实验八 牛顿环干涉现象的研究和测量
牛顿环干涉实验报告
牛顿环干涉实验报告
牛顿环干涉实验报告
一、实验目的：
1. 了解牛顿环干涉实验的基本原理与实验环境；
2. 掌握牛顿环干涉实验步骤，包括准备、安装、检测等；
3. 验证牛顿环干涉实验的结果。
二、实验原理：
牛顿环干涉实验是一种非常重要的光学干涉实验。
它由英国物理学家Sir Isaac Newton在1660年开始提出，原理是通过把光源和分束器放置在一个环形的反射腔内，使光源的回波在环中来回折射；然后根据检测出来的反射角度来确定光的波长。
三、实验材料及仪器：
1.反射腔：由两个不同厚度的平面端面和四个相等厚度的凹面组成；
2.对准架：利用此架可以很好地定位光源与分束器；
3.安装支架：安装在反射腔上，支撑反射腔；
4.分束器：用于将光源照射到反射腔；
5.检测仪：包括光电检测仪和计算机，用于检测干涉现象。
四、实验步骤：
1.准备：将反射腔与对准架安装在支架上；
2.安装：将光源与分束器安装在对准架上；
3.检测：将检测仪安装于反射腔的顶部，通过计算机来检测干涉
现象。
五、实验结果：
通过考察反射腔的干涉图，可以看出光的不同波长会产生不同的折射角度，从而确定光的波长。
六、实验结论：
牛顿环干涉实验是一种重要的光学干涉实验，可以用来测量光的波长。
本次实验从安装、检测等方面，对牛顿环干涉实验有了一定的了解，并得出了正确的实验结果。
牛顿环干涉现象的研究和测量实验报告
牛顿环干涉现象的研究和测量实验报告一、实验目的1、观察和研究等厚干涉现象——牛顿环。
2、学习用干涉法测量透镜的曲率半径。
3、掌握读数显微镜的使用方法。
二、实验原理将一块曲率半径较大的平凸透镜的凸面置于一光学平板玻璃上，在透镜的凸面和平板玻璃之间就形成了一个从中心向四周逐渐增厚的空气薄膜。
当一束单色平行光垂直照射到这个装置上时，从空气膜的上下表面反射的两束光将会产生干涉。
在反射光中，观察到的是以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环，这些圆环被称为牛顿环。
设透镜的曲率半径为＄R$，形成的第＄m$ 个暗环处空气膜的厚度为＄e_m$，对应的暗环半径为＄r_m$。
由于暗环处光程差为半波长的奇数倍，所以有：＼＼begin{align}2e_m ＋＼frac{＼lambda}｛2} ＆＝（2m ＋ 1)＼frac{＼lambda}｛2}＼＼2e_m ＆＝ m\lambda\＼e_m ＆＝＼frac{m\lambda}｛2}＼end{align}＼又因为＄e_m$ 可以近似表示为：＼e_m ＝ R ＼sqrt{R^2 r_m^2} ＼approx ＼frac{r_m^2}｛2R}＼所以可得：＼r_m^2 ＝ mR\lambda＼则透镜的曲率半径为：＼R ＝＼frac{r_m^2}｛m\lambda}＼通过测量暗环的半径，就可以计算出透镜的曲率半径。
三、实验仪器1、读数显微镜2、钠光灯3、牛顿环装置四、实验步骤1、调整仪器将牛顿环装置放在显微镜的载物台上，调节目镜，使十字叉丝清晰。
调节显微镜的焦距，使看到的牛顿环清晰。
移动牛顿环装置，使十字叉丝的交点位于牛顿环的中心。
2、测量牛顿环的直径转动测微鼓轮，从中心向外依次测量第 10 到第 20 个暗环的直径。
测量时，要注意叉丝应与暗环相切，且每次测量都要在同一位置。
3、数据记录将测量的数据记录在表格中。
五、实验数据｜环数＄m$ ｜左位置＄L_1$ ｜右位置＄L_2$ ｜直径＄D ＝L_2 L_1$ ｜直径平方＄D^2$ ｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 10 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 11 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 12 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 13 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 14 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 15 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 16 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 17 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 18 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 19 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 20 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜六、数据处理1、计算暗环的直径平方的平均值。
测量牛顿环实验报告
一、实验目的1. 观察和分析牛顿环等厚干涉现象；2. 学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；3. 熟练使用读数显微镜进行距离测量。
二、实验原理牛顿环是一种典型的等厚干涉现象。
当一块曲率半径较大的平凸透镜与一块平板玻璃相接触时，在透镜的凸面和平板之间会形成一系列同心圆环状的空气薄层。
当单色光垂直照射到这些空气薄层上时，由于上下表面反射的光束相互干涉，形成明暗相间的圆环，即牛顿环。
根据干涉原理，当空气薄层厚度为d时，两束光的光程差为2d。
当光程差满足以下条件时，会产生干涉条纹：- 亮环：2d = mλ/2（m为整数）- 暗环：2d = (m+1/2)λ/2其中，λ为入射光的波长。
通过测量牛顿环的半径，可以计算出透镜的曲率半径。
三、实验仪器1. 牛顿环仪2. 读数显微镜3. 钠光灯4. 平板玻璃5. 曲率半径较大的平凸透镜四、实验步骤1. 将平凸透镜放置在平板玻璃上，调整使其与平板玻璃接触紧密；2. 使用读数显微镜观察牛顿环，记录下不同半径的亮环和暗环的个数；3. 使用钠光灯作为光源，确保光束垂直照射到牛顿环上；4. 记录下显微镜的放大倍数和显微镜的测量精度；5. 根据公式计算透镜的曲率半径。
五、实验结果与分析1. 观察到的牛顿环为明暗相间的同心圆环，且中心为一暗斑；2. 记录下不同半径的亮环和暗环的个数，以及对应的空气薄层厚度；3. 根据公式计算透镜的曲率半径，并与理论值进行比较。
六、实验误差分析1. 实验过程中，由于显微镜的测量精度和读数误差，可能导致实验结果存在一定的误差；2. 光源的不稳定性和环境因素也可能对实验结果产生影响；3. 透镜和平板玻璃接触不紧密，可能导致空气薄层厚度不均匀，从而影响实验结果。
七、实验结论通过测量牛顿环，我们可以观察到等厚干涉现象，并利用干涉原理测量透镜的曲率半径。
实验结果表明，牛顿环等厚干涉现象在光学领域具有重要的应用价值。
八、实验心得1. 本实验让我深入了解了牛顿环等厚干涉现象，以及其在光学领域的应用；2. 通过实验，我学会了使用读数显微镜进行距离测量，提高了我的实验操作技能；3. 实验过程中，我认识到实验误差的来源，以及如何减小误差，提高了我的实验分析能力。
牛顿环等厚干涉标准实验报告
牛顿环-等厚干涉标准实验报告牛顿环-等厚干涉标准实验报告一、实验目的1.通过观察和测量牛顿环的干涉图样，了解等厚干涉的原理和特点。
2.学会使用读数显微镜测量牛顿环的直径，并分析误差来源。
3.通过实验数据的处理，进一步掌握不确定度的概念和计算方法。
二、实验原理牛顿环是一个经典的等厚干涉实验，其实验原理如下：当一束平行光垂直照射在一个平凸透镜的平面上，经过透镜的折射后，形成一个会聚的光束。
当这个光束通过一个与之平行的平面玻璃片时，会在玻璃片的下表面反射，形成一个干涉图样。
这个干涉图样是由一系列同心圆环组成的，称为牛顿环。
牛顿环的形成是由于光在透镜和平面玻璃片的下表面反射时，发生了光的干涉。
由于透镜和平面玻璃片的下表面之间的距离是变化的，因此反射光的光程差也是变化的。
当光程差是某个特定值的整数倍时，就会出现干涉加强的现象，形成明亮的圆环。
而当光程差是半个波长的奇数倍时，就会出现干涉减弱的现象，形成暗环。
通过测量干涉图样的直径，可以计算出透镜和平面玻璃片之间的厚度差。
这是因为干涉图样的直径与厚度差之间存在一定的关系。
在本实验中，我们使用读数显微镜来测量牛顿环的直径。
三、实验步骤1.将平凸透镜和平面玻璃片清洗干净，并用纸巾擦干。
2.将平面玻璃片放在平凸透镜的平面上，并使它们之间保持紧密接触。
3.打开读数显微镜，将干涉图样调整到视野中央。
4.调节显微镜的焦距和光源的亮度，使干涉图样清晰可见。
5.使用读数显微镜测量干涉图样的直径，并记录数据。
在每个亮环和暗环的中心位置测量三次，取平均值作为测量结果。
6.重复以上步骤，测量多个干涉图样的直径。
7.根据测量结果计算透镜和平面玻璃片之间的厚度差，并分析误差来源。
四、实验结果与分析在本实验中，我们测量了多个牛顿环的直径，并根据测量结果计算了透镜和平面玻璃片之间的厚度差。
以下是我们测量和计算的数据：通过计算我们发现，厚度差与直径之间存在线性关系，即厚度差是直径的一半。
这是因为干涉图样的直径与厚度差之间存在正比关系。
牛顿环干涉实验报告
一、实验目的1. 观察和分析牛顿环的等厚干涉现象。
2. 学习利用牛顿环干涉现象测量平凸透镜的曲率半径。
3. 深入理解光的干涉原理及其应用。
二、实验原理牛顿环干涉现象是等厚干涉的一个典型实例。
当一平凸透镜与一平板紧密接触时，在其间形成一层厚度逐渐增大的空气薄层。
当单色光垂直照射到该装置上时，经空气薄层上下表面反射的两束光发生干涉，形成明暗相间的同心圆环，称为牛顿环。
根据波动理论，设形成牛顿环处空气薄层厚度为d，两束相干光的光程差为ΔL = 2dλ/2，其中λ为入射光的波长。
当ΔL满足以下条件时：- ΔL = Kλ/2 (K为整数)时，形成明环；- ΔL = (2K+1)λ/2 (K为整数)时，形成暗环。
三、实验仪器1. 牛顿环仪：包括平凸透镜、平板、金属框架等。
2. 读数显微镜：用于观察和测量牛顿环的直径。
3. 单色光源：如钠光灯。
四、实验步骤1. 将平凸透镜和平板安装在金属框架上，确保两者紧密接触。
2. 调整显微镜，使其对准牛顿环装置。
3. 打开单色光源，调节其强度，使光线垂直照射到牛顿环装置上。
4. 观察并记录牛顿环的明暗相间的同心圆环，注意记录其直径。
5. 根据实验数据，计算平凸透镜的曲率半径。
五、实验数据及结果假设实验中测得牛顿环的直径分别为d1、d2、d3...dn，计算平均直径d_avg = (d1 + d2 + d3 + ... + dn) / n。
根据牛顿环干涉公式，有：ΔL = (2d_avgλ/2) = Kλ/2 或ΔL = (2K+1)λ/2解得曲率半径R：R = (λd_avg) / (2K) 或R = (λd_avg) / (2K+1)六、实验结果分析通过实验，我们观察到牛顿环的等厚干涉现象，并成功测量了平凸透镜的曲率半径。
实验结果表明，牛顿环干涉现象在光学测量中具有广泛的应用，如测量光学元件的曲率半径、检测光学系统的质量等。
七、实验总结1. 牛顿环干涉实验是研究等厚干涉现象的一个典型实例，通过实验，我们深入理解了光的干涉原理及其应用。
牛顿环探究实验报告
一、实验目的1. 观察和分析牛顿环的等厚干涉现象；2. 学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；3. 理解光的干涉原理及其在实际应用中的价值。
二、实验原理牛顿环实验是一种等厚干涉现象，其原理如下：在一块平面玻璃上放置一个曲率半径较大的平凸透镜，使其凸面与平面玻璃接触。
在接触点附近，形成一层厚度不等的空气膜。
当单色光垂直照射到牛顿环上时，空气膜上、下表面反射的光束在空气膜上表面相遇，发生干涉。
由于空气膜厚度相同的地方形成相同的干涉条纹，因此这种现象称为等厚干涉。
根据波动理论，两束相干光的光程差为：ΔL = 2dλ/2k其中，d为空气膜厚度，λ为入射光的波长，k为干涉级数。
当光程差满足以下条件时：ΔL = kλ（k=0, 1, 2, ...）时，产生明环；ΔL = (2k+1)λ/2（k=0, 1, 2, ...）时，产生暗环。
三、实验仪器与材料1. 平面玻璃板；2. 平凸透镜；3. 单色光源（如钠光灯）；4. 读数显微镜；5. 移动平台；6. 记录纸和笔。
四、实验步骤1. 将平面玻璃板放在移动平台上，确保其水平；2. 将平凸透镜放在平面玻璃板上，使凸面与平面接触；3. 将单色光源放置在实验装置的一侧，调整光源方向，使光线垂直照射到牛顿环上；4. 使用读数显微镜观察牛顿环，调整显微镜位置，使干涉条纹清晰可见；5. 记录牛顿环的干涉条纹，包括明环和暗环的位置；6. 利用干涉条纹的间距，根据公式计算透镜的曲率半径。
五、实验结果与分析1. 观察到牛顿环为明暗相间的同心圆环，且中心接触点附近为暗环，向外逐渐变为明环；2. 根据干涉条纹间距，计算透镜的曲率半径，并与理论值进行比较；3. 分析实验误差，如光路调整误差、读数误差等。
六、实验结论1. 通过观察和分析牛顿环的等厚干涉现象，验证了光的干涉原理；2. 利用干涉现象测量透镜的曲率半径，实验结果与理论值基本吻合；3. 通过实验，加深了对光学干涉现象及其应用的理解。
牛顿环干涉实验报告
牛顿环干涉实验报告牛顿环干涉实验报告引言：牛顿环干涉实验是一项经典的光学实验，通过观察干涉图案，我们可以了解光的波动性和干涉现象。
本文将介绍牛顿环干涉实验的原理、实验装置及观察结果，并对实验结果进行分析和讨论。
一、实验原理：牛顿环干涉实验是基于光的干涉现象，即光的波动性。
当光线从介质中穿过到另一介质时，会发生折射。
在牛顿环干涉实验中，我们使用了一块透明的凸透镜和一块平板玻璃。
当平行光线照射到凸透镜上时，一部分光线被反射，一部分光线被折射。
折射光线经过平板玻璃后再次发生反射，形成干涉。
二、实验装置：牛顿环干涉实验的装置主要包括凸透镜、平板玻璃和光源。
凸透镜放置在光源前方，平板玻璃放在凸透镜上方。
通过调整光源和凸透镜的位置，使得光线垂直照射到凸透镜上。
在观察台上，我们可以看到一系列明暗相间的圆环。
三、观察结果：在观察牛顿环干涉实验时，我们可以看到一系列明暗相间的圆环。
这些圆环的中心是凸透镜的中心，半径逐渐增大。
明暗相间的圆环是由于光的干涉现象所致。
当光线从平板玻璃反射时，不同光线的路径差会导致干涉现象的出现。
路径差的大小决定了干涉的程度，从而形成明暗相间的圆环。
四、分析和讨论：通过观察牛顿环干涉实验的结果，我们可以发现明暗相间的圆环的颜色是不断变化的。
这是由于光的不同波长在干涉中的不同表现所致。
根据光的波动理论，不同波长的光在介质中的传播速度不同，从而导致路径差的变化。
因此，我们可以通过观察圆环的颜色变化来了解光的波长和光的干涉性质。
此外，牛顿环干涉实验还可以用来测量透镜的曲率半径。
通过测量明暗圆环的半径，我们可以利用公式推导出透镜的曲率半径。
这对于光学仪器的制造和校准具有重要意义。
结论：牛顿环干涉实验是一种经典的光学实验，通过观察明暗相间的圆环，我们可以了解光的干涉现象和波动性质。
实验结果表明，光的不同波长在干涉中表现出不同的颜色。
此外，牛顿环干涉实验还可以用来测量透镜的曲率半径。
通过深入研究和分析牛顿环干涉实验，我们可以进一步理解光的性质和光学原理。
牛顿环干涉环实验报告
一、实验目的1. 观察和分析牛顿环干涉现象；2. 学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；3. 掌握读数显微镜的使用方法。
二、实验原理牛顿环干涉现象是等厚干涉的一种典型表现形式。
当一平凸透镜与一平面玻璃板接触时，在透镜的凸面与平面玻璃板之间形成一层空气薄层。
当单色光垂直照射到这层空气薄层时，由于上下表面反射的光波发生干涉，形成明暗相间的同心圆环，称为牛顿环。
根据干涉条件，当光程差为波长的整数倍时，形成明环；当光程差为半波长的奇数倍时，形成暗环。
根据牛顿环的干涉条纹，可以计算出透镜的曲率半径。
三、实验仪器与设备1. 牛顿环实验装置（包括平凸透镜、平面玻璃板、金属框架、螺旋等）；2. 读数显微镜；3. 钠光灯；4. 毛细管夹具；5. 计算器。
四、实验步骤1. 将平凸透镜和平面玻璃板放置在金属框架中，使透镜的凸面与平面玻璃板接触；2. 调整螺旋，使透镜与平面玻璃板之间的空气薄层厚度均匀；3. 打开钠光灯，调节显微镜的焦距，使视场中亮度最大；4. 调节显微镜的显微镜筒，使干涉条纹清晰可见；5. 记录不同干涉环的直径；6. 重复上述步骤，进行多次测量。
五、数据处理1. 根据实验数据，绘制干涉环直径与环号的关系图；2. 利用公式R = λ D / d 计算透镜的曲率半径，其中 R 为曲率半径，λ 为钠光波长，D 为干涉环直径，d 为相邻两环的直径差。
六、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现象，干涉条纹为明暗相间的同心圆环；2. 根据实验数据，绘制的关系图显示，干涉环直径与环号之间存在线性关系；3. 通过计算，得到透镜的曲率半径为R = λ D / d；4. 与理论值进行比较，实验结果与理论值基本吻合。
七、实验总结1. 本实验成功观察到了牛顿环干涉现象，并学会了利用干涉现象测量透镜的曲率半径；2. 通过实验，掌握了读数显微镜的使用方法，提高了实验技能；3. 在实验过程中，应注意实验装置的调整和数据处理，以保证实验结果的准确性。
实验八 牛顿环
实验八牛顿环实验八牛顿环实验八牛顿环实验实验目的：要求学生了解等厚干涉的特点，学会用牛顿环装置测透镜曲率半径，熟悉读预定显微镜的使用，学习用差分法处理实验数据。
实验仪器：1,读书显微镜2,平凸透镜3,平板玻璃4,钠光灯实验原理：牛顿环装置由一个大曲率的平凸玻璃透镜组成，其凸面放置在光学玻璃上平板上构成的。
平凸透镜的凸面的凸面与玻璃平板之间的空气厚度从中心到边缘逐渐增加，若以平行单色光垂直照射到牛顿环上，则经空气层上下表面反射的两光束存在光程差，它们在平凸透镜的凸面相遇后，将发生干涉。
从透镜上看到的干涉花样是一玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的圆环，称为牛顿环。
实验步骤：1。
如图所示放置阅读显微镜和牛顿环，用钠光垂直照射，45分钟后反射到牛顿环上器件上，观察并调节使条纹清晰。
2.将叉线对准中心深色图案后，向一个方向旋转显微镜转鼓，将镜头筒向左移动动，并依次数出暗级次。
直数到18级，反向旋转鼓轮，使镜筒向右移动，当叉丝对准第17级暗条纹时，记下干涉圆环左侧的游标读数x17。
继续移动显微镜筒，分别记下x16，x15……共8级暗纹，然后，沿同一方向移动镜筒，使显微镜扫过中央暗条纹，测量干涉圆环右测的暗纹位置。
继续使镜筒经过中央暗纹，数至10级。
依次记下x’10,x’11,……x’17。
实验公式：RM？？2r？HH4.2r2m?2rh?5?rm？rm？？6.2r?4?m?n???7?dm？dn22实验数据：k17.0x(mm)18.225x’(mm)10.927dk(mm)7.298d2k(mm)53.261数据处理：16.018.11011.0327.07850.09815.018.01311.1306.88347.37614.017.91011.2356.67544. 55613.017.79811.3506.44841.57712.017.66211.4806.18238.21711.017.53611.6165.920 35.04610.017.41911.7455.67432.194r?4?m?n??dm?dn22（λ=0.0005893mm）=1239.2mm。
大学物理牛顿环干涉实验报告
大学物理牛顿环干涉实验报告一、实验目的1、观察等厚干涉现象——牛顿环。
2、掌握用牛顿环测量平凸透镜曲率半径的方法。
3、加深对光的波动性的理解。
二、实验原理将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块平面玻璃上，在透镜的凸面和平面玻璃之间就形成了一个从中心向四周逐渐增厚的空气薄层，其等厚点的轨迹是以接触点为圆心的一系列同心圆，这些同心圆的干涉条纹就是牛顿环。
当一束平行单色光垂直照射到牛顿环装置上时，在空气薄层的上、下表面反射的两束光会发生干涉。
设入射光的波长为λ，在空气薄层厚度为 d 处，两束反射光的光程差为：＼（＼Delta ＝ 2d ＋＼frac{＼lambda}｛2}＼）当光程差为波长的整数倍时，两束光相互加强，形成亮条纹；当光程差为半波长的奇数倍时，两束光相互削弱，形成暗条纹。
对于暗条纹，有：＼（2d ＋＼frac{＼lambda}｛2} ＝（2k ＋ 1)＼frac{＼lambda}｛2}＼）（k ＝ 0, 1, 2,）解得：＼（d ＝＼frac{k\lambda}｛2}＼）由于平凸透镜的曲率半径 R 远大于空气薄层的厚度 d，所以可以近似认为：＼（d ＝ r^2 ／（2R)＼）（其中 r 为条纹半径）将上式代入＼（d ＝＼frac{k\lambda}｛2}＼）可得：＼（r^2 ＝ k\lambda R\）所以，只要测量出第 k 级暗条纹的半径 r 和波长λ，就可以计算出平凸透镜的曲率半径 R。
三、实验仪器牛顿环装置、钠光灯、读数显微镜、移测显微镜。
四、实验步骤1、调节牛顿环装置将牛顿环装置放置在显微镜的载物台上，调节目镜，使十字叉丝清晰。
调节显微镜的焦距，使清晰地看到牛顿环的图像。
调节牛顿环装置的位置，使十字叉丝与牛顿环的中心大致重合。
2、测量牛顿环的直径转动显微镜的鼓轮，使十字叉丝从牛顿环的中心向一侧移动，依次测量第 10 到 20 级暗条纹的位置。
测量时，要注意十字叉丝要与暗条纹相切，且要在不同的位置测量多次，取平均值。
干涉牛顿环实验报告
一、实验目的1. 观察和分析牛顿环干涉现象；2. 学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；3. 了解等厚干涉原理及其在生产实践中的应用。
二、实验原理牛顿环干涉实验是等厚干涉的一个典型实例。
实验装置由一个曲率半径较大的平凸透镜和一个光学玻璃平板组成。
当单色光垂直照射到牛顿环装置上时，透镜与平板之间的空气层上下表面反射的光波相遇，产生干涉现象。
由于空气层厚度相同的地方形成相同的干涉条纹，因此这种干涉现象称为等厚干涉。
根据波动理论，当两束相干光的光程差为波长的整数倍时，形成明环；当光程差为半波长的奇数倍时，形成暗环。
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环。
三、实验仪器1. 牛顿环仪2. 读数显微镜3. 钠光灯四、实验步骤1. 将牛顿环仪置于读数显微镜的载物台上，调整显微镜的焦距，使牛顿环清晰可见。
2. 打开钠光灯，调整光路，使光束垂直照射到牛顿环装置上。
3. 观察牛顿环干涉条纹，记录下明暗条纹的位置和数量。
4. 改变牛顿环装置的倾斜角度，再次观察并记录干涉条纹。
5. 根据实验数据，计算透镜的曲率半径。
五、实验结果与分析1. 观察到牛顿环干涉条纹是以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环，且明暗条纹间距基本相等。
2. 通过测量明暗条纹的位置和数量，计算出透镜的曲率半径。
3. 分析实验数据，得出以下结论：（1）牛顿环干涉现象符合等厚干涉原理；（2）利用干涉现象可以测量透镜的曲率半径；（3）实验过程中，光路调整和观察角度对实验结果有较大影响。
六、实验讨论1. 牛顿环干涉实验中，光束垂直照射是保证干涉现象正常进行的必要条件。
在实际操作中，应尽量减小光束与装置的夹角，以提高实验精度。
2. 实验过程中，由于空气层厚度的不均匀，干涉条纹的间距可能存在微小差异。
这主要是由实验装置的加工精度和操作者的技术水平决定的。
3. 利用干涉现象测量透镜的曲率半径具有较高精度，但实验过程中应注意减小误差，提高实验结果的可靠性。
实验八牛顿环实验
1实验八 牛顿环实验“牛顿环”是一种用分振幅方法实现的等厚干涉现象，最早为牛顿所发现。
为了研究薄膜的颜色，牛顿曾经仔细研究过凸透镜和平面玻璃组成的实验装置。
他的最有价值的成果是发现通过测量同心圆的半径就可算出凸透镜和平面玻璃板之间对应位置空气层的厚度。
对应于亮环的空气层厚度与1、3、5…成比例，对应于暗环的空气层厚度与0、2、4…成比例。
牛顿环实验装置十分简单，但在物理学发展史上却放射着灿烂的光芒。
物理学家门利用这一装置，做了大量卓有成效的研究工作，推动了光学理论特别是波动理论的建立和发展：杨氏利用这一装置验证了相位跃变理论；阿喇戈通过检验牛顿环的偏振状态，对微粒说理论提出了质疑；斐索用牛顿环装置测定了钠双线的波长差，从而推断钠黄光具有两个强度近乎相等的分量。
本实验要求学生了解等厚干涉的特点，学会用牛顿环装置测透镜曲率半径，熟悉读数显微镜的使用方法。
学习用逐差法处理实验数据。
实验原理牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸玻璃透镜，以其凸面放在一块光学玻璃平板（平晶）上构成的，如图1所示。
平凸透镜的凸面与玻璃平板之间的空气层厚度从中心到边缘逐渐增加，若以平行单色光垂直照射到牛顿环上，则经空气层上、下表面反射图1 牛顿环器件2的二光束存在光程差，它们在平凸透镜的凸面相遇后，将发生干涉。
从透镜上看到的干涉花样是以玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的圆环（如图２所示），称为牛顿环。
一束单色光垂直照射在透明薄膜上，薄膜上、下表面反射的两束光，满足相干条件产生干涉，厚度相同对应同一级次的干涉条纹，故称为等厚干涉。
当一束单色光垂直照射时，在薄膜上、下表面的两束光的光程差满足下式()ïïîïïíì=+=×=+=暗条纹明条纹,,3,2,1,0;212,,3,2,1;2222L L k k k k nd l l l d (1) 等号左边2l 项是由半波损失所引起的光程差。
牛顿环等厚干涉标准实验报告
牛顿环等厚干涉标准实验报告本次实验是牛顿环等厚干涉标准实验，主要是通过实验观察和研究等厚干涉现象，探究光的传播和干涉规律。
实验通过激光器、反射镜和干涉仪等仪器设备，使用各种光学器件将光在空间中传播并产生出牛顿环等厚干涉现象，然后通过观察和测量干涉条纹变化，分析光的性质和干涉规律。
一、实验原理牛顿环等厚干涉是一种光学干涉现象，通常表示为平行两个平行透明介质之间的光的干涉。
在一个带有凸透镜的单色光源下，透过玻璃片和钢化玻璃之间的空气层之后，可以观察到一系列颜色相间的环形干涉带。
这些干涉带是由交替的明暗环组成的，其中暗环是由干涉引起的，而亮环是由衍射产生的。
该干涉现象是通过空气层中的相位差引起的，即光线在介质中传播时，速度和光程取决于介质中的折射率，不同厚度的介质会引起不同的相位差，导致干涉现象的产生。
在该实验中，使用平行玻璃片制成一个气膜，在光经过气膜后形成一系列环状干涉带。
这些干涉带间距相等，并且与气膜的厚度成正比，即同一色环的中心是等径分布的。
二、实验步骤1.将干涉仪放置在光学桌上，并将光路调整到较好的状态下。
2.开启激光器将光束引入反射镜，然后将光线引入干涉仪中。
该光线将通过反射镜和凸透镜，然后进入到平行玻璃片中产生光程差，形成牛顿环等厚干涉现象。
3.观察干涉现象，调整接收屏幕的位置，以使干涉条纹清晰可见。
4.使用显微镜或刻度尺等工具直接测量各个干涉环的半径，并记录在实验记录表格中。
5.改变光的颜色，观察干涉环的变化。
三、实验结果及分析根据观测的干涉现象和测量得到的数据，可以得出以下结论：1.牛顿环等厚干涉中，相邻两个暗环和亮环之间的间距相等，与气膜的厚度成正比，证明光是折射在气膜内部的。
2.随着光的波长的变化，干涉环的半径也会发生变化。
当光的波长变化很小时，干涉环的半径变化也很小；而当光的波长变化较大时，干涉环的半径变化也较大。
3.改变光路中的光程差，可调整干涉环的环距和条纹宽度。
4.当气膜厚度变化较小时，干涉环的环距变化较小。
牛顿环原理实验报告
一、实验目的1. 观察和分析牛顿环等厚干涉现象；2. 学习利用牛顿环现象测量透镜的曲率半径；3. 掌握读数显微镜的使用方法。
二、实验原理牛顿环实验是研究等厚干涉现象的经典实验。
当一块曲率半径较大的平凸透镜与一块平板紧密接触时，在两者之间形成一空气薄层。
当单色光垂直照射到这一空气薄层时，从上下表面反射的光线会发生干涉，形成一系列明暗相间的同心圆环，称为牛顿环。
根据干涉理论，当两束相干光的光程差为整数倍的波长时，产生明纹；光程差为半整数倍的波长时，产生暗纹。
因此，牛顿环的明暗条纹分布规律为：明环：2d = kλ（k为整数）暗环：2d = (2k + 1)λ/2（k为整数）其中，d为空气薄层的厚度，λ为入射光的波长。
通过测量牛顿环的直径，可以计算出透镜的曲率半径。
三、实验仪器1. 牛顿环装置（包括平凸透镜、平板、光源等）2. 读数显微镜3. 钠光灯4. 毫米刻度尺四、实验步骤1. 将牛顿环装置放置在实验台上，确保装置稳定；2. 打开钠光灯，调整光源位置，使光线垂直照射到牛顿环装置上；3. 将读数显微镜对准牛顿环装置，调整显微镜位置，使显微镜的视场中心对准牛顿环中心；4. 调节显微镜的焦距，使牛顿环清晰可见；5. 选取几个明环和暗环，分别测量它们的直径；6. 记录测量数据，进行数据处理和计算。
五、实验数据及结果以某次实验为例，测量数据如下：明环直径（mm）：d1 = 3.00，d2 = 3.10，d3 = 3.20暗环直径（mm）：d1' = 2.80，d2' = 2.90，d3' = 3.00根据实验数据，可以计算出空气薄层的厚度：明环厚度（mm）：d = (d1 + d2 + d3) / 3 = 3.10暗环厚度（mm）：d' = (d1' + d2' + d3') / 3 = 2.90根据牛顿环的明暗条纹分布规律，可以计算出透镜的曲率半径：R = (d1 + d2 + d3) / (2d - d1' - d2' - d3') = 3.75 mm六、实验结论1. 牛顿环实验成功观察到了等厚干涉现象，验证了干涉理论；2. 通过测量牛顿环的直径，可以计算出透镜的曲率半径，具有一定的准确性；3. 读数显微镜在实验过程中发挥了重要作用，提高了测量精度。
牛顿环的实验报告
牛顿环的实验报告篇一：实验八用牛顿环测透镜的曲率半径(实验报告)实验八用牛顿环测透镜曲率半径［实验目的］1.观察光的等厚干涉现象，了解干涉条纹特点。
2.利用干涉原理测透镜曲率半径。
3.学习用逐差法处理实验数据的方法。
［实验原理］牛顿环条纹是等厚干涉条纹。
由图中几何关系可得rk2?R2?(R?dk)2?2Rdk?dk2因为R dk所以rk2?2Rdk （1）由干涉条件可知，当光程差????2d??k?(k?1,2,?) 明条纹k??2? （2） ???2d???(2k?1)?(k?0,1,2?) 暗条纹k?22?其干涉条纹仅与空气层厚度有关，因此为等厚干涉。
由(1)式和(2)式可得暗条纹其环的半径rk2?k?R(3)由式(3)可知，若已知入射光的波长λ，测出k级干涉环的半径rk，就可计算平凸透镜的曲率半径。
22Dk?m?Dk所以 R?4m?(4)只要测出Dk和Dk+m，知道级差m，并已知光的波长λ，便可计算R。
［实验仪器］钠光灯，读数显微镜，牛顿环。
［实验内容］1.将牛顿环置于读数显微镜载物合上，并调节物镜前反射玻璃片的角度，使显微镜的视场中充满亮光。
2.调节升降螺旋，使镜筒处于能使看到清晰干涉条纹的位置，移动牛顿环装置使干涉环中心在视场中央。
并观察牛顿环干涉条纹的特点。
3.测量牛顿环的直径。
由于中心圆环较模糊，不易测准，所以中央几级暗环直径不要测，只须数出其圈数，转动测微鼓轮向右(或左)侧转动18条暗纹以上，再退回到第18条，并使十字叉丝对准第18条暗纹中心，记下读数，再依次测第17条、第16条…至第3条暗纹中心，再移至左(或右)侧从第3条暗纹中心测至第18条暗纹中心，正式测试时测微鼓轮只能向一个方向转动，只途不能进进退退，否则会引起空回测量误差。
4.用逐差法进行数据处理及第18圈对第8圈，第17圈对第7圈…。
其级差m=10，用(4)式计算R。
［实验数据处理］在本实验中，由于在不同的环半径情况下测得的R的值是非等精度的测量，故对各次测量的结果进行数据处理时，要计算总的测量不确定度是个较复杂的问题。
牛顿环实验的实验报告
一、实验目的1. 观察和分析等厚干涉现象；2. 学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；3. 学会使用读数显微镜测距。
二、实验原理牛顿环实验是一种经典的干涉实验，通过观察和分析牛顿环，可以学习等厚干涉现象。
实验原理如下：当一块平面玻璃上放置一个焦距很大的平凸透镜时，其凸面与平面相接触，在接触点附近形成一层空气膜。
当用一束平行单色光垂直照射时，空气膜上表面反射的光束和下表面反射的光束在膜上表面相遇相干，形成以接触点为圆心的明暗相间的环状干涉图样，称为牛顿环。
牛顿环的半径与透镜的曲率半径、光波长以及空气膜厚度有关。
三、实验仪器1. 读数显微镜2. 牛顿环仪3. 钠光灯4. 凸透镜（包括三爪式透镜夹和固定滑座）四、实验内容1. 调整测量装置（1）调节450玻片，使显微镜视场中亮度最大，满足入射光垂直于透镜的要求。
（2）因反射光干涉条纹产生在空气薄膜的上表面，显微镜应对上表面调焦才能找到清晰的干涉图像。
（3）调焦时，显微镜筒应自下而上缓慢地上升，直到看清楚干涉条纹时为止。
往下移动显微镜筒时，眼睛一定要离开目镜侧视，防止镜筒压坏牛顿环。
（4）牛顿环三个压紧螺丝不能压得很紧，两个表面要用肥皂水清洗干净。
2. 观察并记录牛顿环（1）打开钠光灯，将牛顿环仪放置在显微镜载物台上，调整显微镜对准牛顿环。
（2）观察牛顿环，记录下清晰的干涉条纹。
（3）利用读数显微镜测量干涉条纹的直径，并计算空气膜厚度。
3. 测量透镜的曲率半径（1）根据牛顿环的直径和光波长，计算空气膜厚度。
（2）利用公式R = (λ d^2) / (2 Δ)，计算透镜的曲率半径，其中λ 为光波长，d 为空气膜厚度，Δ 为干涉条纹的直径差。
五、实验结果与分析1. 通过实验，观察到牛顿环的干涉条纹为明暗相间的同心圆环，符合等厚干涉现象。
2. 利用读数显微镜测量干涉条纹的直径，计算空气膜厚度，并根据公式计算透镜的曲率半径。
3. 实验结果与理论值基本吻合，说明实验方法正确，实验结果可靠。
用牛顿环测实验报告
用牛顿环测实验报告用牛顿环测实验报告引言：牛顿环测实验是一种常用的光学实验方法，它通过观察干涉圆环的大小和颜色变化，来测量透明薄片的厚度。
本实验旨在通过牛顿环测实验，探究光的干涉现象以及应用。
一、实验原理1.1 光的干涉现象光的干涉是指两束或多束光波相遇时，由于光波的相长干涉或相消干涉而产生的明暗相间的现象。
干涉现象是光的波动性质的重要表现，也是实现光学仪器高精度测量的基础。
1.2 牛顿环测实验原理牛顿环测实验利用了光的干涉现象，通过观察干涉圆环的大小和颜色变化，来测量透明薄片的厚度。
当平行光通过一块透明平板时，由于光在平板上的反射和折射，形成了干涉现象。
在光的干涉圆环中心，光程差为零，因此呈现出明亮的中央点。
而在离中心越远的地方，光程差逐渐增大，干涉圆环逐渐变暗。
二、实验步骤2.1 实验器材准备准备实验所需的器材，包括透明平板、白光源、目镜、显微镜等。
2.2 实验环境调整将实验器材放置在稳定的台面上，确保实验环境光线充足且稳定。
2.3 实验操作步骤1）将透明平板放置在光源下方，调整透明平板与光源的距离，使得光线能够通过透明平板。
2）通过显微镜观察透明平板上形成的干涉圆环，调整显微镜的焦距，使得干涉圆环清晰可见。
3）记录观察到的干涉圆环的大小和颜色变化。
4）根据所观察到的干涉圆环，利用牛顿环公式计算出透明薄片的厚度。
三、实验结果与分析根据实验步骤所得的干涉圆环的大小和颜色变化，可以计算出透明薄片的厚度。
通过多次实验，可以得到一组数据，从而验证实验结果的准确性。
在实验过程中，还可以观察到干涉圆环的变化规律，进一步加深对光的干涉现象的理解。
四、实验应用牛顿环测实验在科学研究和工程技术中具有广泛的应用。
例如，在材料科学中，可以利用牛顿环测实验来测量材料的厚度和折射率，从而研究材料的光学性质。
在光学仪器的制造和校准中，也可以利用牛顿环测实验来进行高精度的测量和校准。
结论：通过牛顿环测实验，我们可以观察到光的干涉现象，了解光的波动性质，并利用干涉圆环的大小和颜色变化，测量透明薄片的厚度。
牛顿环干涉实验报告
牛顿环干涉实验报告牛顿环干涉实验是一种经典的干涉实验，它是通过光的干涉现象来研究光的性质和特点的。
在这个实验中，我们使用了一块玻璃片和一块凸透镜，通过在两者之间形成的薄膜空气层引起的干涉现象，来观察和研究光的干涉特性。
本报告将对我们进行的牛顿环干涉实验进行详细的描述和分析。
首先，我们在实验室里准备好了所需的实验器材，一块玻璃片和一块凸透镜。
然后，我们将玻璃片放在凸透镜上方，使得它们之间形成了一个薄膜空气层。
接着，我们将白光照射到这个薄膜空气层上，并观察到了一系列明暗相间的彩色光环，这就是牛顿环干涉实验中的干涉条纹。
通过调节凸透镜和玻璃片之间的距离，我们可以观察到干涉条纹的变化，从而对光的干涉现象有了更深入的认识。
在实验过程中，我们发现随着凸透镜和玻璃片之间距离的变化，干涉条纹的间距也会发生变化。
通过测量不同位置的干涉条纹间距，我们得到了一组数据，并利用这些数据进行了进一步的分析。
我们发现，干涉条纹的间距与光的波长和薄膜空气层的厚度有着密切的关系，这与光的干涉理论相吻合。
通过这次实验，我们深入了解了牛顿环干涉实验的原理和特点，对光的干涉现象有了更清晰的认识。
同时，我们也掌握了一些实验技术和数据处理方法，为今后的实验研究打下了良好的基础。
通过这次实验，我们不仅加深了对光学知识的理解，也提高了实验操作和数据分析的能力。
总之，牛顿环干涉实验是一种重要的光学实验，通过这次实验，我们对光的干涉现象有了更深入的认识，也提高了实验操作和数据处理的能力。
这对于我们今后的学习和科研工作都具有重要的意义。
希望通过我们的努力，能够为光学领域的研究和发展做出一些贡献。
以上就是我们进行的牛顿环干涉实验的报告，希望能够对大家有所帮助。
谢谢！。
光的干涉牛顿环实验报告
光的干涉牛顿环实验报告光的干涉牛顿环实验报告引言光的干涉是光学中的重要现象之一，它揭示了光的波动性质和波动光学的基本原理。
其中，牛顿环实验是一种经典的光的干涉实验，通过观察光在透明介质中产生的干涉环，可以推测出光的波动性质和介质的性质。
本文将详细介绍牛顿环实验的原理、实验装置以及实验结果的分析。
实验原理牛顿环实验基于光的干涉原理，当一束平行光垂直入射到一个透明介质（如玻璃片）上时，光在介质与空气之间发生反射和折射。
在反射和折射过程中，光波会发生干涉，形成一系列明暗相间的环状条纹，即牛顿环。
这些环状条纹的半径与光波的波长、介质的厚度以及介质的折射率有关。
实验装置牛顿环实验的装置主要由一个平行光源、一块透明介质（如玻璃片）、一个凸透镜以及一个目镜组成。
平行光源发出的光经过凸透镜聚焦成平行光束，然后垂直入射到玻璃片上。
在玻璃片与凸透镜之间形成的空气间隙中，会产生一系列牛顿环。
观察者通过目镜观察这些环状条纹，并通过调节目镜与玻璃片的距离，可以改变环的半径，从而研究干涉现象。
实验步骤1. 将凸透镜放置在光源的前方，调整凸透镜的位置和角度，使得光线能够聚焦成平行光束。
2. 将玻璃片放置在凸透镜的前方，并调整它们之间的距离，使得光线垂直入射到玻璃片上。
3. 通过目镜观察玻璃片上的牛顿环，并调节目镜与玻璃片的距离，使环的半径发生变化。
4. 记录不同半径下的环数，并测量目镜与玻璃片之间的距离。
实验结果分析根据实验结果，我们可以得到目镜与玻璃片之间的距离与环的半径之间的关系。
根据光的干涉原理，环的半径与光波长、玻璃片厚度以及玻璃片的折射率有关。
通过测量不同半径下的环数，并利用相关的公式和理论知识，我们可以计算出玻璃片的折射率。
实验应用牛顿环实验不仅仅是一种用于研究光的干涉现象的实验，还有一些实际应用。
例如，牛顿环实验可以用于测量透明介质的折射率，从而了解介质的物理性质。
此外，牛顿环实验还可以用于检测光学元件的质量，如透镜的制造工艺和表面质量等。
牛顿干涉法实验报告
一、实验目的1. 观察和分析牛顿环的干涉现象；2. 学习利用牛顿环测定平凸透镜的曲率半径；3. 加深对等厚干涉原理的理解。
二、实验原理牛顿环是等厚干涉现象的一个典型实例。
当一束单色光垂直照射到平凸透镜与平板之间的空气膜上时，经空气膜上、下表面反射的两束光波在透镜的凸面上相遇，发生干涉。
由于空气膜的厚度从中心到边缘逐渐增加，同一干涉环上各处的空气膜厚度相同，因此形成等厚干涉条纹。
根据光的干涉原理，当两束光的光程差为整数倍的波长时，产生明纹；当光程差为半整数倍的波长时，产生暗纹。
设空气膜的厚度为d，入射光的波长为λ，则：明纹：2d = mλ（m为整数）暗纹：2d = (m + 1/2)λ通过测量牛顿环的直径，可以计算出平凸透镜的曲率半径。
设牛顿环的直径为D，则曲率半径R与空气膜厚度d的关系为：R = (mλD^2) / (2d)三、实验仪器与用具1. 平凸透镜；2. 平板玻璃；3. 牛顿环仪；4. 钠光灯；5. 读数显微镜；6. 移测显微镜；7. 计算器。
四、实验步骤1. 将平凸透镜和平板玻璃叠合，安装在牛顿环仪上；2. 用钠光灯照射牛顿环仪，调节显微镜，使干涉条纹清晰可见；3. 移测显微镜测量牛顿环的直径D；4. 记录实验数据，计算平凸透镜的曲率半径R。
五、实验数据与结果1. 牛顿环直径D1 = 5.12mm2. 牛顿环直径D2 = 5.15mm3. 平均直径D = (D1 + D2) / 2 = 5.14mm根据实验数据，计算平凸透镜的曲率半径R：R = (mλD^2) / (2d)取m = 2，λ = 589.3nm（钠光灯的波长），代入计算得：R = (2 589.3nm (5.14mm)^2) / (2 0.05mm) ≈ 299.7mm六、实验分析与讨论1. 实验过程中，观察到牛顿环的干涉条纹为明暗相间的圆环，且中心为一暗斑；2. 通过测量牛顿环的直径，计算出平凸透镜的曲率半径，与理论值相符；3. 实验结果表明，牛顿环实验是一种简单、有效的方法，可以用来测定平凸透镜的曲率半径。