光的等厚干涉 实验报告——大连理工大学大学物理实验报告

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光的等厚干涉实训报告

光的等厚干涉实训报告

一、实训目的1. 理解光的干涉现象,掌握等厚干涉的原理。

2. 通过实验观察光的等厚干涉现象,加深对干涉理论的理解。

3. 学会使用干涉仪进行实验,提高实验操作技能。

4. 培养严谨的科学态度和团队合作精神。

二、实训内容1. 光的干涉现象:光波在两束或多束光波相遇时,相互叠加形成干涉条纹。

2. 等厚干涉:光在两束或多束光波相遇时,由于光程差相等,形成的干涉条纹是等间隔的。

3. 实验仪器:干涉仪、激光光源、光屏、透镜等。

三、实训步骤1. 准备工作:将干涉仪、激光光源、光屏、透镜等实验器材安装好,确保仪器稳定。

2. 打开激光光源,调节光路,使激光束通过干涉仪的透镜。

3. 调节光屏,使光屏上的光斑清晰可见。

4. 调节干涉仪的反射镜,使光束反射到干涉仪的透镜上。

5. 调节透镜,使光束通过透镜后形成干涉条纹。

6. 观察干涉条纹,记录条纹间距和条纹形状。

7. 改变实验条件,观察干涉条纹的变化。

8. 分析实验数据,得出结论。

四、实验结果与分析1. 实验结果在实验过程中,我们观察到干涉条纹为明暗相间的等间隔条纹。

当改变实验条件时,干涉条纹的间距和形状发生变化。

2. 实验分析根据等厚干涉的原理,当光程差为λ/2时,干涉条纹为明纹;光程差为λ时,干涉条纹为暗纹。

因此,实验中观察到的明暗相间的等间隔条纹符合等厚干涉的原理。

通过改变实验条件,我们发现干涉条纹的间距和形状发生变化。

这是由于光程差的变化导致的。

当光程差增加时,干涉条纹间距变大;当光程差减小,干涉条纹间距变小。

五、结论1. 通过本次实训,我们掌握了光的干涉现象和等厚干涉的原理。

2. 我们学会了使用干涉仪进行实验,提高了实验操作技能。

3. 通过观察干涉条纹,我们加深了对干涉理论的理解。

4. 本次实训培养了我们的严谨科学态度和团队合作精神。

六、实训体会1. 在实验过程中,我们要严格按照实验步骤进行操作,确保实验数据的准确性。

2. 实验过程中遇到问题,要积极思考、互相讨论,共同解决问题。

光的等厚干涉实验报告

光的等厚干涉实验报告

光的等厚干涉实验报告光的等厚干涉实验是一项重要的光学实验,通过该实验可以观察到光的干涉现象,从而深入理解光的波动性质。

本次实验旨在通过等厚薄膜的干涉现象,验证光的波动性质,并通过实验数据分析得出结论。

实验仪器与原理。

实验中所使用的仪器包括,He-Ne激光器、准直器、半反射镜、等厚薄膜样品、平行玻璃板等。

实验原理是基于薄膜的反射和透射光程差引起的干涉现象。

当入射光线照射到薄膜表面时,一部分光被反射,另一部分光被透射。

在薄膜内部,反射光和透射光再次发生干涉,形成干涉条纹。

实验步骤。

1. 将He-Ne激光器与准直器对准,使激光垂直照射到半反射镜上。

2. 调整半反射镜,使激光分为两束,一束垂直照射到等厚薄膜样品上,另一束照射到平行玻璃板上。

3. 观察薄膜样品上的干涉条纹,记录下观察到的现象。

4. 改变薄膜样品的厚度,再次观察干涉条纹的变化。

5. 根据实验数据,分析得出结论。

实验结果与分析。

通过实验观察,我们发现在等厚薄膜样品上出现了清晰的干涉条纹。

随着薄膜厚度的改变,干涉条纹的间距也发生了相应的变化。

通过测量不同厚度下的干涉条纹间距,我们得出了一系列数据。

通过对数据的分析,我们发现干涉条纹的间距与薄膜厚度之间存在一定的关系,这与光的波动性质相吻合。

结论。

通过本次实验,我们验证了光的波动性质,并得出了光的等厚干涉条纹与薄膜厚度的关系。

实验结果表明,光在薄膜中的传播具有波动性质,能够产生干涉现象。

因此,光的波动理论能够很好地解释薄膜干涉现象。

总结。

光的等厚干涉实验是一项重要的光学实验,通过该实验可以深入理解光的波动性质。

通过本次实验,我们验证了光的波动性质,并得出了光的等厚干涉条纹与薄膜厚度的关系。

实验结果对于深入理解光的波动性质具有重要意义,也为光学理论的进一步研究提供了重要的实验依据。

通过本次实验,我们对光的波动性质有了更深入的了解,也为光学理论的研究提供了重要的实验数据。

希望本次实验结果能够对光学领域的研究和应用有所帮助。

大学等厚干涉实验报告

大学等厚干涉实验报告

大学等厚干涉实验报告大学等厚干涉实验报告引言:大学等厚干涉实验是一种经典的光学实验,通过利用光的干涉现象来研究光的性质和特性。

在这个实验中,我们可以观察到光的干涉现象,了解光的波动性质,并通过实验数据进行分析和计算,从而得出结论。

本文将对大学等厚干涉实验进行详细的讲解和分析。

一、实验原理大学等厚干涉实验是基于光的干涉现象进行的,干涉是光波相遇时产生的一种现象。

当两束光波相遇时,它们会相互叠加形成干涉图案。

在等厚干涉实验中,我们使用一个等厚透明薄片来产生干涉。

二、实验装置实验装置主要由透明等厚薄片、光源、凸透镜和干涉屏组成。

首先,我们将光源放置在一定的位置上,然后通过凸透镜将光线聚焦到透明等厚薄片上。

当光线通过薄片时,会发生干涉现象,最后通过干涉屏观察干涉图案。

三、实验步骤1. 准备实验装置:将光源、凸透镜、透明等厚薄片和干涉屏依次放置在实验台上,并调整它们的位置和角度,使得光线能够顺利通过。

2. 观察干涉现象:打开光源,调整凸透镜的位置,使得光线经过透明等厚薄片后能够形成干涉图案在干涉屏上。

观察干涉图案的形状和变化。

3. 记录实验数据:使用尺子或显微镜测量干涉图案的明暗条纹的间距和宽度,并记录下来。

4. 数据分析:根据实验数据,进行计算和分析,得出结论。

四、实验结果与讨论通过实验观察和数据记录,我们可以得到一些有趣的结果。

首先,我们可以观察到干涉图案的明暗条纹是等距分布的,这是由于等厚薄片引起的光程差造成的。

光程差的大小取决于等厚薄片的厚度和入射光的波长。

其次,我们还可以通过测量明暗条纹的间距和宽度来计算等厚薄片的厚度。

根据干涉的原理和公式,我们可以得到等厚薄片的厚度与干涉条纹的间距和波长之间的关系。

通过实验数据的计算和分析,我们可以得到等厚薄片的厚度。

此外,我们还可以通过调整光源的颜色或改变入射光的波长,观察干涉图案的变化。

不同波长的光会产生不同的干涉图案,这是由光的波动性质决定的。

五、实验应用大学等厚干涉实验不仅仅是一种基础的光学实验,还有一些实际的应用。

光的等厚干涉 实验报告

光的等厚干涉 实验报告

光的等厚干涉实验报告光的等厚干涉实验报告引言:光的干涉现象是光学中的重要现象之一。

光的等厚干涉实验是一种可以直观观察光的干涉现象的实验方法。

本文将介绍光的等厚干涉实验的原理、实验装置和实验结果,并进行一定的分析和讨论。

一、实验原理光的等厚干涉是指光线在等厚物体上发生干涉现象。

当光线垂直射入等厚物体表面时,经过反射和折射后,光线在物体内部形成一系列等厚线。

当两束光线相遇时,由于光的波动性质,会发生干涉现象。

光的等厚干涉实验利用这一现象,通过观察干涉条纹的变化来研究光的干涉特性。

二、实验装置本次实验所使用的实验装置如下:1. 光源:使用一束单色光源,如红光或绿光。

2. 平行平板:选择一块平行平板作为等厚物体,保证其两个表面平行。

3. 凸透镜:将凸透镜放置在平行平板的一侧,使光线通过凸透镜后再射入平行平板。

4. 探测器:使用光电探测器或人眼观察干涉现象。

三、实验步骤1. 将光源放置在适当位置,使光线垂直射入平行平板的一侧。

2. 调整平行平板的位置,使光线通过平行平板后射入凸透镜。

3. 观察凸透镜的另一侧,通过光电探测器或人眼观察干涉现象。

4. 改变平行平板的厚度或光源的位置,观察干涉条纹的变化。

四、实验结果在实验中,我们观察到了一系列干涉条纹。

当平行平板的厚度相等时,干涉条纹呈现出明暗相间的条纹,这是由于光的干涉所导致的。

当平行平板的厚度不等时,干涉条纹的间距和亮暗程度会发生变化。

通过改变光源的位置或平行平板的厚度,我们可以观察到不同的干涉现象。

五、实验分析通过对实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 光的等厚干涉是一种光的干涉现象,它是由光线在等厚物体上的反射和折射所导致的。

2. 干涉条纹的间距和亮暗程度与平行平板的厚度有关,厚度越大,干涉条纹间距越大。

3. 改变光源的位置或平行平板的厚度可以改变干涉条纹的形态,这可以用来研究光的干涉特性。

六、实验应用光的等厚干涉实验在科学研究和工程应用中具有重要的意义。

光的等厚干涉实验报告

光的等厚干涉实验报告

光的等厚干涉实验报告
光的等厚干涉实验是一种用来研究光的干涉现象的实验。

在这个实验中,我们利用等厚薄膜产生的干涉条纹,来观察光的干涉现象。

本实验旨在通过观察干涉条纹的变化,来了解光的波动性质,以及干涉现象背后的物理原理。

在实验中,我们首先准备了一块平整的玻璃片,并在玻璃片表面涂上一层透明的薄膜。

然后,我们利用一束单色光照射到薄膜上,观察干涉条纹的产生和变化。

在观察的过程中,我们发现随着入射角的改变,干涉条纹的间距也会发生变化。

这说明干涉条纹的间距与入射角之间存在一定的关系。

通过对干涉条纹的观察和测量,我们可以得出一些重要的结论。

首先,干涉条纹的间距与薄膜的厚度有关,厚度越大,干涉条纹的间距也会越大。

其次,干涉条纹的间距与入射角有关,入射角越大,干涉条纹的间距也会越大。

最后,干涉条纹的间距与光的波长有关,波长越大,干涉条纹的间距也会越大。

通过这些结论,我们可以进一步了解光的波动性质。

光的等厚干涉实验为我们提供了一个直观的方式来观察光的干涉现象,同时也为我们提供了一种验证光的波动性质的方法。

通过这个实验,我们可以更深入地了解光的特性,为光学领域的研究提供了重要的实验基础。

总的来说,光的等厚干涉实验是一种重要的实验方法,通过这个实验,我们可以深入了解光的波动性质,以及干涉现象背后的物理原理。

这对于光学领域的研究具有重要的意义,也为我们提供了一个直观的方式来观察和理解光的干涉现象。

希望通过这个实验,我们可以更深入地了解光的特性,为光学领域的发展做出贡献。

光的等厚干涉_实验报告

光的等厚干涉_实验报告

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一、实验目的
本实验的目的在于研究平行光的等厚干涉现象,以及相关的结论,如有效波长和折射
率等。

二、实验原理
等厚干涉,也称为托辛特定律,是大量物理系统中常见的一种定律,也是本实验所涉
及的现象。

该定律认为,两个平行的光线被分别反射到平行平面上,当距离平行平面的距
离为已知的倍数时,这两条光线之间的相位差为定值。

由此可以计算出相关物理量,如有
效波长、折射率等。

三、实验仪器
片型镜、振动调节钳、立光栅、棱镜、背光源、单独的连续激光光源。

四、实验步骤
(1)先以镜子定标
将片型镜靠在立光栅上,并近距离观察分辨率和发光。

使用振动调节钳进行微调,确
保片型镜和立光栅之间的稳定性。

(2)调节激光光源
将激光系统中的棱镜调节到正确的位置,然后把背光源的强度增或减以形成一条平行
条纹。

(3)调整视野
将视野调整到距离立光栅不同位置,以拟合出视野中物体的特征,从而采集到有效波
长和折射率等参数。

五、实验结果
实验最终得到的结果是,通过平行光的等厚干涉实验,我们得出了有效波长为546nm、折射率为1.567等关键参数。

六、实验讨论
通过这一实验,我们可以知道物体的有效波长和折射率。

与理论计算结果相比,实验
结果较为接近,说明实验过程比较合理,实验数据有较好的可靠性。

光等厚干涉实验报告

光等厚干涉实验报告

光等厚干涉实验报告一、实验目的通过光等厚干涉实验观察干涉现象,并掌握使用光程差调节器进行干涉实验的方法。

二、实验原理1. 光程差在光线沿着不同的路径通过介质时,由于介质折射率不同,所以光线经过的路程也不同,这种差异就称为光程差。

若两束光线以一定角度斜入到同一介质内,它们的路程差Δl就可表示为Δl=2dcosθ,其中d为两条光线的间距。

2. 相位差当两波通过一个点时,由于它们可能是不同的路径到达这个点,所以它们压缩和扩张的时间不同,这样就导致它们之间的相位差。

如果ΔΦ表示两个波之间的相位差,则可以表示为:ΔΦ =2πΔl/λ其中λ指波长。

3. 干涉条纹当两束光线以一定的角度斜入到同一介质内,在其中一个面上反射后,再以不同角度折射出来,再次相遇,并在成像屏上表现出相干干涉现象,形成的亮暗交替的条纹就称为干涉条纹。

4. 光等厚干涉光等厚干涉是基于菲涅尔衍射原理,用一定的等厚薄膜作为衍射器,在反射和透射中同时产生相干光,观察此时产生的干涉条纹。

当两束光线在薄膜内反射和折射后再次相遇时,由于其经过的路程差与波长相等,相遇处得到的光线是相干的,从而发生干涉现象。

当薄膜的厚度一定,薄膜的表面形状不同或在射入薄膜之前或之后,可以观察到不同的干涉条纹。

三、实验仪器光源、反射镜、样品支架、分束镜、透明样品、菲涅尔望远镜。

四、实验步骤1. 首先开启光源,将分束镜和一面反射镜置于支架上,调节反射镜的位置,使分束镜和反射镜的光路重合。

将反射镜上已安装的厚度为薄的十字线样品固定在样品支架上,确保它平行于反射面。

2. 调节支架的高度,使反射的光线从分束镜上的表面反射回来,后再次经过反射镜,穿过分束镜在菲涅尔望远镜中组合成一个图像。

3. 轻轻转动支架,耐心地观察在菲涅尔望远镜中观察到的干涉条纹,调节样品支架的位置,重复操作得到更多的干涉条纹。

同时,注意到干涉条纹的明暗和条纹的宽度和间隔都与样品的厚度和材料性质有关。

4. 重复以上操作,同样大小和形状的样品不同,观察干涉条纹的变化。

光的等厚干涉 实验报告[参考]

光的等厚干涉 实验报告[参考]

光的等厚干涉实验报告[参考]一、实验原理等厚干涉是指,当平行的两个平板之间有垂直于平板的光线射入时,由于平板间距和介质折射率等厚,反射光和折射光在平板内部发生相对相位差,当它们合成时产生的干涉色彩称为等厚干涉色。

同时,由于介质厚度不同,能够产生不同波长干涉色的薄膜高低差,称为牛顿环。

二、实验器材1. 等厚干涉仪2. 钠灯3. 凸透镜4. 三角形支架5. 单色滤光片6. 直角三棱镜三、实验步骤1. 开启钠灯,并将光线通过凸透镜做成平行光线。

2. 将直线平板插入实验仪器内,并调节支架保证平板夹持稳定。

3. 调节支架,使得在平板上方观察到明暗交替的干涉带。

4. 插入单色滤光片,观察干涉带间的变化。

5. 在钠灯前端插入三角形支架,调整角度使得通过三角形支架的光线能够正好照射平板的一侧,而被照射侧面的反射光通过支架的反射角度射入另一侧的平板内部。

6. 在观察镜筒中可以看到由些微异色的干涉环组成的彩色交替带,它是等厚干涉产生的产物。

四、实验结果通过上述步骤,我们成功地观察到了等厚干涉产生的彩色干涉带。

在平板上方观察到了明暗交替的干涉带,过滤光以后,较为暗淡的干涉带变得更加清晰,而较明显的干涉带则逐渐变暗。

通过调整三角形支架的角度,还可以发现产生了不同颜色的干涉环,这是由于不同波长光在干涉产生的相位差不同而产生的干涉色彩。

本次实验中,我们通过等厚干涉仪观察到了平板间距以及折射率为常量时产生的干涉色彩。

在实验过程中,通过插入单色滤光片观察干涉带的变化,以及通过调整三角形支架的角度观察干涉色彩的变化,更加深入了解了光的等厚干涉现象的原理和特点。

(完整版)光的等厚干涉实验报告.docx

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大连理工大学大学物理实验报告院(系)材料学院专业材料物理班级0705成绩姓名童凌炜学号200767025实验台号教师签字实验时间2008 年11 月 04日,第 11 周,星期二第5-6节实验名称光的等厚干涉教师评语实验目的与要求:1.观察牛顿环现象及其特点,加深对等厚干涉现象的认识和理解。

2.学习用等厚干涉法测量平凸透镜曲率半径和薄膜厚度。

3.掌握读数显微镜的使用方法。

实验原理和内容:1.牛顿环牛顿环器件由一块曲率半径很大的平凸透镜叠放在一块光学平板玻璃上构成,结构如图所示。

当平行单色光垂直照射到牛顿环器件上时,由于平凸透镜和玻璃之间存在一层从中心向外厚度递增的空气膜,经空气膜和玻璃之间的上下界面反射的两束光存在光程差,它们在平凸透镜的凸面(底面)相遇后将发生干涉,干涉图样是以接触点为中心的一组明暗相间、内疏外密的同心圆,称为牛顿环(如图所示。

由牛顿最早发现)。

由于同一干涉圆环各处的空气薄膜厚度相等,故称为等厚干涉。

牛顿环实验装置的光路图如下图所示:射入色光的波λ,在距接触点r k将生第k 牛,此的空气膜厚度d k,空气膜上下两界面依次反射的两束光的光程差k 2nd k2式中,n 空气的折射率(一般取1),λ/2是光从光疏介(空气)射到光密介(玻璃)的交界面上反射生的半波失。

根据干涉条件,当光程差波的整数倍干涉相,反之半波奇数倍干涉相消,故薄膜上下界面上的两束反射光的光程差存在两种情况:2kk2d k22(2k 1)2K=1,2,3, ⋯., 明K=0,1,2, ⋯., 暗由上可得干涉半径r k,膜的厚度d k与平凸透的曲率半径R之的关系R2( R d k ) 2r k2。

由于 dk 小于 R,故可以将其平方忽略而得到2Rd k r k2。

合以上的两种情况公式,得到:r k22Rd k kR ,k 0,1,2..., 暗环由以上公式件,r k与 d k成二次的关系,故牛之并不是等距的,且了避免背光因素干,一般取暗作象。

(精编资料推荐)大物实验报告-光的等厚干涉

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(精编资料推荐)大物实验报告-光的等厚干涉光的等厚干涉实验
概述:本实验的主要目的是研究光的等厚干涉现象,即通过分析光的波长差及其产生
的干涉现象能否找出由光造成的分离效应。

实验步骤:
1. 根据实验要求准备好所需要的实验仪器以及材料,包括等厚干涉仪、干涉片组、
传感器、电脑等。

2. 使用等厚干涉仪安装干涉片组,并确保其安装准确,置于光栅照射路径中。

3. 调整光源,令其照射在光栅上,通过勾调照明强度,使其满足实验要求,并确保
光源能够按时及足够长的时间充分照射光栅。

4. 调整传感器,令其按照实验要求安装,尽可能调整传感器令其处在最佳干涉位置,用于接收光信号。

5. 调整电脑,将其联网,下载实验软件,以便进行实验测量数据处理。

6. 使用实验软件连接传感器,进行数据采集,测量并处理干涉条纹幅度、位置等信息,在电脑上绘制出干涉图谱,记录实验数据。

7. 将该实验数据与理论计算结果进行比较,令其最大值差不多相等,根据结果可以
进一步了解光的等厚干涉原理。

实验结果:实验得到的数据表明,实验结果与理论数据相一致,表明光通过干涉片组
形成干涉条纹,并按照等厚干涉原理形成干涉条纹,光的分离效果得到了明显改善。

总结:本实验通过研究光的等厚干涉现象,获得了相应的实验数据,实验结果也表明,光通过等厚干涉片组可以形成干涉条纹,由于其厚度的差异,可以改善光的分离效果。


过实验可以看出,光的分离效果受光波长等因素的影响,因此,在未来可以根据此实验结
果加以改进,以便进一步优化干涉效果,达到更好的效果。

大学等厚干涉实验报告

大学等厚干涉实验报告

大学等厚干涉实验报告
本实验旨在通过大学等厚干涉实验,验证光的干涉现象,并测量光的波长。


验中我们使用了一台He-Ne激光器作为光源,利用半反射膜和透明平板进行干涉。

下面将对实验的步骤、结果和分析进行详细的介绍。

首先,我们将He-Ne激光器调整至稳定状态,然后将光束分成两束,一束通过半反射膜,另一束直接射向透明平板。

两束光线在透明平板上发生干涉,形成明暗条纹。

我们通过调整透明平板的倾斜角度,观察到明条纹和暗条纹的变化,最终确定了两束光线的光程差。

通过测量透明平板的倾斜角度和光程差,我们得到了干涉条纹的间距,从而可以计算出光的波长。

实验结果显示,通过大学等厚干涉实验,我们成功观察到了明暗条纹的变化,
测得了光的波长为632.8nm。

这与He-Ne激光器的标称波长相符,验证了光的干涉现象,并证明了实验的可靠性。

在实验过程中,我们也发现了一些问题。

由于实验环境的光线干扰和仪器误差,测量结果存在一定的偏差。

为了提高实验的准确性,我们可以通过优化实验环境,减小光线干扰,并对仪器进行精密校准,以提高测量的精度。

总的来说,大学等厚干涉实验是一项重要的光学实验,通过实验我们不仅验证
了光的干涉现象,还成功测量了光的波长。

在今后的学习和科研中,我们将继续深入探讨光的性质,不断提高实验技能,为光学领域的研究和应用做出贡献。

光的等厚干涉牛顿环实验报告

光的等厚干涉牛顿环实验报告

光的等厚干涉牛顿环实验报告
光的等厚干涉牛顿环实验是一种经典的干涉实验,用于研究光的相位和波长等性质。

下面详细介绍该实验的内容及步骤。

一、实验原理
光的等厚干涉是指在等厚介质中,由于光线的反射和折射产生相位差,形成干涉条纹的现象。

在牛顿环实验中,将一凸透镜和一个平凸透镜组成一个空气倾斜度限制器,然后在两个透镜之间加入一块平行的玻璃片,使得入射光线在透镜上反射和折射后,在玻璃片和透镜之间产生干涉现象,从而呈现出一系列的等厚干涉条纹。

二、实验步骤
1. 调节实验装置:首先将凸透镜和平凸透镜组成空气倾斜度限制器,通过调节空气钳来使两个透镜之间的距离精确到0.1mm左右,并使得两个透镜中心轴线重合并且水平。

2. 调节光源:使用一束单色光源,如He-Ne激光,通过调节反射镜和衍射屏的位置,以确保光线垂直于光轴并使其成为平行光。

3. 加入样品:将准备好的玻璃片放置在两个透镜中间,用空气压力调节器逐渐加压,直到玻璃片与两个透镜之间的距离达到预定值。

4. 观察干涉条纹:依次观察光源、反射镜、凸透镜、玻璃片和平凸透镜的位置,可以看到一系列环形干涉条纹。

此时应记录下每个环的半径和颜色,可用读数显微镜或CCD 等检测设备精确测量。

三、实验结果
通过对干涉条纹的实际观察和相关计算,可以得到一系列参数,包括玻璃片的厚度变化、干涉条纹的半径和角度等。

这些数据可以用来计算出光的相位差和波长等参数,从而更深入地了解光的性质和行为。

综上所述,光的等厚干涉牛顿环实验是一种重要的干涉实验,可以用于研究光的相位和波长等性质。

该实验需要仔细调节和观察,才能获得准确的实验数据。

大学物理-光的等厚干涉 实验报告

大学物理-光的等厚干涉 实验报告

大连理工大学大学物理实验报告院(系)材料学院专业班级姓名学号实验台号实验时间年月日,第周,星期第节实验名称光的等厚干涉教师评语实验目的与要求:1.观察牛顿环现象及其特点,加深对等厚干涉现象的认识和理解。

2.学习用等厚干涉法测量平凸透镜曲率半径和薄膜厚度。

3.掌握读数显微镜的使用方法。

实验原理和内容:1.牛顿环牛顿环器件由一块曲率半径很大的平凸透镜叠放在一块光学平板玻璃上构成,结构如图所示。

当平行单色光垂直照射到牛顿环器件上时,由于平凸透镜和玻璃之间存在一层从中心向外厚度递增的空气膜,经空气膜和玻璃之间的上下界面反射的两束光存在光程差,它们在平凸透镜的凸面(底面)相遇后将发生干涉,干涉图样是以接触点为中心的一组明暗相间、内疏外密的同心圆,称为牛顿环(如图所示。

由牛顿最早发现)。

由于同一干涉圆环各处的空气薄膜厚度相等,故称为等厚干涉。

牛顿环实验装置的光路图如下图所示:成绩教师签字设射入单色光的波长为λ, 在距接触点r k 处将产生第k 级牛顿环, 此处对应的空气膜厚度为d k , 则空气膜上下两界面依次反射的两束光线的光程差为22λδ+=k k nd式中, n 为空气的折射率(一般取1), λ/2是光从光疏介质(空气)射到光密介质(玻璃)的交界面上反射时产生的半波损失。

根据干涉条件, 当光程差为波长的整数倍时干涉相长, 反之为半波长奇数倍时干涉相消, 故薄膜上下界面上的两束反射光的光程差存在两种情况:2)12(2222λλλδ+=+=k k d k k由上页图可得干涉环半径r k , 膜的厚度d k 与平凸透镜的曲率半径R 之间的关系222)(k k r d R R +-=。

由于dk 远小于R , 故可以将其平方项忽略而得到22k k r Rd =。

结合以上的两种情况公式, 得到:λkR Rd r k k ==22, 暗环...,2,1,0=k由以上公式课件, r k 与d k 成二次幂的关系, 故牛顿环之间并不是等距的, 且为了避免背光因素干扰, 一般选取暗环作为观测对象。

大学物理光的等厚干涉实验报告

大学物理光的等厚干涉实验报告

大学物理光的等厚干涉实验报告一、实验目的1、观察和研究等厚干涉现象及其特点。

2、利用等厚干涉测量平凸透镜的曲率半径。

3、加深对光的波动性的理解和认识。

二、实验原理1、等厚干涉当一束平行光入射到厚度不均匀的透明薄膜上时,在薄膜的上、下表面反射的两束光将会发生干涉。

由于薄膜厚度相同的地方,两束反射光的光程差相同,因而会形成明暗相间的干涉条纹。

这种干涉称为等厚干涉。

2、牛顿环将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块平面玻璃上,在透镜的凸面和玻璃之间形成一厚度由中心向边缘逐渐增加的空气薄膜。

当平行单色光垂直入射时,在空气薄膜的上、下表面反射的两束光将在透镜的凸面下方相遇而发生干涉,形成以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环,这些圆环称为牛顿环。

3、曲率半径的计算根据光的干涉原理,设透镜的曲率半径为$R$,第$m$ 个暗环的半径为$r_m$,对应的空气薄膜厚度为$h_m$,入射光的波长为$\lambda$,则有:\\begin{align}r_m^2&=mR\lambda 2Rh_m\\h_m&=\frac{r_m^2}{2R}\end{align}\由于中心处$h = 0$ 为暗斑,对于第$m$ 个暗环,有:\r_m^2 = m\lambda R\则透镜的曲率半径$R$ 为:\R =\frac{r_m^2}{m\lambda}\三、实验仪器1、牛顿环装置2、钠光灯3、读数显微镜4、游标卡尺四、实验步骤1、调节牛顿环装置将牛顿环装置放在显微镜的载物台上,调节装置的位置,使显微镜的目镜中能够看到清晰的牛顿环。

2、调节显微镜(1)调节目镜,使十字叉丝清晰。

(2)调节物镜焦距,使牛顿环清晰成像。

3、测量牛顿环的直径(1)转动显微镜的鼓轮,使十字叉丝从牛顿环的中心向左移动,依次对准第$10$、$9$、$8$、······、$3$ 暗环,分别记录对应的位置读数$x_{10}$、$x_9$、$x_8$、······、$x_3$。

光的等厚干涉 实验报告

光的等厚干涉 实验报告

大连理工大学大 学 物 理 实 验 报 告院(系) 材料学院 专业 材料物理 班级 0705 姓 名 童凌炜 学号 200767025 实验台号 实验时间 2008 年 11 月 04 日,第11周,星期 二 第 5-6 节实验名称 光的等厚干涉教师评语实验目的与要求:1. 观察牛顿环现象及其特点, 加深对等厚干涉现象的认识和理解。

2. 学习用等厚干涉法测量平凸透镜曲率半径和薄膜厚度。

3. 掌握读数显微镜的使用方法。

实验原理和内容: 1. 牛顿环牛顿环器件由一块曲率半径很大的平凸透镜叠放在一块光学平板玻璃上构成, 结构如图所示。

当平行单色光垂直照射到牛顿环器件上时, 由于平凸透镜和玻璃之间存在一层从中心向外厚度递增的空气膜, 经空气膜和玻璃之间的上下界面反射的两束光存在光程差, 它们在平凸透镜的凸面(底面)相遇后将发生干涉, 干涉图样是以接触点为中心的一组明暗相间、内疏外密的同心圆, 称为牛顿环(如图所示。

由牛顿最早发现)。

由于同一干涉圆环各处的空气薄膜厚度相等, 故称为等厚干涉。

牛顿环实验装置的光路图如下图所示:成 绩教师签字设射入单色光的波长为λ, 在距接触点r k 处将产生第k 级牛顿环, 此处对应的空气膜厚度为d k , 则空气膜上下两界面依次反射的两束光线的光程差为22λδ+=k k nd式中, n 为空气的折射率(一般取1), λ/2是光从光疏介质(空气)射到光密介质(玻璃)的交界面上反射时产生的半波损失。

根据干涉条件, 当光程差为波长的整数倍时干涉相长, 反之为半波长奇数倍时干涉相消, 故薄膜上下界面上的两束反射光的光程差存在两种情况:2)12(2222λλλδ+=+=k k d k k由上页图可得干涉环半径r k , 膜的厚度d k 与平凸透镜的曲率半径R 之间的关系222)(k k r d R R +-=。

由于dk 远小于R , 故可以将其平方项忽略而得到22k k r Rd =。

光等厚干涉实验报告

光等厚干涉实验报告

一、实验目的1. 观察牛顿环现象及其特点,加深对等厚干涉现象的认识和理解。

2. 学习利用等厚干涉法测量平凸透镜的曲率半径和薄膜的厚度。

3. 掌握读数显微镜的使用方法。

二、实验原理牛顿环现象是等厚干涉的一个典型例子。

当一块平凸透镜与一块平板玻璃紧密接触时,在两者之间会形成一层厚度不等的空气薄膜。

当单色光垂直照射到这层空气薄膜上时,从薄膜上下表面反射的两束光会发生干涉。

由于同一干涉环上的空气薄膜厚度相等,因此形成了等厚干涉现象。

实验中,牛顿环的干涉条纹是以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆。

根据干涉条纹的半径和光波的波长,可以计算出平凸透镜的曲率半径和薄膜的厚度。

三、实验仪器1. 平凸透镜2. 光学平板玻璃3. 读数显微镜4. 钠光灯5. 精密夹具四、实验步骤1. 将平凸透镜和光学平板玻璃放置在精密夹具中,确保两者接触紧密。

2. 打开钠光灯,调整光路,使光线垂直照射到牛顿环装置上。

3. 使用读数显微镜观察牛顿环干涉条纹,记录不同干涉环的半径。

4. 重复步骤3,记录不同实验条件下的干涉环半径。

5. 根据实验数据,计算平凸透镜的曲率半径和薄膜的厚度。

五、实验结果与分析1. 通过实验观察,可以清晰地看到牛顿环干涉条纹,其特点是明暗相间、内疏外密。

2. 根据实验数据,计算出平凸透镜的曲率半径为R =3.6 mm,薄膜的厚度为t = 0.8 μm。

3. 对比理论计算值和实验测量值,发现实验结果与理论值吻合较好。

六、实验讨论1. 牛顿环现象是等厚干涉的一个典型例子,通过观察和分析牛顿环现象,可以加深对等厚干涉现象的认识和理解。

2. 实验结果表明,利用等厚干涉法可以测量平凸透镜的曲率半径和薄膜的厚度,具有较高的精度。

3. 读数显微镜的使用方法对于本实验至关重要,需要熟练掌握其操作技巧。

七、实验总结本次实验成功地观察了牛顿环现象,加深了对等厚干涉现象的认识。

通过实验测量,掌握了利用等厚干涉法测量平凸透镜的曲率半径和薄膜的厚度的方法。

物理实验报告---等厚干涉

物理实验报告---等厚干涉

王皓平 6100411063 电III112班 S07716 00 十一 一 25 T012实验名称:光的等厚干涉一、引言:光的等厚干涉,是利用透明薄膜的上下两表面对入射光的一次反射,反射光相遇时发生的。

二、实验目的:1、观察牛顿环和劈尖的干涉现象。

2、了解形成等厚干涉现象的条件极其特点。

3、用干涉法测量透镜的曲率半径以及测量物体的微小直径或厚度。

三、实验原理:当一个曲率半径很大的平凸透镜的凸面放在一片平玻璃上,两者之间便会形成类似劈尖的劈形空气薄层,当平行光垂直地设想平凸透镜时,便会形成干涉条纹。

牛顿环是一种的等厚干涉,利用它可以检验光学元件的平整度、光洁度;测定透镜的曲率半径或测量单色光波长。

本实验用牛顿环来测定透镜的曲率半径。

为此要找出干涉条纹半径r 、光波波长λ和透镜曲率半径R 三者之间的关系。

{2e +λ2=kλ 明环2e +λ2=(2k +1)λ2暗环r 2=R 2−(R −e)2=2Re −e 2; 又R>>e,e 2<<2Re,e 2可以忽略不计。

e =r 2/2RRre王皓平 6100411063 电III112班 S07716 00 十一 一 25 T012{r 2=√(2k −1)Rλ/2 明环r 2=√kRλ 暗环采用第n 级和第m 级计算R :R =d m 2−d n 24λ(m −n)劈尖干涉:d =l Δl ∙λ2四、实验仪器:牛顿环装置,钠光灯,读数显微镜,劈尖,游标卡尺五、实验内容:1. 启动钠光灯,调节装置,开始实验。

2. 调节显微镜,使玻璃片呈45度。

3. 测量牛顿环直径。

4. 计算R 。

六、实验记录:王皓平 6100411063 电III112班 S07716 00 十一 一 25T012七、数据处理:r =Rλk ; Rλ=7.1574;R =1214559.647mm ; 2)R =d m 2−d n 24λ(m −n)=Δ4λ15R̅=87465.181mm王皓平6100411063 电III112班S07716 00 十一一25 T012八、实验结果:R=(8746.518±30.160)cmE=0.345%九、误差分析:1. 实验中叉丝为对准圆心,导致实验误差,使结果较小。

光的等厚干涉实验报告

光的等厚干涉实验报告

光的等厚干涉实验报告光的等厚干涉实验报告引言:光的等厚干涉实验是一种常见的实验方法,通过观察光的干涉现象,可以深入理解光的波动性质。

本实验旨在通过实际操作,观察和分析光的等厚干涉现象,并探究其原理和应用。

实验器材和原理:实验所需器材包括光源、透明平板、反射镜、干涉条纹观察装置等。

光源发出的光经透明平板后会发生折射和反射,形成两束光线。

当两束光线相遇时,由于光的波动性质,会出现干涉现象。

干涉现象的产生是由于光的波长相同,相位差满足一定条件时,会出现干涉条纹。

实验步骤:1. 将光源放置在适当位置,保证光线能够通过透明平板。

2. 调整透明平板的位置和角度,使得透明平板能够将光线分为两束。

3. 将反射镜放置在适当位置,使得反射镜能够将两束光线引导到同一位置。

4. 在观察装置上观察干涉条纹,并调整透明平板的位置和角度,观察条纹的变化。

实验结果和分析:通过实验观察,我们可以看到在观察装置上出现了一系列明暗相间的干涉条纹。

这些条纹呈现出一定的规律性,通过观察条纹的变化,我们可以得出以下结论:1. 条纹的间距与波长相关:在实验中,我们可以通过调整透明平板的位置和角度,观察到干涉条纹的间距发生变化。

根据干涉条纹的间距变化,我们可以推断出光的波长。

通过实验计算,我们可以得到光的波长。

2. 条纹的明暗变化与相位差相关:条纹的明暗变化是由于两束光线的相位差引起的。

当相位差为奇数倍的半波长时,两束光线相消干涉,形成暗纹;当相位差为偶数倍的半波长时,两束光线相长干涉,形成亮纹。

通过观察条纹的明暗变化,我们可以计算出两束光线的相位差。

应用:光的等厚干涉实验在实际应用中有着广泛的应用价值。

以下是几个常见的应用领域:1. 光学薄膜的制备:在光学薄膜的制备过程中,光的等厚干涉实验可以用于控制薄膜的厚度和质量。

通过观察干涉条纹的变化,可以对薄膜的厚度进行精确控制,从而得到所需的光学性能。

2. 光学测量:在光学测量领域中,光的等厚干涉实验可以用于测量物体的形状和表面粗糙度。

光的等厚干涉实验报告

光的等厚干涉实验报告

光的等厚⼲涉实验报告⼤连理⼯⼤学⼤学物理实验报告姓名童凌炜学号200767025实验台号实验时间2008 年11 ⽉04 ⽇,第11周,星期⼆第5-6 节实验名称光的等厚⼲涉教师评语实验⽬的与要求:1.观察⽜顿环现象及其特点,加深对等厚⼲涉现象的认识和理解。

2.学习⽤等厚⼲涉法测量平凸透镜曲率半径和薄膜厚度。

3.掌握读数显微镜的使⽤⽅法。

实验原理和内容:1.⽜顿环⽜顿环器件由⼀块曲率半径很⼤的平凸透镜叠放在⼀块光学平板玻璃上构成,结构如图所⽰。

当平⾏单⾊光垂直照射到⽜顿环器件上时,由于平凸透镜和玻璃之间存在⼀层从中⼼向外厚度递增的空⽓膜,经空⽓膜和玻璃之间的上下界⾯反射的两束光存在光程差,它们在平凸透镜的凸⾯(底⾯)相遇后将发⽣⼲涉,⼲涉图样是以接触点为中⼼的⼀组明暗相间、内疏外密的同⼼圆,称为⽜顿环(如图所⽰。

由⽜顿最早发现)。

由于同⼀⼲涉圆环各处的空⽓薄膜厚度相等,故称为等厚⼲涉。

⽜顿环实验装置的光路图如下图所⽰:设射⼊单⾊光的波长为λ,在距接触点r k 处将产⽣第k 级⽜顿环,此处对应的空⽓膜厚度为d k ,则空⽓膜上下两界⾯依次反射的两束光线的光程差为22λδ+=k k nd式中, n 为空⽓的折射率(⼀般取1),λ/2是光从光疏介质(空⽓)射到光密介质(玻璃)的交界⾯上反射时产⽣的半波损失。

根据⼲涉条件,当光程差为波长的整数倍时⼲涉相长,反之为半波长奇数倍时⼲涉相消,故薄膜上下界⾯上的两束反射光的光程差存在两种情况:2)12(2222λλλδ+=+=k k d k k由上页图可得⼲涉环半径r k ,膜的厚度d k 与平凸透镜的曲率半径R 之间的关系222)(k k r d R R +-=。

由于dk 远⼩于R ,故可以将其平⽅项忽略⽽得到22k k r Rd =。

结合以上的两种情况公式,得到:λkR Rd r k k ==22,暗环...,2,1,0=k由以上公式课件, r k 与d k 成⼆次幂的关系,故⽜顿环之间并不是等距的,且为了避免背光因素⼲扰,⼀般选取暗环作为观测对象。

大物实验报告-光的等厚干涉

大物实验报告-光的等厚干涉

大物实验报告-光的等厚干涉一、实验目的1.加深对光的波动性,尤其是对干涉现象的认识。

2.了解读数显微镜的使用方法。

3.掌握逐差法处理实验数据。

4.提高误差分析和合理分配的能力。

二、实验原理两列或几列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象就是光的干涉现象。

形成稳定干涉的条件是:光波的频率相同、相位差恒定、振动方向一致的相干光源。

光的干涉现象是光的波动性的最直接、最有力的实验证据。

在各种干涉条纹中,等倾干涉条纹和等厚干涉条纹是比较典型的两种。

1.等厚干涉原理:当一束平行光a、b入射到厚度不均匀的透明介质薄膜上时,在薄膜的表面会产生干涉现象。

从上表面反射的光线b1和从下表面反射出上表面的光线a1在B点相遇,由于a1、b1有恒定的光程差,因而将在B点产生干涉。

该式中,λ/2是由于光线从光疏介质照射到光密介质,在界面发射时有一位相突变,即所谓的“半波损失”而附加的光程差,因此明暗纹出现的条件是:同一种条纹所对应的空气厚度是一样的,所以称之为等厚干涉条纹。

要想在实验中观察到并测量这些条纹,还必须满足以下条件:①薄膜上下两平面的夹角足够小,否则将由于条纹太密而无法分辨②显微镜必须聚焦在B点附近,方能看到干涉条纹,也就是说,这样的条纹是有定域问题的。

2.利用牛顿环测一个球面镜的曲率半径:设单色平行光的波长为λ,第k级暗纹对应的薄膜厚度为d,考虑到下届反射时有半波损失λ/2,当光线垂直入射时总光程差由薄膜干涉公式可求,该式中,n为空气的折射率,n=1,根据干涉条件。

原则上,若已知λ,用读数显微镜测出环的半径r,就可以利用上面两个公式求出曲率半径R。

但在实际测量中,由于牛顿环的级数k及环的中心都无法确定,为满足实际需求,精确地测量数据,基本思路有如下两条:(1)虽然不能确定具体某个环的级数k,但求级数之差(m-n)是毫无困难的。

(2)虽然不能确定环心的位置,即无法准确测得半径(或直径),但是测弦长是比较容易的。

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大连理工大学
大学物理实验报告
院(系)材料学院专业材料物理班级0705
姓名学号实验台号
实验时间2020 年10 月04 日,第周,星期二第5-6 节
实验名称光的等厚干涉
教师评语
实验目的与要求:
1.观察牛顿环现象及其特点,加深对等厚干涉现象的认识和理解。

2.学习用等厚干涉法测量平凸透镜曲率半径和薄膜厚度。

3.掌握读数显微镜的使用方法。

实验原理和内容:
1.牛顿环
牛顿环器件由一块曲率半径很大的平凸透镜叠放在一块光学平板玻璃上构成,结构如图所示。

当平行单色光垂直照射到牛顿环器件上时,由于平凸透镜和玻璃之间存在一层从中心向外厚度递增的空气膜,经空气膜和玻璃之间的上下界面反射的两束光存在光程差,它们在平凸透镜的凸面(底面)相遇后将发生干涉,干涉图样是以接触点为中心的一组明暗相间、内疏外密的同心圆,称为牛顿环(如图所示。

由牛顿最早发现)。

由于同一干涉圆环各处的空气薄膜厚度相等,故称为等厚干涉。

牛顿环实验装置的光路图如下图所示:
成绩
教师签字
设射入单色光的波长为λ, 在距接触点r k 处将产生第k 级牛顿环, 此处对应的空气膜厚度为d k , 则空气膜上下两界面依次反射的两束光线的光程差为
2

δ+
=k k nd
式中, n 为空气的折射率(一般取1), λ/2是光从光疏介质(空气)射到光密介质(玻璃)的交界面上反射时产生的半波损失。

根据干涉条件, 当光程差为波长的整数倍时干涉相长, 反之为半波长奇数倍时干涉相消, 故薄膜上下界面上的两束反射光的光程差存在两种情况:
2
)
12(2
22

λ
λ
δ+=
+
=k k
d k k
由上页图可得干涉环半径r k , 膜的厚度d k 与平凸透镜的曲率半径R 之间的关系
222)(k k r d R R +-=。

由于dk 远小于R , 故可以将其平方项忽略而得到2
2k k r Rd =。

结合以上
的两种情况公式, 得到:
λkR Rd r k k ==22
, 暗环...,2,1,0=k
由以上公式课件, r k 与d k 成二次幂的关系, 故牛顿环之间并不是等距的, 且为了避免背光因素干扰, 一般选取暗环作为观测对象。

而在实际中由于压力形变等原因, 凸透镜与平板玻璃的接触不是一个理想的点而是一个圆面; 另外镜面沾染回程会导致环中心成为一个光斑, 这些都致使干涉环的级数和半径无法准确测量。

而使用差值法消去附加的光程差, 用测量暗环的直径来代替半径, 都可以减少以上类型的误差出现。

由上可得:
λ
)(422n m D D R n
m --=
式中, D m 、D n 分别是第m 级与第n 级的暗环直径, 由上式即可计算出曲率半径R 。

由于式中使用环数差m-n 代替了级数k , 避免了圆环中心及暗环级数无法确定的问题。

凸透镜的曲率半径也可以由作图法得出。

测得多组不同的D m 和m , 根据公式m R D
m
λ42=,
可知只要作图求出斜率λR 4, 代入已知的单色光波长, 即可求出凸透镜的曲率半径R 。

2. 劈尖
将两块光学平玻璃叠合在一起, 并在其另一端插入待测的薄片或细丝(尽可能使其与玻璃的搭接线平行), 则在两块玻璃之间形成以空气劈尖, 如下图所示:
K=1,2,3,…., 明环 K=0,1,2,…., 暗环
当单色光垂直射入时, 在空气薄膜上下两界面反射的两束光发生干涉; 由于空气劈尖厚度相等之处是平行于两玻璃交线的平行直线, 因此干涉条纹是一组明暗相间的等距平行条纹, 属于等厚干涉。

干涉条件如下:
2
)
12(2

λ
δ+=+
=k d k k
可知, 第k 级暗条纹对应的空气劈尖厚度为
2
λ
k
d k =
由干涉条件可知, 当k=0时d 0=0, 对应玻璃板的搭接处, 为零级暗条纹。

若在待测薄物体出出现的是第N 级暗条纹, 可知待测薄片的厚度(或细丝的直径)为
2
λN
d =
实际操作中由于N 值较大且干涉条纹细密, 不利于N 值的准确测量。

可先测出n 条干涉条纹的距离l , 在测得劈尖交线到薄片处的距离为L , 则干涉条纹的总数为:
L l
n N =
代入厚度计算式, 可得厚度/直径为:
L l
n d 2λ=
主要仪器设备:
读数显微镜, 纳光灯, 牛顿环器件, 劈尖器件。

步骤与操作方法: 1. 牛顿环直径的测量
(1) 准备工作: 点亮并预热纳光灯; 调整光路, 使纳光灯均匀照射到读数显微镜的反光
镜上, 并调节反光镜片使得光束垂直射入牛顿环器件。

恰当调整牛顿环器件, 直至肉眼课件细小的正常完整的牛顿环干涉条纹后, 把牛顿环器件放至显微镜的中央并对
k=0, 1, 2,…
准。

完成显微镜的调焦,使牛顿环的中央与十字交叉的中心对准后,固定牛顿环器
件。

(2)测量牛顿环的直径:
从第6级开始逐级测量到第15级暗环的直径,使用单项测量法。

转动测微鼓轮,从零环处开始向左计数,到第15级暗环时,继续向左跨过直至第18
级暗环后反向转动鼓轮(目的是消除空程误差),使十字线返回到与第15级暗环外侧
相切时,开始读数;继续转动鼓轮,均以左侧相切的方式,读取第14,13,12.……
7,6级暗环的读数并记录。

继续转动鼓轮,使十字叉线向右跨过圆环中心,使竖直叉丝依次与第6级到第15级
的暗环的右内侧相切,顺次记录读数。

同一级暗环的左右位置两次读数之差为暗环的直径。

2.用劈尖测量薄片的厚度(或细丝直径)
(1)将牛顿环器件换成劈尖器件,重新进行方位与角度调整,直至可见清晰的平行干涉条纹,且条纹与搭接线平行;干涉条纹与竖直叉丝平行。

(2)在劈尖中部条纹清晰处,测出每隔10条暗纹的距离l,测量5次。

(3)测出两玻璃搭接线到薄片的有效距离L,测量5次。

* 注意,测量时,为了避免螺距的空程误差,读数显微镜的测微鼓轮在每一次测量过程中只能单方向旋转,中途不能反转。

数据记录与处理:
牛顿环第一次测量直径
第二次测量直径
劈尖干涉短距离(l)
劈尖干涉全距离(L)
结果与分析:(除了序号外, 没有标注的数据单位均为mm) 由牛顿环半径, 用逐差法计算平凸透镜的曲率半径: 由第一组数据获得的环直径:
由第二组数据获得的环直径:
由以上两组数据获得直径平均值为:
已知纳光灯的波长λ= 0.0000005893m
由公式λ
)(422n m D D R n
m --= 可以得到五个逐差得到的曲率半径值:
得到凸透镜曲率半径的最终结果:
R=0.87±0.02 m
用劈尖测量薄片厚度
10条暗纹的长度数据及其处理
得到10条暗纹的间距长度为: l=(1.30±0.03)*10-03 m
劈尖干涉条纹的整体长度数据及其处理
得到劈尖干涉条纹的整体长度为:
L=(40.4±0.2)*10-03 m
由以上数据, 得到薄片厚度d 的平均值为 d(avg)= 9.14484E-05 影响系数 Cl=0.07, CL=0.002, 得到d 的不确定度为m UL CL Ul Cl Ud -062210*2.00)*()*(=+=
可以得到, 薄片厚度d 为: d= (9.1±0.2)*10-05 m
讨论、建议与质疑:
1.如果牛顿环中心是亮斑而不是暗斑,说明凸透镜和平板玻璃的接触不紧密,或者说没有接触,
这样形成的牛顿环图样不是由凸透镜的下表面所真实形成的牛顿环,将导致测量结果出现误差,结果不准确。

2.牛顿环器件由外侧的三个紧固螺丝来保证凸透镜和平板玻璃的紧密接触,经测试可以发现,如
果接触点不是凸透镜球面的几何中心,形成的牛顿环图样将不是对称的同心圆,这样将会影响测量而导致结果不准确。

因此在调节牛顿环器件时,应同时旋动三个紧固螺丝,保证凸透镜和平板玻璃压紧时,接触点是其几何中心。

另外,对焦时牛顿环器件一旦位置确定后,就不要再移动,实验中发现,轻微移动牛顿环器件,都将导致干涉图样剧烈晃动和变形。

3.如果读数显微镜的视场不亮,可以有三个调节步骤:一,整体移动显微镜,使反光镜组对
准纳光灯;二,通过旋钮调节物镜下方的反光玻璃,使其成45度,正好将光线反射到牛顿环器件上;三,调节载物台下方的反光镜,是纳光灯的光线可以通过载物台玻璃照射到牛顿环器件。

总之,调节反射光路,是解决视场偏暗的主要方法。

4.该实验中获得的感触是,耐心,细心,是实验成功的重要保证。

另外,长期使用读数显微
镜容易导致视疲劳,建议改进成由电子显示屏输出的样式,而不用肉眼直接观察。

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