牛顿环测量曲率半径实验报告
用牛顿环测量透镜的曲率半径实验报告
一、实验名称:用牛顿环测量透镜的曲率半径二、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。
三、实验仪器:牛顿环装置(其中透镜的曲率未知)、钠光灯(波长为589.3nm)、读数显微镜(附有反射镜)。
四、实验原理:将一块曲率半径R较大的平凸透镜的凸面放在一个光学平板玻璃上,使平凸透镜的球面AOB与平面玻璃CD面相切于O点,组成牛顿环装置,如图所示,则在平凸透镜球面与平板玻璃之间形成一个以接触点O为中心向四周逐渐增厚的空气劈尖。
当单色平行光束近乎垂直地向AB面入射时,一部分光束在AOB面上反射,一部分继续前进,到COD面上反射。
这两束反射光在AOB面相遇,互相干涉,形成明暗条纹。
由于AOB面是球面,与O点等距的各点对O点是对称的,因而上述明暗条纹排成如图所示的明暗相间的圆环图样,在中心有一暗点(实际观察是一个圆斑),这些环纹称为牛顿环。
图(4)牛顿环装置图(5)牛顿环根据理论计算可知,与k级条纹对应的两束相干光的光程差为22e λ∆=+式中e 为第k 级条纹对应的空气膜的厚度,2λ为半波损失。
由干涉条件可知,当(21)(0,1,2,3,)2k k λ∆=+=⋯时,干涉条纹为暗条纹。
即 解得 2e k λ= (2) 设透镜的曲率半径为R ,与接触点O 相距为r 处空气层的厚度为e ,由图4所示几何关系可得()2222222R R e r R Re e r =-+=-++由于R e >>,则2e 可以略去。
则 22r e R = (3) 由式(2)和式(3)可得第k 级暗环的半径为22k r Re kR λ== (4)由式(4)可知,如果单色光源的波长λ已知,只需测出第k 级暗环的半径k r ,即可算出平凸透镜的曲率半径R ;反之,如果R 已知,测出k r 后,就可计算出入射单色光波的波长λ。
但是由于平凸透镜的凸面和光学平玻璃平面不可能是理想的点接触;接触压力会引起局部弹性形变,使接触处成为一个圆形平面,干涉环中心为一暗斑;或者空气间隙层中有了尘埃等因素的存在使得在光程差公式中附加了一项。
用牛顿环测量透镜的曲率半径实验报告
用牛顿环测量透镜的曲率半径实验报告一、实验目的1、观察等厚干涉现象——牛顿环。
2、掌握用牛顿环测量透镜曲率半径的方法。
3、加深对光的波动性的认识。
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一层空气薄膜。
当平行单色光垂直照射到牛顿环装置上时,从空气膜上下表面反射的两束光会在膜表面附近相遇而产生干涉。
由于膜的厚度不同,形成的干涉条纹是一系列以接触点为中心的明暗相间的同心圆环,即牛顿环。
设透镜的曲率半径为 R,形成的第 m 级暗环的半径为 r_m,对应的空气膜厚度为 d_m。
由于光程差满足半波长的奇数倍时出现暗纹,所以有:\\begin{align}2d_m +\frac{\lambda}{2} &=(2m + 1)\frac{\lambda}{2}\\2d_m &= m\lambda\\d_m &=\frac{m\lambda}{2}\end{align}\又因为几何关系有:\d_m = R \sqrt{R^2 r_m^2} \approx \frac{r_m^2}{2R}\将其代入上式可得:\r_m^2 = mR\lambda\对多个不同的暗环测量其半径,作 r_m^2 m 直线,其斜率为Rλ,从而可求出透镜的曲率半径 R。
三、实验仪器牛顿环装置、钠光灯、读数显微镜、游标卡尺。
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。
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显微镜的鼓轮,从中心向外移动,依次测量第 10 到 20 级暗环的直径。
测量时,要使叉丝的竖线与暗环的外侧相切,记录读数。
3、重复测量对同一级暗环的直径进行多次测量,取平均值,以减小误差。
4、用游标卡尺测量牛顿环装置中平凸透镜的直径 D。
五、实验数据记录与处理|级数 m |暗环直径 D_m(mm)|暗环半径 r_m(mm)|r_m^2(mm^2)||||||| 10 ||||| 11 ||||| 12 ||||| 13 ||||| 14 ||||| 15 ||||| 16 ||||| 17 ||||| 18 ||||| 19 ||||| 20 ||||计算暗环半径的平均值:\\bar{r} =\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}r_i\绘制 r_m^2 m 曲线,求出斜率 k。
牛顿环测曲率半径实验报告
牛顿环测曲率半径实验报告牛顿环测曲率半径实验报告引言:曲率半径是描述曲线弯曲程度的物理量,对于光学领域尤为重要。
为了测量曲率半径,科学家们发展了许多方法和实验。
本实验将介绍牛顿环测曲率半径实验的原理和步骤,并通过实验结果进行分析和讨论。
实验原理:牛顿环实验是一种常用的测量曲率半径的方法。
其基本原理是利用干涉现象,通过观察干涉圆环的直径变化来推导出曲率半径的数值。
实验步骤:1. 准备实验装置:将透镜固定在支架上,调整透镜与光源的距离。
2. 调整光源:调整光源的位置和亮度,使得透过透镜的光线均匀且明亮。
3. 观察干涉圆环:通过目镜观察透镜上形成的干涉圆环。
注意调整目镜的焦距,使得干涉圆环清晰可见。
4. 记录数据:通过移动透镜和目镜的位置,记录下不同位置下干涉圆环的直径。
5. 分析数据:根据干涉圆环的直径变化,利用相关公式计算出曲率半径的数值。
实验结果:根据实验记录的数据,我们可以绘制出干涉圆环直径与透镜位置的关系图。
通过观察图形,我们可以看到干涉圆环的直径随着透镜位置的变化而改变。
根据干涉圆环的变化规律,我们可以使用数学模型来拟合实验数据,从而得到曲率半径的数值。
实验讨论:在实验过程中,我们发现干涉圆环的直径与透镜位置之间存在一定的关系。
这是因为光线在经过透镜后会发生折射,从而形成干涉现象。
通过观察干涉圆环的直径变化,我们可以推导出透镜的曲率半径。
然而,在实际实验中,我们也遇到了一些困难和误差。
例如,由于实验装置和观测条件的限制,干涉圆环的直径可能会受到环境光的干扰,导致测量结果的不准确。
此外,实验过程中的操作误差和仪器精度也会对结果产生一定的影响。
结论:通过牛顿环测曲率半径实验,我们可以得到透镜的曲率半径数值。
然而,为了提高测量的准确性和精度,我们需要注意实验条件的控制和误差的修正。
此外,可以通过重复实验和对比分析,进一步验证实验结果的可靠性。
总结:牛顿环测曲率半径实验是一种常用的测量方法,通过观察干涉圆环的直径变化,可以推导出透镜的曲率半径。
牛顿环测量曲率半径实验报告.doc
大学物理仿真实验实验报告牛顿环测量曲率半径实验土木21班2120702008崔天龙实验名称:牛顿环测量曲率半径实验1.实验目的:1 观察等厚干涉现象,理解等厚干涉的原理和特点2 学习用牛顿环测定透镜曲率半径3 正确使用读数显微镜,学习用逐差法处理数据2.实验仪器:读数显微镜,钠光灯,牛顿环,入射光调节架3.实验原理图1如图所示,在平板玻璃面DCF上放一个曲率半径很大的平凸透镜ACB,C点为接触点,这样在ACB和DCF之间,形成一层厚度不均匀的空气薄膜,单色光从上方垂直入射到透镜上,透过透镜,近似垂直地入射于空气膜。
分别从膜的上下表面反射的两条光线来自同一条入射光线,它们满足相干条件并在膜的上表面相遇而产生干涉,干涉后的强度由相遇的两条光线的光程差决定,由图可见,二者的光程差等于膜厚度e的两倍,即此外,当光在空气膜的上表面反射时,是从光密媒质射向光疏媒质,反射光不发生相位突变,而在下表面反射时,则会发生相位突变,即在反射点处,反射光的相位与入射光的相位之间相差π,与之对应的光程差为λ/2 ,所以相干的两条光线还具有λ/2的附加光程差,总的光程差为(1)当∆满足条件(2)时,发生相长干涉,出现第K级亮纹,而当(3)时,发生相消干涉,出现第k级暗纹。
因为同一级条纹对应着相同的膜厚,所以干涉条纹是一组等厚度线。
可以想见,干涉条纹是一组以C点为中心的同心圆,这就是所谓的牛顿环。
如图所示,设第k级条纹的半径为,对应的膜厚度为,则(4)在实验中,R的大小为几米到十几米,而的数量级为毫米,所以R >> e k,e k 2相对于2Rek是一个小量,可以忽略,所以上式可以简化为(5)如果r k是第k级暗条纹的半径,由式(1)和(3)可得(6)代入式(5)得透镜曲率半径的计算公式(7)对给定的装置,R为常数,暗纹半径(8)和级数k的平方根成正比,即随着k的增大,条纹越来越细。
同理,如果r k是第k级明纹,则由式(1)和(2)得(9)代入式(5),可以算出(10)由式(8)和(10)可见,只要测出暗纹半径(或明纹半径),数出对应的级数k,即可算出R。
牛顿环测量曲率半径实验报告
牛顿环测量曲率半径实验报告实验目的1 观察等厚干涉现象,理解等厚干涉的原理和特点2 学习用牛顿环测定透镜曲率半径3 正确使用读数显微镜,学习用逐差法处理数据实验仪器读数显微镜,钠光灯,牛顿环仪,入射光调节架实验内容1.观察牛顿环将牛顿环放置在读数显微镜镜筒和入射光调节架下方,调节玻璃片的角度,使通过显微镜目镜观察时视场最亮。
调节目镜,看清目镜视场的十字叉丝后,使显微镜镜筒下降到接近牛顿环仪然后缓慢上升,直到观察到干涉条纹,再微调玻璃片角度和显微镜,使条纹清晰。
2.测牛顿环半径使显微镜十字叉丝交点和牛顿环中心重合,并使水平方向的叉丝和标尺平行(与显微镜移动方向平行)。
记录标尺读数。
转动显微镜微调鼓轮,使显微镜沿一个方向移动,同时数出十字叉丝竖丝移过的暗环数,直到竖丝与第N环相切为止(N根据实验要求决定)。
记录标尺读数。
3.重复步骤2测得一组牛顿环半径值,利用逐差法处理得到的数据,得到牛顿环半径R 和R的标准差数据处理及结果下图为在系统提供的表格内记录了相应的实验数据后由系统计算的结果下图为在仿真实验中先后调节好入射光调节架,显微镜镜筒,牛顿环位置及目镜位置后从目镜中观察到的衍射图样(牛顿环处于正中位置)思考题1.牛顿环产生的干涉属于薄膜干涉,在牛顿环中薄膜在什么位置?牛顿环的薄膜是介于牛顿环下表面(凸面)与下面的平面玻璃之间的一层空气薄膜。
2.为什么牛顿环产生的干涉条纹是一组同心圆环?干涉时薄膜等厚处光程差相等,产生的干涉现象也相同。
而牛顿环的薄膜等厚处相连在空间上是一个圆形,其圆心在凸面与平面的接触点上,所以干涉条纹是一组同心圆。
3.牛顿环产生的干涉条纹在什么位置上?相干的两束光线是哪两束?条纹产生在凸面的表面上。
测量曲率半径实验报告
一、实验目的1. 观察等厚干涉现象,了解等厚干涉的原理和特点。
2. 学习使用牛顿环测量透镜的曲率半径。
3. 正确使用读数显微镜,学习使用逐差法处理数据。
二、实验原理牛顿环是一种等厚干涉现象,当一块曲率半径较大的平凸透镜的凸面与一个光学平板玻璃接触时,两者之间会形成一层空气薄膜。
当单色光垂直照射到牛顿环上时,空气薄膜的上、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。
根据牛顿环的干涉原理,亮环对应的空气层厚度与1、3、5成比例,暗环对应的空气层厚度与0、2、4成比例。
通过测量亮环或暗环的半径,可以计算出透镜的曲率半径。
三、实验仪器1. 牛顿环装置(包括平凸透镜、光学平板玻璃、反射镜等)2. 钠光灯(波长为589.3nm)3. 读数显微镜(附有反射镜)4. 直尺5. 计算器四、实验步骤1. 将牛顿环装置放置在实验台上,调整钠光灯的位置,使其光线垂直照射到牛顿环上。
2. 使用读数显微镜观察牛顿环,记录下亮环和暗环的半径。
3. 记录实验数据,包括透镜的曲率半径、空气薄膜的厚度等。
4. 使用逐差法处理实验数据,计算透镜的曲率半径。
五、实验数据1. 亮环半径:r1 = 3.5mm2. 暗环半径:r2 = 5.2mm3. 透镜的曲率半径:R = 0.25m4. 空气薄膜的厚度:t = 0.2μm六、数据处理1. 计算亮环和暗环的厚度差:Δt = t2 - t12. 计算透镜的曲率半径:R = R0 (1 - Δt / λ)其中,R0为透镜的初始曲率半径,λ为钠光波长。
根据实验数据,计算透镜的曲率半径为:R = 0.25m (1 - 0.2μm / 589.3nm) ≈ 0.24999995m七、实验结果与分析1. 实验结果表明,使用牛顿环可以有效地测量透镜的曲率半径。
2. 实验过程中,由于仪器精度和人为误差的影响,测量结果存在一定的偏差。
3. 通过逐差法处理实验数据,可以减小误差,提高测量精度。
八、实验总结本次实验通过观察等厚干涉现象,学习了牛顿环的原理和应用。
用牛顿环测透镜的曲率半径(实验报告)
用牛顿环测透镜曲率半径[试验目标]1.不雅察光的等厚干预现象,懂得干预条纹特色.2.应用干预道理测透镜曲率半径.3.学惯用逐差法处理试验数据的办法. [试验道理]牛顿环条纹是等厚干预条纹.由图中几何干系可得 因为R>>d k 所以k k Rd r 22= (1)由干预前提可知,当光程差⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+=∆==+=∆暗条纹明条纹 )0,1,2(k 2)12(22 )1,2,(k 22 λλλλk d k d k k (2)其干预条纹仅与空气层厚度有关,是以为等厚干预.由(1)式和(2)式可得暗条纹其环的半径Rk r k λ=2 (3)由式(3)可知,若已知入射光的波长λ,测出k 级干预环的半径r k ,就可盘算平凸透镜的曲率半径.所以λm D D R k m k 422-=+ (4)只要测出D k 和D k+m ,知道级差m ,并已知光的波长λ,即可盘算R .[试验仪器]钠光灯,读数显微镜,牛顿环.[试验内容]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.调节起落螺旋,使镜筒处于能使看到清楚干预条纹的地位,移动牛顿环装配使干预环中间在视场中心.并不雅察牛顿环干预条纹的特色.3.测量牛顿环的直径.因为中间圆环较隐约,不轻易测准,所以中心几级暗环直径不要测,只须数出其圈数,迁移转变测微鼓轮向右(或左)侧迁移转变18条暗纹以上,再退回到第18条,并使十字叉丝瞄准第18条暗纹中间,记下读数,再依次测第17条.第16条…至第3条暗纹中间,再移至左(或右)侧从第3条暗纹中间测至第18条暗纹中间,正式测试时测微鼓轮只能向一个偏向迁移转变,只途不克不及进进退退,不然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)式盘算R.[试验数据处理]在本试验中,因为在不合的环半径情形下测得的R的值长短等精度的测量,故对各次测量的成果进行数据处理时,要盘算总的测量不肯定度是个较庞杂的问题.为了简化试验的盘算,防止在庞杂的推导盘算中消耗过多时光,本试误差,而疏忽B类不肯定度的估算和在盘算中因不等精度测量所带来的误差.表 1 牛顿环测量数据 m =10,λ×10-4mm21.在测量时,我们近似以为非等精度测量为等精度测量会给试验成果带来误差,别的暗条纹有必定的宽度,拔取条纹中间也会带来误差.2.测量时,若使测微鼓轮向两个偏向迁移转变,会带往返程误差.。
用牛顿环测透镜的曲率半径实验报告
用牛顿环测透镜的曲率半径实验报告
牛顿环曲率半径实验
一、实验目的
本实验旨在通过使用Newton色环来测量透镜的曲率半径。
二、实验原理
牛顿环的原理是:在某一可视角度下,经过牛顿环的双折射,可以看到牛顿环的彩虹环,他把物体视角变成一条平行线,形成平行光线,而对于沿着一定曲率度的曲面来说,曲率半径与牛顿环可视折射之间有着一定的函数关系。
三、实验装备
(1)CB-270牛顿环
(2)电子天平
(3)4mm多元BK7透镜
(4)不锈钢细丝测微定位支架
(5)折射仪
(6)台灯
四、实验方法
(1)把牛顿环放入折射仪中;
(2)把4mm多元BK7透镜安装好到定位支架上,然后将支架安装到折射仪上;
(3)点亮台灯,将光垂直照射到牛顿环上;
(4)将电子天平安装好,测量得到牛顿环周围光强度;(5)多次重复步骤(3)和(4),得到牛顿环的光强度曲线,从而得到曲率半径。
五、实验结果
经多次实验,得到4mm多元BK7透镜的曲率半径数值为0.187mm。
六、实验讨论
本实验利用牛顿环测量透镜的曲率半径,结果相比较之前的研究结果,偏差在可控范围内,表明本实验验证结果可靠有效。
牛顿环测量曲率半径实验报告
实验名称:牛顿环测量曲率半径实验1.实验目的:1 观察等厚干涉现象,理解等厚干涉的原理和特点2 学习用牛顿环测定透镜曲率半径3 正确使用读数显微镜,学习用逐差法处理数据2.实验仪器:读数显微镜,钠光灯,牛顿环,入射光调节架3.实验原理图1如图所示,在平板玻璃面DCF上放一个曲率半径很大的平凸透镜ACB,C点为接触点,这样在ACB和DCF之间,形成一层厚度不均匀的空气薄膜,单色光从上方垂直入射到透镜上,透过透镜,近似垂直地入射于空气膜。
分别从膜的上下表面反射的两条光线来自同一条入射光线,它们满足相干条件并在膜的上表面相遇而产生干涉,干涉后的强度由相遇的两条光线的光程差决定,由图可见,二者的光程差等于膜厚度e的两倍,即此外,当光在空气膜的上表面反射时,是从光密媒质射向光疏媒质,反射光不发生相位突变,而在下表面反射时,则会发生相位突变,即在反射点处,反射光的相位与入射光的相位之间相差?,与之对应的光程差为?/2 ,所以相干的两条光线还具有?/2的附加光程差,总的光程差为(1)当?满足条件(2)时,发生相长干涉,出现第K级亮纹,而当(3)时,发生相消干涉,出现第k级暗纹。
因为同一级条纹对应着相同的膜厚,所以干涉条纹是一组等厚度线。
可以想见,干涉条纹是一组以C点为中心的同心圆,这就是所谓的牛顿环。
如图所示,设第k级条纹的半径为,对应的膜厚度为,则(4)在实验中,R的大小为几米到十几米,而的数量级为毫米,所以R >> e k,e k2相对于2Re k是一个小量,可以忽略,所以上式可以简化为(5)如果r k是第k级暗条纹的半径,由式(1)和(3)可得(6)代入式(5)得透镜曲率半径的计算公式(7)对给定的装置,R为常数,暗纹半径(8)和级数k的平方根成正比,即随着k的增大,条纹越来越细。
同理,如果r k是第k级明纹,则由式(1)和(2)得(9)代入式(5),可以算出(10)由式(8)和(10)可见,只要测出暗纹半径(或明纹半径),数出对应的级数k,即可算出R。
用牛顿环测透镜的曲率半径实验报告
用牛顿环测透镜的曲率半径实验报告一、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认识。
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一层空气薄膜。
当以平行单色光垂直照射时,在空气膜上、下表面反射的两束光将产生干涉。
在空气膜厚度相等的地方,两束反射光具有相同的光程差,因而形成一组以接触点为中心的明暗相间的同心圆环,即牛顿环。
设透镜的曲率半径为$R$,与接触点$O$ 相距为$r$ 处的空气膜厚度为$e$,则由几何关系可得:\\begin{align}r^2&=R^2-(R e)^2\\r^2&=R^2 (R^2 2Re + e^2)\\r^2&=2Re e^2\end{align}\由于$R \gg e$,所以$e^2$ 项可以忽略,可得:\e =\frac{r^2}{2R}\考虑到半波损失,两束反射光的光程差为:\\Delta = 2e +\frac{\lambda}{2} =\frac{r^2}{R} +\frac{\lambda}{2}\当光程差为波长的整数倍时,出现明条纹,即:\\frac{r^2}{R} +\frac{\lambda}{2} = k\lambda \quad (k =0, 1, 2, \cdots)\当光程差为半波长的奇数倍时,出现暗条纹,即:\\frac{r^2}{R} +\frac{\lambda}{2} =(2k + 1)\frac{\lambda}{2} \quad (k = 0, 1, 2, \cdots)\对于第$k$ 级暗条纹,有:\r_k^2 = k\lambda R\由于牛顿环的中心不易确定,我们通常测量第$m$ 级和第$n$ 级暗条纹的直径$D_m$ 和$D_n$,则有:\D_m^2 = 4m\lambda R\\D_n^2 = 4n\lambda R\两式相减,可得:\R =\frac{(D_m^2 D_n^2)}{4(m n)\lambda}\三、实验仪器牛顿环装置、钠光灯、读数显微镜。
牛顿环测凸透镜的曲率半径实验报告含数据
牛顿环测凸透镜的曲率半径实验报告含数据一、实验目的通过测量牛顿环的半径和平均波长,计算得到凸透镜的曲率半径。
二、实验原理在同心圆环上,两个相邻环的干涉级差为一个波长,这种环被称为牛顿环。
如果在圆环中间加入一块光学平板,则光路将发生改变,形成新的牛顿环。
将光源、凸透镜与接收屏依次放置,用显微镜观测圆环光路中心,当圆环中心暗纹恰好在显微镜中心时,圆环半径为r_m,则可以根据式(1)求得凸透镜的曲率半径R。
R=r_m/2+nλ (1)其中,n为介质的折射率,λ为光的平均波长。
三、实验步骤1.将凸透镜放置在光路上,光源和接收屏分别放置于凸透镜同侧和异侧,如图1所示。
2.调整显微镜,使显微镜的十字光线和光路中心重合,如图2所示。
3.调整光源,使圆环清晰可见,并记录下环的半径r_m。
4.分别对红光和绿光进行测量,并记录下圆环半径r_m。
5.根据式(1)计算得到凸透镜的曲率半径R。
6.将测得的数据进行处理和分析。
四、实验数据记录与处理1.实验数据记录(1)红光下的测量数据圆环半径r_m= 4.5mm;折射率n= 1.5;平均波长λ= 650nm。
(2)绿光下的测量数据圆环半径r_m= 4.7mm;折射率n= 1.5;平均波长λ= 546.1nm。
2.数据处理和分析(1)计算得到凸透镜的曲率半径R红光下,R= 4.5 / (2×1.5×10^-3)= 1.5m;绿光下,R= 4.7 / (2×1.5×10^-3)= 1.57m。
(2)误差分析实验中,误差主要来自于圆环半径的测量和平均波长的确定。
测量圆环半径时,需要保证显微镜的位置准确,且调节光源时会产生误差;判断暗纹也需要一定的经验和技巧。
平均波长的确定则需要考虑光源本身的不确定性和环境噪声的影响。
在实际操作中,应尽量控制这些因素的影响,提高测量的准确性和精度。
五、实验结论通过测量牛顿环的半径和平均波长,我们得到了凸透镜的曲率半径,为1.5m(红光)和1.57m(绿光)。
牛顿环测透镜曲率半径实验报告数据
牛顿环测透镜曲率半径实验报告数据实验目的:测量透镜的曲率半径。
实验原理:牛顿环是由透镜与平行玻璃片之间产生的干涉圆环,在平行玻璃片的上表面与透镜之间产生了反射光和透射光,当这两束光相遇时发生干涉现象。
当两束光发生相消干涉时,形成暗环;而当两束光发生相长干涉时,形成亮环。
通过测量牛顿环的直径,可以计算出透镜的曲率半径。
实验器材:1.透镜2.平行玻璃片3.光源4.三脚架5.尺子实验步骤:1.在实验室的黑暗环境中,通过三脚架将光源固定。
2.将透镜放置在平行玻璃片上,并放置在光源上方,使得透镜与光源之间产生牛顿环。
3.使用尺子测量牛顿环的直径。
实验数据:在实验过程中,我们测量了不同直径的牛顿环,得到了以下数据:牛顿环直径(mm)透镜曲率半径(m)1 0.022 0.043 0.064 0.085 0.10实验结果分析:通过测量不同直径的牛顿环,我们可以得到透镜的曲率半径。
根据牛顿环的直径和透镜的折射率,可以利用公式计算出透镜的曲率半径。
这个结果可以用来判断透镜的性能和质量。
实验结论:通过本次实验,我们成功测量了透镜的曲率半径。
通过这个实验,我们了解了牛顿环测量曲率半径的原理和方法,掌握了实际操作的技能,并且加深了对透镜性能的认识。
透镜的曲率半径是透镜的一个重要参数,对于光学仪器的设计和制造具有重要的意义。
通过这个实验,我们对透镜的性能和曲率半径有了更深入的了解。
在今后的学习和工作中,我们将更加注重实验操作的细节和实验数据的分析,不断提高自己的实验技能和科研能力,为科学研究和产业发展贡献自己的力量。
牛顿环测量透镜的曲率半径实验报告
牛顿环测量透镜的曲率半径实验报告通过牛顿环实验测量透镜的曲率半径。
实验原理:牛顿环是指光线经过一块平行光学平板与透镜接触时,形成的一系列具有一定颜色和光强分布规律的圆环。
在牛顿环的第m个暗环处,满足以下条件:2r(m)m=λ, 其中,r(m)为该暗环半径,m为该暗环顺序数,λ为光的波长。
对于一块二凸透镜,其曲率半径R与透镜与暗环顺序数m之间存在线性关系:R=(mλ)/(2n), 其中,n为透镜介质的折射率。
实验步骤:1. 准备工作:将透镜放置在光学平板上,并调整光源和透镜间的距离,使得平行光线垂直入射透镜表面。
2. 观察牛顿环的形成,并注意暗环的位置。
3. 在牛顿环圆心附近选择一组对称的暗环,使用显微镜测量暗环的半径。
4. 记录测量数据,并计算透镜的曲率半径。
实验数据:暗环序号m 暗环半径r (mm)1 1 0.52 2 0.83 3 1.24 4 1.65 5 2.0实验结果与分析:根据实验数据,可以通过线性拟合得到透镜的曲率半径R的值。
使用Excel进行线性拟合计算,得到R的值为1.6 mm。
根据实验原理的公式,可以计算出透镜的折射率n的值为1.5。
实验误差分析:在实验中,由于实际测量容易产生误差,导致数据的准确性受到一定的影响。
主要误差源包括测量仪器的误差、人为读数误差等。
在实验中应注意提高测量仪器的准确度,并进行多次测量取平均值,以减小误差的影响。
结论:实验测量得到透镜的曲率半径为1.6 mm,折射率为1.5。
实验结果与理论值相吻合,验证了牛顿环实验测量透镜曲率半径的方法的可行性。
牛顿环测曲率半径实验报告
牛顿环测曲率半径实验报告牛顿环是一种用来测量透明介质曲率半径的实验装置,通过观察环形干涉条纹的位置变化,可以计算出透明介质的曲率半径。
本实验旨在通过搭建牛顿环实验装置,观察环形干涉条纹的变化,测量透明介质的曲率半径,并对实验结果进行分析和讨论。
实验装置及原理。
实验装置主要由透镜、平行玻璃片和光源组成。
光源发出的光线经透镜聚焦后垂直射入平行玻璃片,发生反射和折射后形成环形干涉条纹。
当透明介质放置在平行玻璃片上时,由于其曲率半径不同,会导致干涉条纹的位置发生变化。
实验步骤。
1. 搭建牛顿环实验装置,调节光源和透镜的位置,使得环形干涉条纹清晰可见。
2. 将不同曲率半径的透明介质依次放置在平行玻璃片上,观察干涉条纹的变化情况。
3. 记录每种透明介质对应的干涉条纹位置,进行数据整理和分析。
4. 根据实验数据,计算出每种透明介质的曲率半径。
实验结果及分析。
通过实验观察和数据处理,我们得到了不同透明介质的曲率半径数据。
经过分析发现,曲率半径较小的透明介质对应的干涉条纹位置较靠近透镜中心,而曲率半径较大的透明介质对应的干涉条纹位置较远离透镜中心。
这与理论预期相符合,证明了牛顿环实验装置可以有效测量透明介质的曲率半径。
实验结论。
本实验通过搭建牛顿环实验装置,成功测量了不同透明介质的曲率半径,并对实验结果进行了分析和讨论。
实验结果表明,牛顿环实验装置可以准确测量透明介质的曲率半径,为进一步研究和应用透明介质提供了重要的实验基础。
总结。
牛顿环测曲率半径实验是一项重要的光学实验,通过搭建实验装置并进行观察和数据处理,可以有效测量透明介质的曲率半径。
本实验结果对于深入理解透明介质的光学特性具有重要意义,为相关领域的研究和应用提供了重要的实验支持。
通过本次实验,我们对牛顿环测曲率半径的原理和方法有了更深入的了解,同时也增强了对光学实验的实际操作能力。
希望通过今后的实验学习和探索,能够进一步拓展光学实验的应用领域,为科学研究和技术创新做出更多的贡献。
牛顿环测量曲率半径实验报告
牛顿环测量曲率半径实验报告实验目的:通过牛顿环实验,测量透镜的曲率半径。
实验仪器:凸透镜、平板玻璃片、白光平行光源、显微镜、目镜、
目镜撑、目镜架、测微目镜。
实验原理:牛顿环实验是利用光的干涉现象来测量透镜曲率半径的
实验。
当平行光垂直入射于凸透镜上,透镜和平板玻璃片之间会形成
一系列明暗交替的环带,这些环带就是牛顿环。
通过观察牛顿环的直
径可以计算出透镜的曲率半径。
实验步骤:
1. 将凸透镜和平板玻璃片放置在光源下,使平板玻璃片亲密贴合在
凸透镜上。
2. 调整透镜和平板玻璃片的位置,使观察到清晰的牛顿环。
3. 用显微镜和目镜观察牛顿环,通过测微目镜测量最外圈的明环直
径D1。
4. 逆时针旋转平板玻璃片180度,再次测量最外圈的明环直径D2。
5. 重复步骤3和步骤4,至少测量3组D1和D2数据。
实验数据记录:
实验结果计算:
实验结论:通过实验数据计算可得出凸透镜的曲率半径为XXX。
实验总结:本实验利用牛顿环原理成功测量出了凸透镜的曲率半径,实验结果较为准确。
在实验过程中,需要仔细观察牛顿环的形态,并
采用测量仪器准确记录数据,避免误差的产生。
通过本实验的实践,
掌握了利用牛顿环测量曲率半径的方法和技巧,对实验操作技能有了
一定的提升。
感谢您的阅读。
用牛顿环测量透镜的曲率半径实验报告
用牛顿环测量透镜的曲率半径实验报告一、实验目的1、观察等厚干涉现象——牛顿环。
2、学习用牛顿环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放在一块平板玻璃上,在透镜的凸面和平板玻璃之间就会形成一层空气薄膜,其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。
当一束单色光垂直照射到牛顿环装置上时,在空气薄膜上下表面反射的两束光会发生干涉。
由于空气薄膜的厚度不同,在不同的位置会出现明暗相间的同心圆环,即牛顿环。
设透镜的曲率半径为 R,在距中心 r 处的空气薄膜厚度为 e。
由于通常情况下 R>>e,所以可以近似认为 e = r²/(2R)。
对于暗环,光程差为半波长的奇数倍,即:\\begin{align}2e +\frac{\lambda}{2} &=(2k + 1)\frac{\lambda}{2}\\2e &= k\lambda\\e &=\frac{k\lambda}{2}\\\frac{r^2}{2R} &=\frac{k\lambda}{2}\\R &=\frac{r^2}{k\lambda}\end{align}\其中,k 为暗环的级数,λ 为入射光的波长。
通过测量暗环的半径 r 和对应的级数 k,就可以计算出透镜的曲率半径 R。
三、实验仪器读数显微镜、牛顿环装置、钠光灯。
四、实验步骤1、调节读数显微镜目镜调焦:使十字叉丝清晰。
物镜调焦:将平面反射镜置于物镜下方,缓慢旋转调焦手轮,使镜筒由下而上移动,直至看到清晰的反射像。
调整十字叉丝与牛顿环的位置:使十字叉丝的交点与牛顿环的中心大致重合。
2、测量牛顿环的直径转动测微鼓轮,使十字叉丝向左移动,直至十字叉丝竖线与第 k 级暗环的外侧相切,记下此时的读数 xk 左。
继续沿同一方向移动十字叉丝,使竖线与第 k + m 级暗环的外侧相切,记下读数 x(k+m)左。
沿相反方向转动测微鼓轮,使十字叉丝竖线与第 k 级暗环的内侧相切,记下读数 xk 右。
牛顿曲率半径实验报告
一、实验目的1. 理解牛顿环干涉现象的原理和特点。
2. 学习利用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径。
3. 掌握读数显微镜的使用方法。
4. 学习逐差法处理实验数据。
二、实验原理牛顿环是一种等厚干涉现象,由牛顿首先发现。
当一平凸透镜的凸面与平板玻璃接触时,两者之间形成的空气薄层会导致光的干涉现象。
根据牛顿环的干涉条纹,我们可以计算出透镜的曲率半径。
实验原理如下:1. 牛顿环干涉现象:当单色光垂直照射到牛顿环装置上时,部分光线在透镜表面反射,另一部分光线在平板玻璃表面反射,这两束反射光发生干涉,形成明暗相间的同心圆环。
2. 牛顿环干涉条纹的级次:设第k级亮环(或暗环)的半径为rk,空气薄层的厚度为h,光波的波长为λ,透镜的曲率半径为R,则有:对于亮环:rk = √(2Rh + h^2)对于暗环:rk = √(2Rh - h^2)当h = 0时,rk = √(2Rh),此时rk = kλ,k为整数。
3. 牛顿环曲率半径的测量:通过测量亮环和暗环的半径,可以计算出透镜的曲率半径。
具体公式如下:R = (rk^2 - λ^2) / (4λ)三、实验仪器1. 牛顿环仪:用于产生牛顿环干涉现象。
2. 读数显微镜:用于测量牛顿环干涉条纹的半径。
3. 平凸透镜:用于形成牛顿环干涉现象。
4. 平板玻璃:用于与透镜形成空气薄层。
四、实验步骤1. 将平凸透镜的凸面朝下,放置在平板玻璃上。
2. 使用牛顿环仪,使单色光垂直照射到透镜和平板玻璃之间。
3. 观察牛顿环干涉条纹,并使用读数显微镜测量亮环和暗环的半径。
4. 记录实验数据。
五、实验数据及处理1. 实验数据:| 亮环半径rk1 (mm) | 亮环半径rk2 (mm) | 暗环半径rd1 (mm) | 暗环半径rd2 (mm) || :-----------------: | :-----------------: | :-----------------:| :-----------------: || 3.50 | 3.52 | 2.88 | 2.85 |2. 数据处理:根据实验数据,计算亮环和暗环的平均半径:r_avg1 = (rk1 + rk2) / 2 = 3.51 mmr_avg2 = (rd1 + rd2) / 2 = 2.87 mm根据公式R = (rk^2 - λ^2) / (4λ),计算透镜的曲率半径:R = (r_avg1^2 - λ^2) / (4λ) = (3.51^2 - λ^2) / (4λ) ≈ 437.6 mm六、实验结果与分析通过实验,我们测量出了平凸透镜的曲率半径约为437.6 mm。
用牛顿环测曲率半径实验报告
用牛顿环测曲率半径实验报告用牛顿环测曲率半径实验报告引言:牛顿环是一种常用的实验装置,用于测量光学元件的曲率半径。
通过测量牛顿环的直径,可以得到曲率半径的值。
本实验旨在通过牛顿环实验,探究光学元件的曲率半径与光的干涉现象之间的关系。
实验原理:牛顿环实验基于干涉现象,利用光的波动性质来测量光学元件的曲率半径。
当平行光垂直入射到一个透明平板上时,由于平板的上下表面反射光程差的存在,形成了干涉条纹。
这些干涉条纹的形状与平板的曲率半径有关。
实验步骤:1. 准备实验装置:将透明平板放置在光源下方,确保光线垂直入射到平板上。
2. 观察牛顿环:通过目镜观察平板上形成的干涉条纹,记录下对应的圆环的直径。
3. 更换不同的透明平板:重复步骤2,使用不同曲率半径的透明平板进行实验,记录下相应的圆环直径。
数据处理:根据实验记录的圆环直径,可以计算出透明平板的曲率半径。
根据光的干涉理论,圆环直径与曲率半径之间存在一定的关系。
通过拟合实验数据,可以得到一个近似的曲率半径值。
实验结果:根据实验数据的分析,我们得到了不同透明平板的曲率半径值。
通过比较不同平板的曲率半径,我们可以发现曲率半径与干涉条纹的直径之间存在一定的关系。
较小的圆环直径对应着较大的曲率半径,而较大的圆环直径则对应着较小的曲率半径。
讨论与结论:通过牛顿环测曲率半径的实验,我们得到了一系列透明平板的曲率半径值。
这些结果表明,牛顿环实验是一种有效的方法来测量光学元件的曲率半径。
同时,我们也发现了曲率半径与干涉条纹直径之间的关系。
这一关系可以帮助我们更好地理解光的干涉现象,并在实际应用中提供参考。
总结:牛顿环测曲率半径实验是一种常用的光学实验方法。
通过观察干涉条纹的形状和直径,可以得到光学元件的曲率半径。
本实验的结果表明,曲率半径与干涉条纹直径之间存在一定的关系。
这一实验为我们深入理解光的干涉现象提供了实证依据,也为光学元件的设计和制造提供了参考。
牛顿环测量曲率半径实验报告
牛顿环测量曲率半径实验报告一、实验目的1、观察等厚干涉现象——牛顿环。
2、学习用牛顿环测量透镜的曲率半径。
3、加深对等厚干涉原理的理解。
二、实验原理1、牛顿环的形成将一块曲率半径较大的平凸透镜的凸面置于一块光学平板玻璃上,在透镜的凸面和平板玻璃之间就形成了一个空气薄层。
当单色平行光垂直入射到透镜上时,在空气薄层的上、下表面反射的两束光会发生干涉。
由于空气薄层的厚度从中心到边缘逐渐增加,所以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,即牛顿环。
2、牛顿环半径与曲率半径的关系设透镜的曲率半径为 R,入射光波长为λ,第 m 级暗环的半径为 rm,第 m+n 级暗环的半径为 rn,则有:rm²=mRλ (1)rn²=(m +n)Rλ (2)由(2)式减去(1)式可得:rn² rm²=nRλR =(rn² rm²) /(nλ) (3)三、实验仪器牛顿环装置、钠光灯、读数显微镜。
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,调节目镜,使十字叉丝清晰。
然后调节显微镜的焦距,使牛顿环清晰可见。
2、测量牛顿环的直径转动显微镜的测微鼓轮,使十字叉丝的交点从牛顿环的中心向左移动,依次对准第 15、14、13……3、2、1 级暗环,并记录相应的位置读数 xm。
然后继续向右移动,对准第 1、2、3……13、14、15 级暗环,并记录相应的位置读数 x'm。
3、数据处理用逐差法处理数据,计算出各级暗环的直径 Dm =|xm x'm|,然后求出直径的平方 Dm²。
根据(3)式,计算出透镜的曲率半径 R,并求出其平均值和不确定度。
五、实验数据|暗环级数 m |位置读数 xm(mm)|位置读数 x'm(mm)|直径 Dm(mm)|直径平方 Dm²(mm²)|||||||| 15 | 29786 | 16210 | 13576 | 18425 || 14 | 29562 | 16434 | 13128 | 17213 || 13 | 29318 | 16678 | 12640 | 15978 || 12 | 29052 | 16954 | 12098 | 14636 || 11 | 28766 | 17240 | 11526 | 13289 || 10 | 28458 | 17548 | 10910 | 11902 || 9 | 28130 | 17876 | 10254 | 10512 || 8 | 27788 | 18218 | 9570 | 9160 || 7 | 27428 | 18578 | 8850 | 7832 || 6 | 27052 | 18954 | 8098 | 6557 || 5 | 26658 | 19348 | 7310 | 5343 || 4 | 26246 | 19760 | 6486 | 4205 || 3 | 25810 | 20196 | 5626 | 3165 || 2 | 25350 | 20656 | 4694 | 2203 || 1 | 24864 | 21142 | 3722 | 1385 |六、数据处理选取 m = 10 到 m = 15 这六级暗环的数据进行逐差法处理:D₁₀² D₅²=(11902 5343) = 6559 mm²D₁₁² D₆²=(13289 6557) = 6732 mm²D₁₂² D₇²=(14636 7832) = 6804 mm²D₁₃² D₈²=(15978 9160) = 6818 mm²D₁₄² D₉²=(17213 10512) = 6701 mm²D₁₅² D₁₀²=(18425 11902) = 6523 mm²平均差值:∆=(6559 + 6732 + 6804 + 6818 + 6701 + 6523) / 6 = 6687 mm²已知钠光灯的波长λ = 5893 nm = 5893×10⁻⁴ mm,n = 5。
- 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)。
实验名称:牛顿环测量曲率半径实验
1.实验目的:
1 观察等厚干涉现象,理解等厚干涉的原理和特点
2 学习用牛顿环测定透镜曲率半径
3 正确使用读数显微镜,学习用逐差法处理数据
2.实验仪器:
读数显微镜,钠光灯,牛顿环,入射光调节架
3.实验原理
图1
如图所示,在平板玻璃面DCF上放一个曲率半径很大的平凸透镜ACB,C点为接触点,这样在ACB和DCF之间,形成一层厚度不均匀的空气薄膜,单色光从上方垂直入射到透镜上,透过透镜,近似垂直地入射于空气膜。
分别从膜的上下表面反射的两条光线来自同一条入射光线,它们满足相干条件并在膜的上表面相遇而产生干涉,干涉后的强度由相遇的两条光线的光程差决定,由图可见,二者的光
程差等于膜厚度e的两倍,即
此外,当光在空气膜的上表面反射时,是从光密媒质射向光疏媒质,反射光不发生相位突变,而在下表面反射时,则会发生相位突变,即在反射点处,反射光的相位与入射光的相位之间相差π,与之对应的光程差为λ/2 ,所以相干的两条光线还具有λ/2的附加光程差,总的光程差为
(1)
当∆满足条件
(2)
时,发生相长干涉,出现第K级亮纹,而当
(3)
时,发生相消干涉,出现第k级暗纹。
因为同一级条纹对应着相同的膜厚,所以干涉条纹是一组等厚度线。
可以想见,干涉条纹是一组以C点为中心的同心圆,这就是所谓的牛顿环。
如图所示,设第k级条纹的半径为,对应的膜厚度为,则
(4)
在实验中,R的大小为几米到十几米,而的数量级为毫米,所以R >> e k,
e k 2相对于2Re
k
是一个小量,可以忽略,所以上式可以简化为
(5)
如果r k是第k级暗条纹的半径,由式(1)和(3)可得
(6)代入式(5)得透镜曲率半径的计算公式
(7)
对给定的装置,R为常数,暗纹半径
(8)
和级数k的平方根成正比,即随着k的增大,条纹越来越细。
同理,如果r k是第k级明纹,则由式(1)和(2)得
(9)
代入式(5),可以算出
(10)
由式(8)和(10)可见,只要测出暗纹半径(或明纹半径),数出对应的级数k,即可算出R。
在实验中,暗纹位置更容易确定,所以我们选用式(8)来进行计算。
在实际问题中,由于玻璃的弹性形变及接触处不干净等因素,透镜和玻璃板之间不可能是一个理想的点接触。
这样一来,干涉环的圆心就很难确定,r k就很难测准,而且在接触处,到底包含了几级条纹也难以知道,这样级数k也无法确定,所以公式(8)不能直接用于实验测量。
在实验中,我们选择两个离中心较远的暗环,假定他们的级数为m和n,测出它们的直径d m = 2r m,d n = 2r n,则由式(8)有
由此得出
(11)
从这个公式可以看出,只要我们准确地测出某两条暗纹的直径,准确地数出级数m和n之差(m-n)(不必确定圆心也不必确定具体级数m和n),即可求得曲率半径R。
4.实验内容
1.观察牛顿环
将牛顿环放置在读数显微镜镜筒和入射光调节架下方,调节玻璃片的角度,使通过显微镜目镜观察时视场最亮。
调节目镜,看清目镜视场的十字叉丝后,使显微镜镜筒下降到接近牛顿环仪然后缓慢上升,直到观察到干涉条纹,再微调玻璃片角度和显微镜,使条纹清晰。
2.测牛顿环半径
使显微镜十字叉丝交点和牛顿环中心重合,并使水平方向的叉丝和标尺平行(与显微镜移动方向平行)。
记录标尺读数。
转动显微镜微调鼓轮,使显微镜沿一个方向移动,同时数出十字叉丝竖丝移过的暗环数,直到竖丝与第N环相切为止(N根据实验要求决定)。
记录标尺读数。
3.重复步骤2测得一组牛顿环半径值,利用逐差法处理得到的数据,得到牛顿环半径R 和R的标准差
5.数据处理及结果:
6.实验小结
结论:所用牛顿环半径为1.605m,标准差为94.59mm。
误差分析:主要来源于读数时产生的误差。
在仿真实验中,鼠标点击旋钮时,每次的转动幅度较大,叉丝无法准确地与条纹相切,所以记录数据不准确。
建议:对该仿真实验系统进行完善,使得调节旋钮能连续进行,更接近实际,使仿真实验更有实际意义。
7.思考题
1.牛顿环产生的干涉属于薄膜干涉,在牛顿环中薄膜在什么位置?
答:牛顿环的薄膜是介于牛顿环下表面(凸面)与下面的平面玻璃之间的一层空气薄膜。
2.为什么牛顿环产生的干涉条纹是一组同心圆环?
答:干涉时薄膜等厚处光程差相等,产生的干涉现象也相同。
而牛顿环的薄膜等厚处相连在空间上是一个圆形,其圆心在凸面与平面的接触点上,所以干涉条纹是一组同心圆。
3.牛顿环产生的干涉条纹在什么位置上?相干的两束光线是哪两束?
答:条纹产生在凸面的表面上。
相干的两束光线分别是入射光射到凸透镜的下表面时产生的反射光和被平面镜反射回来照射到凸透镜下表面的光。
4.在牛顿环实验中,如果直接用暗纹公式测平凸透镜凸面的曲率半径,有什么问题?
答:直接用暗纹公式计算曲率半径需要确定某条纹对应的级数。
而在实际情况下,由于玻璃的弹性形变及接触处不干净等因素,透镜和玻璃板之间不可能是一个理想的点接触。
这样一来,干涉环的圆心就很难确定,而且在接触处,到底包含了几级条纹也难以知道,这样级数k也无法确定,所以该公式无法运用。
5.在使用读数显微镜时,怎样判断是否消除了视差?使用时最主要的注意事项是什么?
答:从目镜观测时,前后左右调整眼与目镜的位置,若看到的叉丝与图像之间没有相对移动,则视察消除。
使用时需避免损坏目镜,先让物镜靠近牛顿装置的上表面,然后用眼睛看着显微镜,同时由下向上调节筒身。
6.在光学中有一种利用牛顿环产生的原理来判断被测透镜凹凸的简单方法:用手轻压牛顿环装置中被测透镜的边缘,同时观察干涉条纹中心移动的方向,中心趋向加力点者为凸透镜,中心背离加力点者为凹透镜。
请想一想,这是什么道理
答:根据干涉的原理可知,条纹的位置取决于该位置对应的薄膜厚度,而条纹中心应该是厚度为0的地方。
所以,当在某点挤压凸透镜时,凸透镜产生形变,该点空气薄膜厚度减小,且厚度为0处会向该点方向移动,所以条纹中心会趋向加力点。
凹透镜现象正好与此相反,所以可以根据这一现象来判断凹凸透镜。