等厚干涉实验现象

四川理工学院实验报告

成绩：

学号：11101030233

班级：网络工程一班

实验班编号：

姓名：赵鸿平

实验名称：

1.等厚干涉实验现象的研究；

实验目的：

1.通过实验加深对等厚干涉实验现象的理解；

2.掌握牛顿环测定透镜

3.通过实验熟悉读数显微镜的使用方法

实验仪器：

1数显微镜，2.牛顿环，3钠光灯，4劈尖装置

实验原理：

1.干涉原理;图反射光线2与平行（即方向相同），频率相同，频率差恒定，因而会产生干涉，根据干涉条件，

2.顿环：将半径很大的平面凸透镜的凸面放在光学平板玻璃上；当凸透镜R很大时在P点相遇的光线几何程差为该处空气缝隙d的两倍，由于两光线来自不同的光介质有一附加的半波损失两相干光的总光程差为由直角三角形性质与R>>d的性质可得出：代入公式可得,最终可获得公式

3.尖干涉：两块平面玻璃片，一端互相叠合，另一端夹一薄纸片，因此两玻璃片之间形成一劈尖形空气膜，称为空气劈尖。两玻璃片的交线为棱边。在平行于棱边的线上，劈尖的厚度是相等的。当平行单色光垂直入射时，在空气劈尖上下表面所引起的反射光线为相干光，在劈尖厚度为处e的两

光线光程差™ = 2e + ⎣ /

暗纹条件为

™ = 2e + ⎣ / 2 = (2k + 1)⎣ / 2 k = 0,±1,±2,

数据记录：（要求在实验前画出实验表格）

实验步骤

1． 预热钠光灯；

2． 调节读数显微镜到出现清晰牛顿环；

3． 观测牛顿环干涉条纹：首先通过肉眼观察，调节牛顿环上的旋钮，将牛顿调至居中

4． 调节显微镜目镜看清叉丝，并使其一条线与标尺平行，调节焦鼓抡，使显微镜自下而上缓缓

上升，看到干涉条纹，移动牛顿环仪找到干涉环中心位置，对准测量环次仔细调焦；

D

5. 测量：移动移测显微镜从中心位置向外数18圈，再回到第15圈开始记数（消除回程差）记录

第15-6圈左半圆、与第6-15圈右半圆各圈位置（注意移测显微镜一直向同一个方向移动，不能回转。）

于matlab对实验数据进行处理

Dmz=[37.049, 36.950, 36.840, 36.720, 36.614];

Dnz=[36.484, 36.361,36.221, 36.070, 35.922];

Dmy=[30.7190 30.8260 30.9280 31.0380 31.1670];

Dny=[31.285, 31.410, 31.543, 31.689, 31.845]; %将试验数据列为矩阵

Dm=Dmz-Dmy;

Dn=Dnz-Dny;

k=Dm.^2-Dn.^2;

R=k*10^6/(4*5*589.3)%获得牛顿环曲率半径

R =1.0e+03 *

1.1063 1.1022 1.1088 1.1108 1.1071

aver=sum(R)/5

aver =1.1070e+03

Ua=sqrt(sum((R-aver).^2)/4)合成a类不确定度

Ua =3.1922

Ub=0.01

Ub =0.0100

U=sqrt(Ua^2+Ub^2)合成不确定度

U =3.1922

最终结果为：

误差分析

1.读数时因孤独位数的存在而产生的偶然误差；

2.读数显微镜自身存在的系统误差；

3.牛顿环自身的误差；

体会建议

1.找牛顿环时要仔细调节准焦螺旋，很容易因调节速度过快而错过牛顿环

2.要对物镜与目镜上的灰灰层进行清理以免影响光照而对牛顿环的形成有影响

3.不能来回测量，因为齿轮的机械回程差会对试验造成很大的影响；