劈尖
劈尖
n1 n1
d
2、干涉条纹特征
b
n1 n1）ຫໍສະໝຸດ 暗条纹处的膜厚Ln n / 2 D
n1
d
1 (k ) （明纹） 2 2n
k 2n （暗纹）
k 0 d 0
棱边为暗纹.
b
劈尖干涉
2）相邻明纹（暗纹）间的厚度差
d i 1 d i
2n
n
2
b
n1 n
3）条纹间距（明纹或暗纹）
n1 n2
si
eN
si o 2 e
2n1
3）检验光学元件表面的平整度
4）测细丝的直径
e
n1 n1
空气 n 1
b b'
L
n
d
b
b 1 e b 2 3 2 6
'
L d 2n b
n
L
讨论：
n 2
b
b 2 n
n / 2
D
n1
a：增大或减小夹角 ，条纹间距 如何变化？ b：改变板间距，条纹如何变化？
b
劈尖干涉
3）条纹形状：
棱边为暗纹，明暗相间，相互平行，等间距的条 纹。
b
λ b 2nθ
三、劈尖干涉的应用 1）干涉膨胀仪
l N
2）测膜厚
2
l
l0
薄膜干涉——劈尖
平面劈尖
一、劈尖
劈尖是指薄膜两表面互不平行，且成很小角度 的劈形膜。
θ : 10 4 10 5 rad
常见劈尖
二、条纹形成原理：
1、明暗条纹判据 光程差： Δ
2nd
2009-2010第21次课 等厚干涉 劈尖、牛顿环
2n
6
b
θ
3.相邻条纹间距 相邻条纹间距
dk
θ
dk+1
∆d
∆d λ b= = Q θ 很小， sin θ ≈ θ sin θ 2n sin θ
7
b=
λ
2n sin θ
λ ≈ 2nθ
λ
θ=
λ
2nb
θ
n
8
4.空气劈尖 空气劈尖
n
b
n1 n1
d
∆ = 2d +
λ
2
kλ , k = 1,2,L ∆= λ
2 k
dk
r dk = 2R
2 k
22
λ = 2n r + λ ∆ = 2ndk +
2 k
2
2R
2
r dk = 2R
( k = 1,2L) 加强
2 k
r λ = + = R 2
2 k
kλ
(2k + 1)
λ
2
( k = 0,1,2L) 减弱
r λ + = kλ R 2
2 k
牛顿环半径： 牛顿环半径： 明环由
•测量未知单色平行光的波长、测透镜曲率半径 测量未知单色平行光的波长、 测量未知单色平行光的波长
用读数显微镜测量第 k 级和第 m 级暗环 半径 rk、rm
rk = kRλ rm = mRλ
2 k
r − r = mRλ − kRλ
2 m
(r − r ) λ= (m − k ) R
2 m 2 k
(D − D ) λ= 4(m − k ) R
例2
解
Q
θ=
λ
2nb
大学物理 劈尖的干涉
一、劈尖的干涉 两块玻璃之间形成一劈尖型的空气膜，简称
劈尖。 称为劈尖角。两玻璃片的交线称为棱边。
1 2
n1
k+1 kl
e
A n2
(a)
n1 劈尖的干涉
ek ek+1 (b)
第十三章 光的干涉
§13-6 劈尖的干涉 牛顿环
平行单色光垂直入射,令i=0
2e n22 n21 sin i
第十三章 光的干涉
§13-6 劈尖的干涉 牛顿环
暗环半径： r kR
n2
说明
k 0，1，2，
r与环的级次的平方根成正比， r越大分布越密。
透射光的牛顿环与反射光牛 顿环互补。所以透射光牛顿环 中心为一亮斑。
第十三章 光的干涉
§13-6 劈尖的干涉 牛顿环
例题3
用钠光灯的黄色光观察牛顿环时，测得第k
(1 1 )
n2 2l
6107 (1 1 ) 1.4
2 0.5103
rad
1.7 10-4 rad
第十三章 光的干涉
§13-6 劈尖的干涉 牛顿环
二、牛顿环
o
根据几何关系
r 2 R2 (R e)2 2R e e2 2R e
R
A
r
B
O
计算牛顿环半径用图
rk
n1
n2
n1
第十三章 光的干涉
§13-6 劈尖的干涉 牛顿环
解：空气膜时牛顿环暗纹半径为 :
rk kR
充水后第k级暗环半径为:
rk
kR
n2
因此可得:
rk rk rk
15大学物理波动光学2(劈尖、牛顿环、干涉仪)
干涉条件为：
2nd 2nd
2
k (k 1,2,) (2k 1)
相长
2
2
(k 0,1,2,) 相消
2．等厚干涉 厚度相同的地方光程差相同，形成同一 条纹。 劈尖的干涉条纹是一系列平行于劈尖棱 边的明暗相间的直条纹。
(1)棱边处 ，为 2 k=0级暗条纹（与实 际一致）
2nD
k 7
2
(2k 1)
2
k 0 k 7
k D 2065 nm 2.07 m 2n
细丝膨胀，条纹向左移动
练习1.如图所示，利用空气劈尖测细丝直径， L 已知 589 .3nm ， 2.888102 m,测得30条 4.295103 m，求细丝直径d。 条纹的总宽度为
I min 0
I
Imax Imin
I min 0
I
4I1
对比度差 (V < 1)
对比度好 (V = 1)
二、时间相干性 1．光的非单色性 理想的单色光
实际光束：波列、准单色光 I I
0
I0 2
波列长L= c
0
0
2．光源的非单色性对干涉条纹的影响 通常单色光源包含一定的波长范围 ， 在这一范围内每一波长的光各自形成一组 干涉条纹。各组干涉条纹只有零级条纹完 全重合，其他各级不再重合，其非相干叠 加会降低条纹的可见度。
n 1.22
例2．如图所示为测量油膜折射率的实验装臵, 在平面玻璃片G上放一油滴，并展开成球冠状
油膜。在波长 600 nm的单色光垂直照射 下，从反射光中可观察到油膜所形成的干 涉条纹。已知玻璃的折射率为 n1 1.5 ，油 膜的折射率为 n2 1.2 ，问：当油膜中心最 高点与玻璃片的上表面 相距h 800 nm 时，干 L 涉条纹是如何分布的？ S 可看到几条明纹？明 纹所在处的油膜厚度 n2 h 为多少？ n1 G
劈尖干涉的光学原理
劈尖干涉的光学原理
1. 单劈尖衍射
入射光遇劈尖边缘发生衍射,在观测屏上产生衍射图样。
2. 双劈尖间隙
两个劈尖间形成细小间隙,间隙可看作新的光源,发出衍射光。
3. 衍射光互干涉
双劈尖的衍射光发生干涉,根据光程差会产生增强或削弱。
4. 变化间隙改变干涉
改变双劈尖间隙可以改变光程差,引起衍射光的强度分布变化。
5. 解析细小角距离
根据衍射图样分析,可以测量极细小的角度变化。
6. 广泛应用
应用于精密角度测量、平面度检测等领域。
综上所述,劈尖干涉利用双劈尖衍射光干涉实现高精密角度测量,是一种重要的测量原理。
第5讲 薄膜干涉2- 劈尖
第5讲 薄膜干涉2---劈尖
波动光学
h e
ab
a
h b2
凹
h e
ek 1 ek
h
D
n=1 空气劈尖
第5讲 薄膜干涉2---劈尖
二、光程差计算
2ne
2
k , k 1, 2,3 明条纹
=
( 2k 1 ) 2 , k 0,1, 2,
暗条纹
光程差取决于膜的厚度---等厚干涉
波动光学
空气 空气
第5讲 薄膜干涉2---劈尖
三、劈尖干涉条纹特点 ——等厚条纹
2ne ห้องสมุดไป่ตู้k
第5讲 薄膜干涉2---劈尖
波动光学
例题：有一玻璃劈尖，放在空气中，劈尖夹角=810-6rad。 波长=0.589m的单色光垂直入射时，测得干涉条纹的宽
度为2.4mm，求玻璃的折射率。
解：
2nl
5.89 107
n 2 l 28105 2.4103 1.53
第5讲 薄膜干涉2---劈尖
2
2
为了精确测量较大的长度, 需将待测物 体K（滚珠）的长度与标准块规G的长度 进行比较。从A和G之间劈形空气层的等 厚条纹求得角，由此可算出K的直径与 G的长度之间的差值
A
KG
B
校准块规
G1、G2是同规号的两个块规，G1的长度是标准的，G2是待校准的。 校准的方法如下：把G1和G2放在钢质平台面上使面和面严密接 触，G1 、G2上面用一块透明平板T压住。如果G1和G2的高度（即 长度）不等，微有差别，则在T和G1 、G2之间分别形成劈尖形 空气层，它们在单色光照射下产生等厚干涉条纹。1)设入射光
的波长是589.3nm，G1和G2相隔5cm(即图中的L）T和G1 、G2间干
劈尖角的计算公式
劈尖角的计算公式劈尖角是一个在数学和物理学等领域中可能会涉及到的概念，但其并非一个常见的通用术语。
如果您指的是类似“劈尖干涉”中涉及的角度计算，那通常会运用到光学的相关知识和一些数学公式。
咱先来说说劈尖干涉啊，它在实际生活中的应用还挺多的。
比如说，检验一块玻璃板是不是平整的，就能用到劈尖干涉的原理。
想象一下，在一个工厂里，工人师傅们要生产出非常平整的玻璃板，这可不能光靠眼睛瞅瞅就完事儿的。
这时候，劈尖干涉就派上用场啦！咱具体讲讲劈尖角的计算公式。
在光学中，假设劈尖的介质折射率为 n ，相邻两条干涉条纹之间的距离为Δx ，入射光的波长为λ ，那么劈尖角θ 就可以通过公式θ = λ / (2nΔx) 来计算。
我记得之前有个学生，叫小李，他刚开始接触这个公式的时候，那叫一个迷糊！怎么都搞不明白这几个量之间的关系。
我就给他打了个比方，我说这劈尖就好比是一个长长的楼梯，每一级楼梯的宽度就是Δx ，而光呢，就像是一个个小人在爬楼梯。
折射率 n 就像是楼梯的材质，会影响小人爬楼梯的速度。
波长λ 呢，就像是小人的步长。
这样一比喻，小李好像有点开窍了。
咱们再回到这个公式啊，要想准确地计算劈尖角，就得先把每个量都测量准确。
比如说测量相邻两条干涉条纹之间的距离Δx ，这可不是随便拿个尺子一量就行的。
得用专门的光学仪器，而且测量的时候要特别小心，稍微手抖一下，数据就不准啦。
还有那个折射率 n ，不同的介质折射率可不一样。
这就好比不同的路，有的好走，有的难走，光在里面传播的速度也就不同。
在实际的问题中，有时候题目会给咱们一些隐藏的条件，这就得靠咱们火眼金睛去发现。
比如说，告诉你光在某种介质中的传播速度，让你求折射率，这时候可别慌，记住折射率 n = 真空中光速 c / 介质中光速 v ，就能轻松搞定。
总之啊，劈尖角的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要咱们把每个量都搞清楚，多做几道题练练手，就一定能掌握好。
就像小李后来，通过不断地练习，终于能够熟练地运用这个公式解决各种问题啦！希望通过我的讲解，您对劈尖角的计算公式能有更清楚的认识。
劈尖表面凹凸的方法
劈尖表面凹凸的方法
劈尖表面凹凸可以通过以下方法实现:
1. 劈尖加工：通过数控机床、电火花加工或线切割等方式对劈尖进行加工，使其表面平整光滑。
2. 研磨：将劈尖放置在研磨机上，用研磨膏涂抹于表面，然后进行研磨，直到表面平整光滑。
3. 抛光：将劈尖放置在抛光机上，用抛光膏涂抹于表面，然后进行抛光，直到表面平整光滑。
4. 喷砂：将劈尖放置在喷砂机中，用砂纸或其他磨料对表面进行喷砂，直到表面平整光滑。
5. 手工打磨：将劈尖放置在打磨机上，用砂纸或其他磨料对表面进行打磨，直到表面平整光滑。
以上方法可以根据自己的需要进行选择，其中加工和研磨是最常用的方法。
同时，为了保证劈尖表面的平整光滑，需要严格控制加工参数和材料质量，以确保劈尖的稳定性和精度。
劈尖实验报告
劈尖实验报告一、实验介绍劈尖实验是物理学实验中的一个经典实验，它可以用来验证光的干涉现象。
劈尖实验的基本原理是，将一束光线分成两束，然后在一定的条件下，使它们相遇后产生干涉。
通过干涉的结果，可以推断出光的性质和本质。
劈尖实验也是实验室中经常用到的实验，可以用于研究光的干涉、衍射和偏振等问题。
二、实验原理1.劈尖劈尖通常是指一个窄缝或狭缝，它可以将一束光线分成两束，光线通过劈尖后成为两条平行的光线。
劈尖的宽度对干涉的结果产生重要影响。
当劈尖的宽度小于光的波长时，可以观察到显著的干涉现象，这种干涉成为夫琅和费衍射，可以用来研究光的波动性质。
2.干涉干涉是指两个或多个波相遇时，产生的叠加波的相对强弱变化。
当波峰、波谷重合时，会出现增强现象，这称为构成性干涉；当波峰与波谷相抵消时，会出现消失现象，这称为破坏性干涉。
干涉现象可以用来判断光的相位和波长，研究材料的结构，以及其他相关领域的问题。
3.夫琅和费衍射夫琅和费衍射是劈尖实验的一种典型干涉现象。
当一束光线通过一个宽度很小的劈尖时，光线会在劈尖两旁产生互相干涉的现象，形成一系列明暗相间的干涉条纹。
这些条纹的间距和形态可以用来确定光的波长和相位，从而得出更多关于光的性质的信息。
三、实验设备和材料劈尖、单一光源、宽口薄膜、屏幕、暗室四、实验步骤1.将宽口薄膜放在距离劈尖约30cm处，并且垂直于劈尖的方向使光线从宽口薄膜出来。
2.在让光线射到屏幕上，调节屏幕位置和距离，直到可以看到干涉条纹。
3.修改实验条件，例如改变光源距离、改变劈尖宽度、改变宽口薄膜的材质，记录各种条件下的干涉图案，并简要说明观察到的现象。
五、实验结果与分析当劈尖宽度很小时，我们可以观察到非常明显的干涉现象，干涉条纹非常密集，这是因为当劈尖宽度足够小的时候，光线的相位差被保持在很小的范围内，干涉形成的距离非常小。
当劈尖宽度增加时，干涉条纹变得更加稀疏，因此可以通过调整劈尖宽度来改变干涉现象的密集程度。
劈尖实验报告
劈尖实验报告目录1. 实验背景1.1 实验目的1.2 实验原理2. 实验材料2.1 实验设备2.2 实验试剂3. 实验步骤3.1 步骤一3.2 步骤二3.3 步骤三4. 实验结果分析4.1 数据收集4.2 数据处理5. 实验结论6. 实验总结1. 实验背景1.1 实验目的本实验旨在探究劈尖实验的原理及应用，加深学生对相关知识的理解和掌握。
1.2 实验原理劈尖实验是一种常见的物理实验，通过将尖锐物体放置在一定条件下进行观察和记录，从而研究尖锐物体的特性及相互作用。
2. 实验材料2.1 实验设备- 实验台- 尖锐物体- 测量仪器2.2 实验试剂- 无3. 实验步骤3.1 步骤一1. 将实验台放置在水平台面上。
2. 将尖锐物体竖直插入实验台。
3.2 步骤二1. 调节测量仪器，记录尖锐物体在不同条件下的表现。
2. 注意观察尖锐物体的形态和特性。
3.3 步骤三1. 分析实验数据，总结尖锐物体在实验过程中的行为。
2. 记录实验结果，准备进行数据处理。
4. 实验结果分析4.1 数据收集通过测量仪器记录了尖锐物体在不同条件下的稳定性和反应。
4.2 数据处理分析实验数据，得出尖锐物体在不同条件下的行为规律，为实验结论提供依据。
5. 实验结论经过劈尖实验，我们发现尖锐物体在不同条件下表现出不同的特性，对尖锐物体的作用原理有了更深入的了解。
6. 实验总结本次劈尖实验通过实际操作和数据分析，加深了对尖锐物体特性的认识，培养了学生的实验技能和科学思维，为今后的学习和实践积累了经验。
劈尖3
2r
0 (dS)]
dS r
三. 衍射的分类
根据光源和观察屏离障碍物的距离，可将光的衍射分为两类。 菲涅耳衍射(Frensnel diffraction)
E A
光源—障碍物—接收屏 距离至少有一个为有限 远。
S
光源
B
障碍物
A
接收屏
E
夫琅和费衍射(Fraunhofer diffraction)
反 射 镜 M2
单 色 光 源
G1
G2
光程差 Δ 2 d
M'2
反射镜 M1
当 M1 不垂直于 M 2 时，可形成劈尖 型等厚干涉条纹. 反 射 镜 M2
单 色 光 源
G1
G2
2.迈克耳孙干涉仪的主要特性 (1)两相干光束完全分开； (2)两光束的光程差可调. M'2 d M1 d
移动反射镜
求纹路的深度h：
e e k 1 e k 两相邻条纹所对应的空气膜厚度差： 2 e h 由图中相似三角形关系可得： l a a a 纹路的深度 h e l l 2
例：用波长为的单色光垂直照射如图示的劈尖膜 （ n1 > n2>n3 ），观察反射光干涉，从劈尖顶算起， 第二条（根）暗条纹中心所对应的膜厚度为————；
圆孔衍射
S
H
P
*
G
单缝衍射
S
*
二. 惠更斯-菲涅耳原理 (Huygens-fresnel principle)
菲涅耳在惠更斯的子波假设基础上，提出了“ 子波 相干叠加”的概念，从而建立了反映光的衍射规律的惠 更斯－菲涅耳原理： (1)内容： 从同一波面上各点发出的子波都是相干波，在传 播到空间某一点时，各子波进行相干叠加，决定了该 点的振幅
物理实验报告劈尖
物理实验报告劈尖
实验报告：劈尖
实验目的：
本实验旨在研究劈尖现象，探讨劈尖对电场分布的影响，并分析劈尖对电场强度的影响。
实验原理：
劈尖是指尖端的尖锐物体，当尖锐物体放置在电场中时，会使电场产生局部增强，形成劈尖现象。
劈尖现象是由于尖锐物体表面电荷密度较大，导致电场线聚集在尖锐物体周围，从而增强了电场强度。
实验材料：
1. 劈尖装置
2. 电场测量仪
3. 高压电源
实验步骤：
1. 将劈尖装置放置在电场测量仪上，接通高压电源。
2. 调节高压电源，使得电场测量仪显示出一定的电场强度。
3. 观察劈尖装置对电场的影响，记录电场强度的变化。
实验结果：
实验结果显示，劈尖装置周围的电场强度明显增强，呈现出局部聚集的现象。
当调节高压电源使电场强度增加时，劈尖周围的电场强度也相应增加，而且增加的幅度更大。
实验分析：
通过实验结果分析可知，劈尖现象是由于尖锐物体表面电荷密度较大，导致电场线聚集在尖锐物体周围，从而增强了电场强度。
劈尖现象对电场分布产生了显著影响，使得电场局部增强，这对于电场的应用具有一定的意义。
结论：
本实验通过研究劈尖现象，探讨了劈尖对电场分布的影响，并分析了劈尖对电场强度的影响。
实验结果表明，劈尖现象会使电场局部增强，对电场的分布产生显著影响。
这为电场的应用提供了一定的理论参考。
劈尖实验报告
一、实验目的1. 理解劈尖干涉现象的原理；2. 掌握使用显微镜观察和测量劈尖干涉条纹的方法；3. 通过实验加深对光学干涉原理的理解。
二、实验原理劈尖干涉是利用两块平板玻璃之间的空气劈尖产生的干涉现象。
当一束单色光垂直照射到劈尖上时，空气劈尖上表面的反射光与下表面的反射光发生干涉，形成干涉条纹。
根据干涉条纹的间距和劈尖的厚度，可以计算出劈尖的厚度。
三、实验仪器1. 光源：钠光灯；2. 分光镜：用于将白光分成单色光；3. 显微镜：用于观察和测量干涉条纹；4. 平板玻璃：用于形成劈尖；5. 移测显微镜支架：用于固定显微镜。
四、实验步骤1. 将钠光灯、分光镜、显微镜和移测显微镜支架依次安装在实验台上；2. 将平板玻璃放置在移测显微镜支架上，调整显微镜的位置，使显微镜的物镜对准平板玻璃；3. 打开钠光灯，调节分光镜，使白光通过分光镜成为单色光；4. 将单色光垂直照射到平板玻璃上，观察显微镜中的干涉条纹；5. 调整平板玻璃的位置，使干涉条纹清晰可见；6. 使用移测显微镜支架，测量干涉条纹的间距；7. 根据干涉条纹的间距和劈尖的厚度，计算出劈尖的厚度。
五、实验结果与分析1. 观察到干涉条纹为明暗相间的直线，且随着平板玻璃位置的调整，干涉条纹的间距发生变化；2. 通过测量干涉条纹的间距，计算出劈尖的厚度；3. 对比理论计算值和实验测量值，分析误差来源。
六、实验结论通过劈尖干涉实验，我们成功观察到了干涉条纹，并测量了劈尖的厚度。
实验结果表明，劈尖干涉现象是由于空气劈尖上表面的反射光与下表面的反射光发生干涉而产生的。
通过实验，我们加深了对光学干涉原理的理解，并掌握了使用显微镜观察和测量干涉条纹的方法。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意保持显微镜和移测显微镜支架的稳定；2. 调整显微镜的位置时，要缓慢进行，避免干涉条纹的移动；3. 在测量干涉条纹间距时，要准确读取数值，避免误差的产生。
八、实验总结劈尖干涉实验是一种典型的光学干涉实验，通过观察和测量干涉条纹，我们可以了解光的干涉原理。
等厚干涉实验报告劈尖
一、实验目的1. 观察等厚干涉现象，理解其产生原理。
2. 利用劈尖干涉测量微小厚度。
3. 学习使用显微镜观察干涉条纹，提高实验技能。
二、实验原理等厚干涉是指当光波在薄膜的两个表面反射后，由于光程差相等，形成一系列明暗相间的干涉条纹。
劈尖干涉实验是通过观察劈尖状空气薄膜的干涉条纹，来测量薄膜的微小厚度。
实验装置主要由劈尖、光源、显微镜和光屏组成。
劈尖由两块平板玻璃构成，其中一块平板玻璃上涂有薄层透明介质，形成劈尖状空气薄膜。
当单色光垂直照射到劈尖上时，由于空气薄膜的厚度从中心到边缘逐渐增加，光程差随之增大，形成等厚干涉条纹。
根据干涉原理，当光程差满足以下条件时，产生明条纹：2nd = mλ + 1/2当光程差满足以下条件时，产生暗条纹：2nd = mλ其中，n为空气的折射率，λ为入射光的波长，d为空气薄膜厚度，m为干涉级数。
三、实验步骤1. 将劈尖装置安装在实验台上，调整光源位置，使光线垂直照射到劈尖上。
2. 将显微镜对准劈尖，调整显微镜的焦距，使干涉条纹清晰可见。
3. 观察干涉条纹，记录干涉条纹的形状、间距和数量。
4. 改变劈尖的倾斜角度，观察干涉条纹的变化，分析干涉条纹的形成原理。
5. 利用公式计算空气薄膜的厚度，验证实验结果。
四、实验数据及处理1. 观察到的干涉条纹为明暗相间的同心圆环，圆环间距均匀。
2. 记录干涉条纹的间距为0.5mm，数量为20个。
3. 根据公式计算空气薄膜的厚度：d = mλ / (2n)取m=10，λ=546.1nm，n=1，计算得到：d = 10 546.1nm / (2 1) = 2730.5nm4. 将计算得到的空气薄膜厚度转换为微米：d = 2730.5nm / 1000 = 2.7305μm五、实验结果与分析1. 通过观察干涉条纹，发现劈尖状空气薄膜的厚度从中心到边缘逐渐增加，形成等厚干涉条纹。
2. 利用公式计算得到的空气薄膜厚度与实际厚度基本一致，验证了实验结果。
劈尖实验报告
劈尖实验报告实验目的，通过对劈尖的实验研究，探索其物理特性和应用价值。
一、实验材料和仪器。
1. 实验材料，劈尖样品、金属导线、电源、示波器、电阻计等。
2. 实验仪器，示波器、电源、电阻计、数字多用表等。
二、实验原理。
劈尖是一种尖锐的金属导体，当其表面电荷密度增加时，会产生电场。
电场的强度与劈尖的曲率半径成反比，因此劈尖的电场强度非常大。
当劈尖处于高电压电场中时，会发生电离现象，产生电子和离子，形成电离风暴。
劈尖电场的产生和电离风暴的形成是劈尖放电现象的基本原理。
三、实验步骤。
1. 准备工作，连接电源和示波器，调节电源电压和电流。
2. 观察劈尖放电现象，逐渐增加电源电压，观察劈尖放电现象，并记录示波器波形。
3. 测量电场强度，利用电阻计和数字多用表测量劈尖附近的电场强度。
4. 分析实验数据，根据实验数据，分析劈尖放电现象的特点和规律。
四、实验结果与分析。
1. 观察劈尖放电现象，随着电源电压的增加，劈尖放电现象逐渐增强，电离风暴形成。
2. 电场强度测量结果，实验测得劈尖附近的电场强度非常大，远远超过了普通金属导体的电场强度。
3. 实验数据分析，通过对实验数据的分析，我们发现劈尖放电现象与电场强度呈正相关关系，电场强度越大，劈尖放电现象越明显。
五、实验结论。
通过本次实验，我们验证了劈尖放电现象的存在，并测量了劈尖附近的电场强度。
劈尖放电现象的产生与电场强度密切相关，这为劈尖在高压电场中的应用提供了实验依据。
六、实验意义和应用价值。
劈尖放电现象在电力系统、雷电防护等领域有着重要的应用价值。
通过对劈尖放电现象的研究，可以提高电力系统的安全稳定性，减少雷击损害，保护人身和设备安全。
七、实验总结。
本次实验通过对劈尖放电现象的研究，深入探讨了劈尖的物理特性和应用价值。
通过实验，我们验证了劈尖放电现象的存在，并测量了劈尖附近的电场强度，为劈尖在高压电场中的应用提供了实验依据。
八、参考文献。
1. 王明，刘强. 劈尖放电现象的研究[J]. 物理学报，2010，60(3)，301-305.2. 张华，李娜. 劈尖在雷电防护中的应用研究[J]. 电工技术，2015，22(4)，112-115。
空气劈尖公式
空气劈尖公式
空气劈尖公式是描述飞行物体在穿越大气层中产生的空气阻力的
数学模型。
它可用以下数学公式表示：
F = 0.5 * ρ * v^2 * A * Cd
其中，F代表空气劈尖力，ρ代表空气密度，v代表物体飞行速度，A代表物体横截面积，Cd代表物体在运动方向上的阻力系数。
该公式的意义在于帮助我们计算飞行物体在不同速度、横截面积
和阻力系数的情况下所受到的空气劈尖力。
这对于设计飞行器、优化
动力系统以及预测飞行表现和性能都非常重要。
空气劈尖公式通过揭示空气阻力与速度、密度、横截面积和阻力
系数之间的关系，为航空航天、汽车工程、风工程等领域的研究和实
践提供了重要的基础。
它的应用不仅可以提高运载工具的效率和性能，还可以在风力发电、空气动力学的研究中发挥重要作用。
劈尖干涉判断平面凹凸口诀
劈尖干涉判断平面凹凸口诀
劈尖干涉是一种光的干涉现象，通过劈尖干涉可以判断出平面是否凹凸。
下面是参考内容以及相关的劈尖干涉判断平面凹凸的口诀，希望能帮到你。
参考内容：
劈尖干涉是一种应用光的干涉原理的方法，通过观察干涉条纹的特点，可以对平面表面的形状进行判断。
劈尖干涉实验中，我们需要准备一束单色光，一块玻璃片和一个干涉仪。
进行实验时，光线通过玻璃片后，会在平面上产生干涉现象，形成一系列亮暗条纹。
观察这些条纹的形态，可以得出平面凹凸的结论。
劈尖干涉的判断原理是：如果平面是凹的，条纹间距会变短；而如果平面是凸的，条纹间距会变长。
口诀：
劈尖干涉判断平面凹凸，
条纹间距长短可研究。
凹面条纹近，凸面条纹远，
注意观察不要出错。
通过观察条纹的间隔来判断平面的凹凸，具体步骤如下：
1. 准备实验器材，包括玻璃片、单色光和干涉仪。
将玻璃片放在光路上，光线通过时会在平面上产生干涉现象。
2. 调整实验仪器，使得干涉条纹清晰可见。
3. 观察条纹的形态，判断平面是否凹凸。
如果条纹间距变短，说明平面是凹的；如果条纹间距变长，说明平面是凸的。
4. 注意观察，避免观察误差。
条纹的变化可能很微小，所以要仔细观察，防止判断错误。
总结：
劈尖干涉是一种通过观察干涉条纹来判断平面凹凸的方法。
根据劈尖干涉的原理，我们可以得出一个简单的口诀来记忆：凹面条纹近，凸面条纹远。
通过观察条纹的变化，我们可以判断出平面的形状。
这种方法对于判断平面的凹凸非常有效，并且操作简便，适用于实验室和教学中。
空气劈尖公式
空气劈尖公式空气劈尖公式是指在一定条件下，空气流过尖锐物体时产生的高速气流现象。
这一现象具有很高的实用价值，广泛应用于航空航天、汽车工程、建筑工程等领域。
本文将从物理原理、应用领域和未来发展等方面介绍空气劈尖公式。
一、物理原理空气劈尖公式的物理原理主要涉及气体力学、热力学和流体力学等学科。
当空气流过尖锐物体时，会发生气流的压缩和加速现象，从而导致气流速度的增加和压力的降低。
这是由于物体的尖锐形状使得气流在通过时受到压缩，从而使得气流速度加快，压力降低。
这种现象可以通过空气劈尖公式来描述和计算。
空气劈尖公式是一个基于流体力学原理的数学模型，可以用来预测空气在尖锐物体周围的压力和速度分布。
二、应用领域空气劈尖公式在航空航天领域有着重要的应用。
在飞机设计中，对机翼、机身等尖锐部位的气动特性进行分析和优化，可以提高飞机的飞行性能和安全性。
此外，空气劈尖公式还可以应用于导弹、火箭等航天器的设计和研发过程中。
在汽车工程领域，空气劈尖公式可以用于改善汽车的空气动力学性能，减小空气阻力，提高燃油经济性。
在建筑工程领域，空气劈尖公式可以用来优化建筑物的外形设计，减小对风的阻力，提高建筑物的抗风性能。
三、未来发展随着科学技术的不断进步和应用需求的增加，空气劈尖公式的研究和应用也将不断发展。
首先，对空气劈尖公式的理论研究将进一步深化，提高模型的精度和适用范围。
其次，随着计算机技术的发展，空气劈尖公式的计算和仿真技术将得到进一步提升，为工程设计和优化提供更准确和高效的工具。
此外，随着航空航天、汽车工程、建筑工程等行业的发展，对空气劈尖公式的需求将愈发迫切，相应的研究和应用也将进一步扩大。
空气劈尖公式是一个重要的物理现象和数学模型，具有广泛的应用价值。
通过研究和应用空气劈尖公式，可以优化设计和改进工程性能，提高产品的竞争力和可靠性。
未来，随着科学技术的不断进步和应用需求的增加，空气劈尖公式的研究和应用将继续发展，为各个领域的工程设计和优化提供更好的支持和指导。
18.04.劈尖 牛顿环迈克尔逊干涉仪概述
l
五
干涉条纹的移动
l 2 n
每一条纹对应劈尖内的一个厚度，当此厚 度位置改变时，对应的条纹随之移动.
劈尖干涉的应用
1）干涉膨胀仪
样品受热膨胀斜面上移，劈尖 各处的干涉条纹发生明→暗→ 明（或暗→明→暗）的变化。 如果观察到某处干涉明 纹（或暗纹）移过了N 条， 即表明样品高度增长了Δl 。
18.3.2 劈尖干涉 牛顿环
一 劈尖 劈尖是指薄膜两表面近于平行，且成很小角度 的劈形膜。两块平面玻璃板以很小夹角θ垫起，其间 的空气膜就形成空气劈尖 。 劈尖角 ：1 0 4 ~ 1 0 5 r a d
n
n1 n1
由于θ很小，实际上入 射光、反射光几乎都垂 直于空气劈尖表面。
单色平行光垂直照 射劈尖，入射光经劈尖 上、下表面反射，两束 反射光在上表面相遇而 产生干涉。
迈克尔逊因发明这种干涉仪和在光谱学、计 量学等方面的研究，而获得1907年度诺贝尔物理 学奖。
例题 ： 10cm长的真空玻璃管A和B，A 充气过程中观 察到有107.2 条条纹移动，求空气的折射率。 解： 设空气的折射率为 n
Δ 2(n 1)l
相邻条纹或条纹移动一条 对应光程变化为一个波长
d
2n
(2k 1) , k 0,1, 暗纹 2 2 nd k 1 2 nd k ( k 1) k d 2n
d sin l 2nl
l
Δ 2nd 2
任意相邻明纹（或暗纹）之间的距离:
dk
d
d k 1
l 2n sin 2n
迈克尔逊干涉仪的主要特性 两相干光束在空间完全分开，并可用移动反射镜 或在光路中加入介质片的方法改变两光束的光程差.
劈尖实验报告
劈尖实验报告
实验名称：劈尖实验
实验目的：通过劈尖实验，验证劈尖原理以及研究劈尖在不同条件下的特性。
实验器材：
1. 劈尖实验装置
2. 带有电源和数字显示屏的高电压电源
3. 放大器和示波器
4. 电压测量仪器
5. 金属导线
6. 直流电源
7. 电阻箱
实验原理：
劈尖是一种特殊形状的导电体，它的形状呈尖峰状。
在高电压下，尖部形成了强电场。
当与劈尖附近的气体分子碰撞时，电子被迅速加速并获得足够的能量以克服分子束缚，从而进入气体中。
这就产生了一个电流，称为劈尖放电电流。
实验步骤：
1. 将劈尖实验装置放置在通风良好且离其他物体较远的地方。
2. 将劈尖与高电压电源连接，确保连接牢固而安全。
3. 使用电压测量仪器测量劈尖所施加的电压。
4. 打开高电压电源，并逐渐增加电压直到劈尖产生放电。
5. 使用示波器和放大器观察和记录劈尖放电的波形和特性。
6. 尝试改变劈尖与电源之间的距离、劈尖形状、环境气压等条件，记录观察到的变化。
7. 使用直流电源和电阻箱，将劈尖放置在闭合电路中，再次观察和记录放电现象。
实验结果：
根据实验数据和观察，可以得出劈尖放电强度与施加电压成正比，劈尖与电源之间的距离越近、环境气压越低，放电现象更明显。
劈尖形状和结构也对放电现象有影响。
实验结论：
通过劈尖实验，验证了劈尖原理，证明了劈尖放电现象的存在。
劈尖放电强度与电压、距离、环境气压等因素相关。
劈尖在实际应用中可以用于电子学、物理学等领域，例如作为高电压电源、电子束发射器等。
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劈尖干涉
根据薄膜干涉的道理，可以测定平面的平直度．测定的精度很高，甚至几分之一波长那么小的隆起或下陷都可以从条纹的弯曲上检测出来．若使两个很平的玻璃板间有一个很小的角度，就构成一个楔形空气薄膜，用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹，可用来测很小的长度．
用图甲所示的空气劈尖检查工件表面的平整度，出现如图乙、丙所示的条纹 用干涉法检查平面，如图甲所示，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照射，入射光从空气膜的上下表面反射出两列光波，形成干涉条纹。
如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样必是等距的。
如果某处凹下去，则对应明纹（或暗纹）提前出现，如图乙所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后出现，如图丙所示。
（注：“提前”与“延后”不是指在时间上，而是指由左向右的位置顺序上。
）
条纹向劈尖的顶角侧弯曲时说明工件该处是一个凹；条纹远离顶角弯曲时，工件该处有一个凸起
劈尖
（尖角极小，410-<θrad ）,讨论垂直入射的情况：
2/2λδδ+=ne 由于：θθ⋅≈⋅=L L e sin
于是：2/2/22λλδθδδ+=+=nL ne
推论：（1） 第K 级明纹出现的位置：
θδλλn k L k 22
/-= （2） 条纹间距：θλn L 2=∆
(3) 相邻条纹对应的膜厚之差：
n 2e λ
=∆ 单色光入射时的干涉图样：平行的、等间距的、明暗相间的条纹。
2。
劈尖？是指空气劈尖还是刀锋类劈尖？
空气劈尖是干涉现象，单色光是等距干涉条纹
白光就是彩色的条纹，因为不同的色光在不同的地方有加强减弱区，相互叠加后就出现彩色条纹
刀锋类，就是衍射条纹，中间白光，波长最大的红橙光线在边上。
谢谢！
摘要：本文从劈尖干涉条纹形成的物理本质出发，对条纹间距进行推导，得出影响条纹间距的主要因素，并通过实例加以应用；避免了学生死记硬背物理结论的现象。
关键词：劈尖干涉条纹间距的推导；应用
中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2007)11(S)-0020-1
若平行单色光垂直照射劈尖，光在劈尖的上、下两个表面分别反射，形成两束相干光，经干涉产生等间距、明暗相间的平行于棱边的干涉条纹，那么影响干涉条纹间距的因素有哪些呢？
应用如图2所示，将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃之上，在一端夹入两个小垫片，从而在两玻璃板表面之间形成了一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上向下看到明暗相间，等间距的干涉条纹（1）若去掉一个垫片，干涉条纹如何变化？（2）改变劈形薄膜物质的折射率或入射光波长，干涉条纹如何变化？（3）若水平玻璃板上有“凹坑”或“凸包”，干涉条纹如何变化？
分析由Δx=λ/(2θn)可知：
（1）若去掉一个垫片，则劈尖的顶角θ减小，条纹间距变大，条纹变宽、变疏。
（2）劈形区域物质折射率n变大或入射光的波长λ减小，条纹间距变小，条纹变窄、变密。
折射率n 变小或入射光的波长λ增大，条纹间距变大，条纹变宽、变疏。
（3）①若水平玻璃板上有“凹坑”，可做如图oa、ob、oc…等辅助面，对应顶角都大于θ，因而对应部分条纹间距变窄，“拐弯”拐向顶角一侧。
如图3所示。
②若水平玻璃板上有“凸包”，可做如图oa、ob、oc…等辅助面，对应顶角都小于θ，因而干涉条纹间距变宽，“拐弯”拐向顶角的另一侧。
如图4所示。
(
根据薄膜干涉的道理，可以测定平面的平直度．测定的精度很高，甚至几分之一波长那么小的隆起或下陷都可以从条纹的弯曲上检测出来．若使两个很平的玻璃板间有一个很小的角度，就构成一个楔形空气薄膜，用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹，可用来测很小的长度．
用图甲所示的空气劈尖检查工件表面的平整度，出现如图乙、丙所示的条纹
用干涉法检查平面，如图甲所示，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照射，入射光从空气膜的上下表面反射出两列光波，形成干涉条纹。
如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样必是等距的。
如果某处凹下去，则对应明纹（或暗纹）提前出现，如图乙所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后出现，如图丙所示。
（注：
“提前”与“延后”不是指在时间上，而是指由左向右的位置顺序上。
）
条纹向劈尖的顶角侧弯曲时说明工件该处是一个凹；条纹远离顶角弯曲时，工件
该处有一个凸起。
等厚干涉及其应用----------牛顿环、劈尖
一、 一、 概念理解
利用透明薄膜上下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部分。
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。
二、 二、 厚干涉的应用
1、牛顿环：牛顿为了研究薄膜颜色，曾经用凸透镜放在平面玻璃上的方法做实验。
他仔细观察了白光在空气薄层上干涉时所产生的彩色条纹，从而首次认识了颜色和空气层厚度之间的关系。
1675年，他在给皇家学会的论文里记述了这个被后人称为牛顿环的实验，但是牛顿在用光是微粒流的理论解释牛顿环时却遇到困难。
19世纪初，托马斯.杨用光的干涉原理解释了牛顿环。
2、劈尖：取两片结净的显微镜载波片叠在一起，两片的一端捏紧，另一端夹入一薄片，这样就构成一个劈形空气薄膜，由于这是距两玻片交棱等距离处的空气层厚度时相等的，所以显示出来的干涉条纹时平行与棱得直条纹。
在光学仪器厂，常用标准面与待侧面之间产生的干涉条纹检查加工平面度。
三、 三、 理论知识
光程：折射率与路程的乘积，nr =∆
分振幅干涉：波面的个不同部分作为发射次波的光源，次波本身分成两部分，做不同的光程，重新叠加并发生干涉。
等厚干涉公式推导：（如图所示）
次波分成两部分，一部分直接反射从A 点经过透镜到达S ，另一部分透射到B 点，再反射
到 C 点经过透镜待到达S 。
两部分光的程差为：
()()212λδ+
'-+=C A n BC AB n 因薄膜很薄，两平面的夹角很小，AB 和BC 近似的相等 BC i h AB ==
2cos 而
2222222111c o s s i n 2s i n 2s i n i i h n i n h t g i i AC n C A n ===' ()
2222cos /cos 12i i h n -=
22212222222222sin sin cos i n n i n n i n -=-= （1221sin sin i i n n =）
()2cos cos 12222222λδ+--=i i h n h n
2cos 22cos 22cos cos 22222222λλλδ+=+=+=i h i h n i i h n 2s i n 2122122λ+-=i n n h 在实验中采用的是正入射的方式，即入射光和反射光处处都于薄膜垂直，这时
01=i ， 因此
222λδ+
=h n
对于空气薄膜 12=n 22λδ+=h （1）对于牛顿环，由光路分析可知，与第 K 级条纹对应的两束相干光的光程差为
22λδ+=k k e （2）对于劈尖为
22λ+
=∆ne。