薄片厚度测量专题设计
半导体测试_薄层厚测量PPT教案
2、单色光测量
干涉显微镜
黑白相间条纹
第1个明条纹对应的厚度：t1=λ0/2n (n是薄膜折射率） 第2个明条纹对应的厚度：t2=2λ0/2n ……
第N个明条纹对应的厚度：tN=Nλ0/2n （薄膜总厚度）
2、膜厚仪
基于干涉原理，可自动实现膜厚测试。
膜厚测量仪主要包括：宽带光源、高性能线阵CCD光谱仪、传
（后页待续）
7、普通干涉法与椭偏法在测量方法上，有哪些相同点？有哪些 不同点？为什么椭偏法的测量精度更高？ 8、如何利用扩展电阻分布法测量外延层厚度？画出示意图说明 。 9、利用扩展电阻分布法可以获得pn结哪些性能参数？这些参数 分别有什么参考意义？
传感器的触针尖端表面与被测表面接触，当传感器以匀速水平移动时 ，被测表面的峰谷使探针产生上下位移，使敏感元件的电感发生变化， 从而引起交流载波波形发生变化。此变化经由电器箱中放大、滤波、检 波、积分运算等部分处理以后，可以直接由仪器电器箱的读数表上指示 出来，也可以传递到计算机上进行处理。
本章作业
1、对应二氧化硅、外延层/扩散层、导电薄膜等不同种类的薄层， 分 别有哪些厚度测量方法？试画表归纳。 2、在上述这些方法中，哪些是接触式测量，哪些是非接触测量？ 3、在上述这些方法中，哪些是无损测量，哪些是破坏性测量？ 4、膜厚仪是利用什么原理测量薄膜厚度的？它可以测试的薄膜有哪些 种类？ 5、现利用干涉条纹法测量二氧化硅薄层厚度，采用λ=0.53μm的绿光 作为光源，测得有干涉亮条纹4条，已知二氧化硅折射率为1.53，则二 氧化硅层厚度多少？写出测量公式，并计算出结果。 6、根据图4.12，简述椭偏仪测量薄膜厚度的方法与过程。
电动轮廓仪按传感器的工作原理分为电感式、感应式以及压电式多种 。仪器由传感器、驱动箱、电器箱等三个基本部件组成。
薄片厚度测量专题设计
薄片厚度测量专题设计实验报告实验名称：薄片厚度测量专题设计实验日期____________温度___________压力___________ 同组者___________一、实验预习部分(实验前完成，并检查，教师签名)1，实验目的：1)、学习一种测量透明薄片厚度或其折射率、空气折射率的方法；2)、进一步了解光的干涉现象及其形成条件；3)、学习调节光路的方法。
2，实验原理：首先了解迈克尔逊干涉仪产生等倾干涉和等后干涉的原理（见迈克尔逊干涉其他实验内容）。
迈克尔逊干涉仪作为测量波长的最常见实验仪器，使用氦氖激光器观察非定域干涉条纹或使用钠光源观察定域干涉条纹。
通常情况下，我们看到的都是等倾干涉，由于光程差与波长的关系，此时，用白光作光源时，由于各种波长的光所产生的干涉条纹明暗交错重叠，无法观察到可见的条纹。
结合迈克尔逊干涉仪产生干涉的原理，可以发现，移动M1与M2’大至重合时，视场中会出现直线干涉条纹，我们称之为等厚干涉条纹，此时换上白光光源，即可见到彩色直条纹，其中中央为一黑（暗）条纹，两旁对称分布的彩色条纹，稍远处即看不到任何条纹。
所以找到等光程位置，是观察到白光干涉条纹的必要条件。
由式：（1）可知，在中央条纹位置，dδ可忽略，则Δ＝2d，所以中央为直线条纹。
白光干涉的主要应用内容有对一透明薄片的测量，当正常调出彩色条纹时，我们在光路中放置一折射率为n，厚度为ι的均匀透明薄片，由于光程发生的改变：Δ′＝l（n-1），原所见的条纹移出视场，将M1向G1方向前移Δd＝Δ′/2，使彩色条纹重现，由式：（2）给定n，读出Δd，可计算出透明薄片的厚度ι，反之给定透明薄片厚度ι，可计算出n。
3，操作原理和注意事项：1)、于薄片材料为石英，即薄又脆，实验过程中务必轻拿轻放。
2)、薄片的两面平行度不是很高，所以加入薄片后观察的彩色条纹会有弯曲现象。
3)、个测量过程中，微动手轮必须是同一方向转动，否则由于空程的影响，精度将很差。
薄纸厚度的测量
专业 物理学 实验日期 2011.615班级 09（1） 学号 0906010107 姓名 XXX实验名称：用干涉的光学方法测薄纸厚度一、实验目的1、熟练使用读数显微镜2、加深等厚干涉原理的理解3、设计用劈尖测薄纸厚度的方法二、实验仪器3JCD 读数显微镜， GY-5低压钠光灯， 光学平面玻璃板， 薄纸。
三、实验原理利用劈形膜干涉测薄片厚度图1 劈形膜在叠合的两块平板玻璃的一端夹一薄片，即构成空气的劈形膜（见图1）。
在单色光垂直照射下，在空气劈尖的上下表面反射的两束光将发生干涉，形成平行于两块玻璃面交线的等距干涉条纹。
光程差 d 2λ∆=2+ 形成暗条纹的条件为 1)2λ∆=2(κ+故有 1)d 22λλ∆=2(κ+=2+ 与ｋ级暗条纹对应的空气膜厚度 d 2λ=κ设薄片的厚度为D ，从劈形膜尖端到ｋ级暗纹和薄片端面的距离分别为ｘ和ｌ，可知单位长度内的暗条纹数为 ln x =则薄纸处出现暗条纹的级数 klnl x κ==可得薄纸厚度 *2kl D x λ=四、实验步骤(1)将四张薄纸累叠在一起和两块玻璃一起组成如图1 劈形膜，并固定。
(2)用米尺测量从劈形膜尖端到薄纸端面的距离ｌ 三次，求平均值 (3)打开钠灯，将劈尖放在读数显微镜的载物台上，调整反光镜的方向与水平呈45度角，使干涉条纹与目镜中的纵叉丝平行。
左右移动显微镜观察，观看干涉条纹。
(4)任选起始条，测量10（如20,36,42等）条暗条纹（k ）首尾之间的位置距1X 和2X 并记录（注意：起始条纹数为0）。
（应 克服回程差）。
(5)实验完毕，整理实验器材五、原始数据和数据处理入射光钠光光波长589nm λ= 劈尖长l=65mm数据记录与计算 由*2kl D x λ=由于是4张纸薄纸，除以4 得如下： 1D =610655891011.77824-⨯⨯⨯⨯=0.02692mm 2D =636655891016.62924-⨯⨯⨯⨯=0.02599mm 3D =642655891017.46224-⨯⨯⨯⨯=0.02694mm 4D =610655891011.72124-⨯⨯⨯⨯=0.02781mm 5D =620655891013.65524-⨯⨯⨯⨯=0.02619mm 则123451()5D D D D D D =++++=15（0.02692+0.02599+0.02694+0.02781+0.02619） =0.02677mm不确定度 A u ==0.000323B u ∆===0.00058mm合成不确定度 d u ==0.00066m 薄纸的厚度可表示为 D=（0.02677+0.00066）mm =（2.677±0.066）210-mm六、实验结果与分析（1）经实验最终测得一张薄纸的厚度为D=（2.677±0.066）210- mm这个数据表明所测的纸张较薄，与实验室所用纸张基本相符 (2)可能影响实验结果的因素和改进1.干涉条纹不明显，读数易出错;多次测量求平均值2.钠灯光经反光镜后静后进入劈尖比不一定是正入射，即入射光和反射光处处都与表面垂直，而本实验原理是采用正入射的；钠灯加一个毛玻璃，反光镜调45度倾斜角左右(3)注意事项1、为了防止显微镜的“回程误差”，读数鼓轮只能向一个方向转动，切莫回转。
板材厚度测量课程设计
板材厚度测量课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握板材厚度测量的基本概念，包括厚度、精度等。
2. 学生能够掌握并运用测量工具（如游标卡尺、螺旋测微器等）进行板材厚度的测量。
3. 学生能够掌握数据处理方法，准确计算板材的平均厚度。
技能目标：1. 学生能够正确使用测量工具进行板材厚度测量，并熟练操作。
2. 学生能够运用数据处理方法，解决实际测量中遇到的问题。
3. 学生能够通过实际操作，提高动手能力和团队合作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到测量在工程实践中的重要性，培养严谨的科学态度。
2. 学生在课程中能够积极思考、主动探究，培养解决问题的能力和创新精神。
3. 学生能够通过课程学习，增强对物理学科的兴趣和热爱。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识与实际操作，提高学生的实际应用能力。
学生特点：学生处于初中阶段，具备一定的物理知识和动手能力，但对测量工具和数据处理方法掌握不足。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，引导学生积极参与实际操作，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。
通过课程目标的分解，使学生在学习过程中取得具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 测量工具的认识与使用：- 游标卡尺的结构、原理及使用方法- 螺旋测微器的结构、原理及使用方法2. 板材厚度测量方法：- 常用测量方法的介绍（如直接测量、间接测量）- 测量误差的产生原因及减小方法3. 数据处理与分析：- 数据记录与整理的方法- 平均值的计算方法- 测量结果的精确度分析4. 实践操作：- 分组进行板材厚度测量实验- 实验数据的记录、处理与分析- 结果的讨论与总结教学内容依据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教学大纲安排如下：第1课时：测量工具的认识与使用第2课时：板材厚度测量方法及误差分析第3课时：数据处理与分析方法第4课时：实践操作（分组实验）第5课时：实验结果讨论与总结教学内容与课本关联，按照教学实际需求进行设计。
薄纸厚度的测量
专业 物理学 实验日期 2011.615班级 09（1） 学号 0906010107 姓名 XXX实验名称：用干涉的光学方法测薄纸厚度一、实验目的1、熟练使用读数显微镜2、加深等厚干涉原理的理解3、设计用劈尖测薄纸厚度的方法二、实验仪器3JCD 读数显微镜， GY-5低压钠光灯， 光学平面玻璃板， 薄纸。
三、实验原理利用劈形膜干涉测薄片厚度图1 劈形膜在叠合的两块平板玻璃的一端夹一薄片，即构成空气的劈形膜（见图1）。
在单色光垂直照射下，在空气劈尖的上下表面反射的两束光将发生干涉，形成平行于两块玻璃面交线的等距干涉条纹。
光程差 d 2λ∆=2+ 形成暗条纹的条件为 1)2λ∆=2(κ+故有 1)d 22λλ∆=2(κ+=2+ 与ｋ级暗条纹对应的空气膜厚度 d 2λ=κ设薄片的厚度为D ，从劈形膜尖端到ｋ级暗纹和薄片端面的距离分别为ｘ和ｌ，可知单位长度内的暗条纹数为 ln x =则薄纸处出现暗条纹的级数 klnl x κ==可得薄纸厚度 *2kl D x λ=四、实验步骤(1)将四张薄纸累叠在一起和两块玻璃一起组成如图1 劈形膜，并固定。
(2)用米尺测量从劈形膜尖端到薄纸端面的距离ｌ 三次，求平均值 (3)打开钠灯，将劈尖放在读数显微镜的载物台上，调整反光镜的方向与水平呈45度角，使干涉条纹与目镜中的纵叉丝平行。
左右移动显微镜观察，观看干涉条纹。
(4)任选起始条，测量10（如20,36,42等）条暗条纹（k ）首尾之间的位置距1X 和2X 并记录（注意：起始条纹数为0）。
（应 克服回程差）。
(5)实验完毕，整理实验器材五、原始数据和数据处理入射光钠光光波长589nm λ= 劈尖长l=65mm数据记录与计算 由*2kl D x λ=由于是4张纸薄纸，除以4 得如下： 1D =610655891011.77824-⨯⨯⨯⨯=0.02692mm 2D =636655891016.62924-⨯⨯⨯⨯=0.02599mm 3D =642655891017.46224-⨯⨯⨯⨯=0.02694mm 4D =610655891011.72124-⨯⨯⨯⨯=0.02781mm 5D =620655891013.65524-⨯⨯⨯⨯=0.02619mm 则123451()5D D D D D D =++++=15（0.02692+0.02599+0.02694+0.02781+0.02619） =0.02677mm不确定度 A u ==0.000323B u ∆===0.00058mm合成不确定度 d u ==0.00066m 薄纸的厚度可表示为 D=（0.02677+0.00066）mm =（2.677±0.066）210-mm六、实验结果与分析（1）经实验最终测得一张薄纸的厚度为D=（2.677±0.066）210- mm这个数据表明所测的纸张较薄，与实验室所用纸张基本相符 (2)可能影响实验结果的因素和改进1.干涉条纹不明显，读数易出错;多次测量求平均值2.钠灯光经反光镜后静后进入劈尖比不一定是正入射，即入射光和反射光处处都与表面垂直，而本实验原理是采用正入射的；钠灯加一个毛玻璃，反光镜调45度倾斜角左右(3)注意事项1、为了防止显微镜的“回程误差”，读数鼓轮只能向一个方向转动，切莫回转。
厚度测量开口方案
厚度测量开口方案
方案简介
本方案旨在提供一种有效和简单的方法，用于测量物体的厚度。
该方案适用于需要精确测量厚度的各种场景，如材料制造、建筑工
程等领域。
测量工具和材料
- 卷尺
- 记录表格或软件
测量步骤
1. 准备工作
- 确保测量对象表面干净且没有任何杂物。
- 准备好卷尺和记录表格或软件。
2. 定位测量点
- 根据需要测量的区域，在物体上选择一个适合的测量点。
3. 开口测量
- 将卷尺打开，并将其一端对准测量点。
- 将卷尺的另一端轻轻夹紧物体，以确保卷尺与物体间没有空隙。
- 读取卷尺上标示的厚度数值。
4. 记录数据
- 将测量结果记录在表格或软件中。
- 如需重复测量其他点位，请重复步骤 2-4。
注意事项
- 在测量过程中要保持稳定，尽量避免卷尺移动或抖动。
- 如果测量的是柔软材料，可以使用夹子或其他固定工具来确保卷尺与物体间的紧密接触。
结论
该厚度测量开口方案简单易行，并适用于各种情景。
它提供了一种便捷和准确测量物体厚度的方法，可以有效地应用于不同行业和领域。
在实际操作中，请根据具体需求和材料特性进行调整和优化。
测厚度传感器课程设计
测厚度传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解厚度传感器的基本原理，掌握其工作方式和应用范围。
2. 学生能够描述厚度传感器的结构组成，了解不同类型的传感器特点。
3. 学生能够掌握测量厚度的基本单位，并运用相关公式进行计算。
技能目标：1. 学生能够正确操作厚度传感器进行厚度测量，并准确读取数据。
2. 学生能够运用实验方法分析厚度测量数据，解决实际问题。
3. 学生能够通过小组合作，设计简单的厚度测量实验，提升动手操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对科学实验的浓厚兴趣，形成主动探究的科学精神。
2. 学生能够认识到测量技术在现实生活中的重要性，增强技术应用的意识。
3. 学生能够在实验过程中，学会与他人合作、交流，培养团队协作精神。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，通过理论讲解与实践操作相结合的方式，帮助学生掌握厚度传感器的相关知识。
学生特点：学生处于初中阶段，具有一定的物理知识基础，对实验操作充满好奇，但需要引导和培养实验操作能力。
教学要求：教师需关注学生的个体差异，因材施教，通过启发式教学引导学生主动参与实验，提高学生的实践能力和科学素养。
同时，注重培养学生的团队合作精神和情感态度价值观。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 厚度传感器原理- 介绍传感器的基本概念、工作原理和分类。
- 详细讲解厚度传感器的工作机制，包括接触式和非接触式传感器的原理。
2. 厚度传感器结构- 分析厚度传感器的结构组成，包括传感器主体、敏感元件、信号处理单元等。
- 对比不同类型的厚度传感器，如电感式、电容式、超声波式等。
3. 测量技术与单位- 介绍厚度测量的基本单位，如米、毫米等。
- 讲解厚度测量中常用的公式和计算方法。
4. 实践操作- 安排实验室实践活动，指导学生正确使用厚度传感器进行测量。
- 设计实验任务，让学生通过小组合作完成实际厚度的测量和数据分析。
纸的薄厚教案设计理念
纸的薄厚教案设计理念教案标题：纸的薄厚教案设计理念教学目标：1. 理解纸的薄厚对于工艺和用途的影响；2. 学会量纸的薄厚，并能够将其转化为实际数字；3. 培养学生观察和实验能力，通过实验感受纸的薄厚的变化。
教学重点：1. 理解纸的薄厚概念；2. 掌握量纸薄厚的方法；3. 进行实验观察并总结实验结果。
教学难点：1. 理解纸薄厚对于工艺和用途的影响；2. 培养学生观察和实验能力。
教学准备：1. 小组白纸；2. 卷尺或直尺；3. 实验用具：不同厚度的纸，一组标有不同厚度的纸条。
教学过程：引入活动：1. 通过展示不同厚度的纸张（薄纸和厚纸），引发学生对于纸薄厚的认知和想法；2. 提问：你认为纸薄厚对于工艺和用途有什么影响？第一步：理解纸薄厚概念（课堂讲解）1. 解释纸薄厚是指纸张厚度的大小，薄纸是指纸张较薄，厚纸是指纸张较厚；2. 说明纸的薄厚对于书写、绘画、折叠等用途的影响，如薄纸适合书写细密文字，而厚纸适合折叠手工制品；3. 展示不同厚度的纸张和其应用领域的示例，激发学生的兴趣。
第二步：量纸薄厚的方法（示范与实践）1. 示范使用卷尺或直尺量取一张纸的薄厚，并写下数值；2. 学生跟随老师的示范，量取一张纸的薄厚并记录；3. 小组合作，每个小组量取数张纸的薄厚，并进行数据比较。
第三步：实验观察纸薄厚的变化（小组实验）1. 将一组标有不同厚度的纸条放在桌上，要求学生按照顺序从最薄到最厚排列；2. 每组学生将标尺平放在纸条上方，轻轻按下测量纸的薄厚，并记录；3. 每组选择一名学生汇报各个厚度的纸条测量结果，并讨论纸薄厚的变化对于实际用途的影响。
总结与拓展：1. 学生回顾并总结纸薄厚的概念和量取方法；2. 提问：纸的薄厚对于书写、绘画、折叠等有什么影响？（让学生复述并展开描述）；3. 提出拓展问题：你觉得纸的薄厚还能在哪些领域中发挥作用？作业布置：1. 要求学生观察家中不同用途或场景中所使用的纸张是薄还是厚，并进行记录；2. 学生可根据自身兴趣选择一个用途，设计一张特定厚度的纸张，并写一段说明为什么选择该厚度。
薄膜厚度自动测量课程设计
薄膜厚度自动测量课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解薄膜厚度测量的基本原理，掌握相关物理概念；2. 学生能掌握自动测量薄膜厚度的实验方法和步骤；3. 学生了解影响薄膜厚度测量准确性的因素，并学会分析。
技能目标：1. 学生能够独立操作薄膜厚度自动测量仪器，完成实验操作；2. 学生能够运用数据处理软件对测量数据进行处理，并绘制相应的图表；3. 学生能够运用所学知识解决实际测量中遇到的问题，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对科学研究的兴趣和热情；2. 学生养成严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和可靠性；3. 学生能够认识到薄膜厚度测量在现代科技领域的重要意义，提高社会责任感。
课程性质：本课程为高二年级物理选修课程，注重理论与实践相结合，培养学生的实验操作能力和科学思维。
学生特点：高二学生已具备一定的物理知识基础，具有较强的学习能力和动手操作能力，对现代科技领域具有浓厚兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生在掌握薄膜厚度自动测量知识的基础上，提升综合素养。
二、教学内容1. 薄膜厚度测量原理：介绍光的干涉法、超声波法等薄膜厚度测量方法，重点讲解干涉法的原理和操作步骤。
教材章节：第二章第四节《光的干涉及其应用》2. 自动测量系统组成：分析自动测量薄膜厚度系统的硬件和软件组成部分，如传感器、控制器、数据采集卡、数据处理软件等。
教材章节：第三章第二节《传感器及其应用》3. 实验操作步骤：详细讲解薄膜厚度自动测量的实验步骤，包括样品准备、仪器调试、数据采集和结果分析等。
教材章节：第四章《物理实验》4. 影响因素分析：讨论影响薄膜厚度测量准确性的因素，如温度、湿度、样品表面平整度等，并提出相应的解决方法。
教材章节：第二章第五节《实验误差及其分析》5. 数据处理与图表绘制：介绍使用数据处理软件（如Excel、Origin等）对测量数据进行处理、分析，并绘制相应的图表。
白光干涉测薄片厚度
指导老师：杨红卫 小组成员：孙金荣、王玉奇 李启亮、周绩
报告内容：
1.仪器介绍及原理分析
2.实验进程及结果
3.实验过程中遇到的问题及解决办法 4.致谢
麦克耳逊设计仪器是为 了测量“以太”的漂移 速度，经过多年的实验， 得出的却是“零结果”。 这一著名的“零结果” 就成了19实际末物理学 晴空中的两朵乌云之一。 对麦克耳逊实验结果的 深入研究，最终导致了 爱因斯坦狭义相对论的 诞生。麦克耳逊对这个 实验前后进行了将近50 年，实验耗费了他的整 个生命。
实验原理 准直
从光源发出的一束光 打向分束镜（半反半 透镜），被分成强度 相等的两束光，分别 垂直地射到反射镜 M1，M2上。分别调 节两镜使得两束光沿 原光路返回，打入激 光孔。M1、M2’平行。
半反射模
G1
G2
两束光的传播方程分别为：
π E’=A’sin[2π(2d’ +2nL’)/λ+φ’+ψ’+ωt]
垂直，清晰
将薄片加在M2镜前面，继 续逆时针调节微调鼓轮直 到干涉黑条纹与刻度线再 次重合，记录干涉仪读数， 两者之差即为薄片光程。 由公式 △d=L(n-1) 给定n,读出△d，可计算出 透明薄片的厚度L。
实验中遇到的问题
问题1：实验开始前为什么要调准直？ 分析原因：使用激光光源首先要调出等倾干涉，调 节准直后，M1、M2镜两镜面平行，加上扩束镜 后就会出现等倾干涉条纹。所以调准直是实验进 行的必要步骤。
问题4：加上薄片后为什么出现彩色圆环？ 分析原因:加上薄片之后光路原理并没有发生改变， 只是光程增加，所以是薄片的平行度不高。 解决方法：换平行度更高的薄片。
用劈尖测薄片厚度实验报告
用劈尖测薄片厚度实验报告实验名称：用劈尖测薄片厚度
实验目的：通过劈尖法测量薄片厚度，掌握该测量方法的原理与操作技能。
实验器材：劈尖器、显微镜、目镜、薄片样品
实验步骤：
1. 将薄片放置于劈尖器夹持装置上，固定好。
2. 调整劈尖器夹持装置，使薄片的边缘恰好处于劈尖器夹持装置的“V”形缝隙内。
3. 调整劈尖器刻度盘，将针尖与薄片表面接触，记录下此时的读数。
4. 通过目镜调整显微镜，使显微镜能够清晰地观察到薄片表面的刻痕。
5. 调整劈尖器刻度盘，将针尖再次接触到薄片表面，并在显微镜下观察到刻痕。
6. 记录下此时的读数，并计算出薄片的厚度。
实验结果：
该实验使用劈尖法测量了薄片的厚度。
经过多组测试，得出以下数据：
薄片厚度1：0.139mm
薄片厚度2：0.142mm
薄片厚度3：0.141mm
平均值：0.1407mm
实验结论：
通过本实验，我们掌握了使用劈尖法测量薄片厚度的基本原理
与操作技能，并在多组测试中得到了较为准确的测量结果。
此外，我们也了解到，劈尖法虽然是一种简单易行的测量方法，但在实
际操作中也需要注意一些细节，比如调整劈尖器夹持装置和刻度
盘时要小心谨慎，以避免影响测量结果的准确性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
薄片厚度测量专题设计实验报告
实验名称：薄片厚度测量专题设计
实验日期____________
温度___________压力___________ 同组者___________
一、实验预习部分(实验前完成，并检查，教师签名)
1，实验目的：
1)、学习一种测量透明薄片厚度或其折射率、空气折射率的方法；
2)、进一步了解光的干涉现象及其形成条件；
3)、学习调节光路的方法。
2，实验原理：
首先了解迈克尔逊干涉仪产生等倾干涉和等后干涉的原理（见迈克尔逊干涉其他实验内容）。
迈克尔逊干涉仪作为测量波长的最常见实验仪器，使用氦氖激光器观察非定域干涉条纹或使用钠光源观察定域干涉条纹。
通常情况下，我们看到的都是等倾干涉，由于光程差与波长的关系，此时，用白光作光源时，由于各种波长的光所产生的干涉条纹明暗交错重叠，无法观察到可见的条纹。
结合迈克尔逊干涉仪产生干涉的原理，可以发现，移动M1与M2’大至重合时，视场中会出现直线干涉条纹，我们称之为等厚干涉条纹，此时换上白光光源，即可见到彩色直条纹，其中中央为一黑（暗）条纹，两旁对称分布的彩色条纹，稍远处即看不到任何条纹。
所以找到等光程位置，是观察到白光干涉条纹的必要条件。
由式：
（1）
可知，在中央条纹位置，dδ可忽略，则Δ＝2d，所以中央为直线条纹。
白光干涉的主要应用内容有对一透明薄片的测量，当正常调出彩色条纹时，我们在光路中放置一折射率为
n，厚度为ι的均匀透明薄片，由于光程发生的改变：Δ′＝l（n-1），原所见的条纹移出视场，将M1向G1方向前移Δd＝Δ′/2，使彩色条纹重现，由式：
（2）
给定n，读出Δd，可计算出透明薄片的厚度ι，反之给定透明薄片厚度ι，可计算出n。
3，操作原理和注意事项：
1)、于薄片材料为石英，即薄又脆，实验过程中务必轻拿轻放。
2)、薄片的两面平行度不是很高，所以加入薄片后观察的彩色条纹会有弯曲现象。
3)、个测量过程中，微动手轮必须是同一方向转动，否则由于空程的影响，精度将很差。
4)、动手轮每转动一圈为0.01mm，当薄片厚度为0.3mm时，也即微动手轮须转过30圈，而彩色条纹的位置点很精确，所以在将近的位置时，手轮要缓慢转动，否则彩色条纹一晃而过不易找到。
4，实验仪器：
整套仪器包含：迈克尔逊干涉仪、氦氖激光器、白光光源、数字仪表、调光变压器、气室组件、气球、气管和薄片及座。
5，实验步骤：
（1）按干涉仪说明书，以氦氖激光器作光源为例，用投影屏观察，先调出等倾圆条纹，并使条纹基本居中。
（2）转动粗动手轮，使条纹逐渐变粗，当圆条纹变成直条纹时（从一个弯曲方向向另一个弯曲方向改变时），调节固定镜的两个微调螺钉，使直条纹变成铅垂方向。
（3）移去激光，换用白光光源；移去投影屏，略微转动微动手轮（不能超过一圈，否则说明第2步未调好），转动方向为向观察者方向转（即逆时针方向），直接用眼观察，在视场中可见彩色直条纹。
（4)调节白光光源的调光钮，使看到的彩色条纹具有较好的对比度和适当的亮度。
（5）仍调节固定镜的两个微调螺钉，使直条纹成铅垂方向（便于确定位置），读出此时位置值d1。
（6）在移动镜前放置薄片，注意使之尽量与光路垂直，即与移动镜平行，此时彩色条纹消失。
（7）继续逆时针转动微动手轮，直至彩色条纹复又出现，仍以中央黑色纹为准，读出此时的位置值d2。
（8）Δd＝d2-d1，由式（2）计算出薄片厚度l。
老师签字：二，实验操作部分
6，实验数据记录表(根据实验内容设计)及数据记录：
7，实验数据与分析：(计算重力加速度测量平均值及不确定度)
8，实验总结：
老师签字：。