和m ，从而提高了测量的精度，这是物理实验中常采用的方法。
2．
劈尖的等厚干涉测细丝直径
见图，两片叠在一起的玻璃片，在它们的一端夹一直径待测的细丝，于是两玻璃片之间形成一空气劈尖。
当用单色光垂直照射时，如前所述，会产生干涉现象。
因为程差相等的地方是平行于两玻璃片交线的直线，所以等厚干涉条纹是一组明暗相间、平行于交线的直线。
设入射光波为λ，则由式（2）得第m 级暗纹处空气劈尖的厚度
2
λ
m d = （8）
由式（8）可知，m=0时，d=0，即在两玻璃片交线处，为零级暗条纹。
如果在细丝处呈现m=N 级条纹，则待测细丝直径2
λ
⋅
=N d 。
具体测量时，常用劈尖盒，盒内装有两片叠在一起玻璃片，在它们的一端夹一细丝，于是两玻璃片之间形成一空气劈尖，见图。
使用时木盒切勿倒置或将玻璃片倒出，以免细
丝位置变动，给测量带来误差。
3．利用干涉条纹检验光学表面面形
检查光学平面的方法通常是将光学样板（平面平晶）放在被测平面之上，在样板的标准平面与待测平面之间形成一个空气薄膜。
当单色光垂直照射时，通过观测空气膜上的等厚干涉条纹即可判断被测光学表面的面形。
（1）待测表面是平面
两表面一端夹一极薄垫片，形成一楔形空气膜，如果干涉条纹是等距离的平行直条纹，则被测平面是精确的平面，见图（a），如果干涉条纹如图（b）所示，则表明待测表面中心沿AB方向有一柱面形凹痕。
因为凹痕处的空气膜的厚度较其两侧平面部分厚，所以干涉条纹在凹痕处弯向膜层较薄的A端。
（2）待测表面呈微凸球面或微凹球面
将平面平晶放在待测表面上，可看到同心圆环状的干涉条纹，参看图。
用手指在平晶上表面中心部位轻轻一按，如果干涉圆环向中心收缩，表明面形是凹面；如果干涉圆环从中心向边缘扩散，则面形是凸面。
这种现象可解释为：
当手指向下按时，空气膜变薄，各级干涉条纹要发生移动，以满足式（2）。
实验内容
1．测平凸透镜的曲率半径
（1）观察牛顿环
1）将牛顿环仪按图所示放置在读数显微镜镜筒和入射光调节木架的玻璃片的下方，木架上的透镜要正对着钠光灯窗口，调节玻璃片角度，使通过显微镜目镜观察时视场最亮。
2）调节目镜，看清目镜视场的十字叉丝后，使显微镜筒下降到接近玻璃片，然后缓慢上升，直到观察到干涉条纹，再微调玻璃片角度及显微镜，使条纹更清楚。
（2）测牛顿环直径
1）使显微镜的十字叉丝交点与牛顿环中心重合，并使水平方向的叉丝与标尺平行（与显微镜筒移动方向平行）。
2）转动显微镜测微鼓轮，使显微镜筒沿一个方向移动，同时数出十字叉丝竖丝移过的暗环数，直到竖丝与第35环相切为止。
3）反向转动鼓轮，当竖丝与第30环相切时，记录读数显微镜上的位置读数d30，然后继
续转动鼓轮，使竖丝依次与第25、20、15、10、5环相切，顺次记下读数d
25，d
20
，
d 15，d
10
，d
5。
4）继续转动鼓轮，越过干涉圆环中心，记下竖丝依次与另一边的5、10、15、20、25、
30环相切时的读数5'd 、10'd 、15'd 、20'd 、25'd 、30'd 。
重复测量两次，共测两组数据。
（3） 用逐差法处理数据
第30环的直径303030'd d D -=，同理，可求出D 25、D 20…D 5，式（7）中，取n=15，求出2
215m m D D -+，
代入式（7）计算R 和R 的标准差。
2．
测细丝直径
（1） 观察干涉条纹
将劈尖盒放在曾放置牛顿环的位置，同前法调节，观察到干涉条纹，使条纹最清晰。
（2） 测量 1）
调整显微镜及劈尖盒的位置，当转动测微鼓轮使镜筒移动时，十字叉丝的竖丝要保持与条纹平行。
2） 在劈尖玻璃面的三个不同部分，测出20条暗纹的总长度l ∆，测三次求其平均值及单位长度的干涉条纹数l
n ∆=
20。
3） 测劈尖两玻璃片交线处到夹细线处的总长度L ，测三次，求平均值。
4）
由式（8），求细丝直径
2
202
2λ
λ
λ
⋅∆⋅
=⋅=⋅
=l L n
L N d （9） 3．
检查玻璃表面面形并作定性分析
在标准表面和受检表面正式接触前，必须先用酒精清洗，再用抗静电的小刷子把清洗之后残余的灰尘小粒刷去。
待测玻璃放在黑绒上，受检表面要朝上，再轻轻放上平面平晶。
在单色光或水银灯垂直照射下观察干涉条纹的形状，判断被检表面的面形。
如果看不到干涉条纹，主要原因是两接触表面不清洁，还附有灰尘微粒所至，应再进行清洁处理。
平面平晶属高精度光学元件，注意使用规则。
思考题
1． 参看图，从空气膜上下表面反射的光线相遇在D 处发生相干，其光程差为
2
λ
+-++=∆AD CD BC AB
为什么式（1）写2
2λ
δ-
=∆
2．牛顿环的中心级次是多少是两斑还是暗斑你实验用的牛顿环中心是亮还是暗为什么。