劈尖干涉法测细直径
劈尖干涉测细丝直径ppt课件
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n6Βιβλιοθήκη 、劈尖干涉测细丝直径原理装置
光程差
明纹 暗纹
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2、劈尖干涉测细丝直径原理
劈尖干涉条纹分布特点 光程差：
（1） 棱边处：
有半波损失，光程差：
为暗纹。
2
棱边处为0级暗纹。
条纹级次依次增大
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2、劈尖干涉测细丝直径原理
（2）相邻明纹 (或暗纹) 所对应的薄膜厚度差
测细丝的直径
θ D
L
（1）利用显微镜读数标尺测
出N个条纹长度，例如：30条
l
明条纹间长4.295mm；
l = 4.295/29mm
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2、劈尖干涉测细丝直径原理
测细丝的直径
D
L
l
DL
2l
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3、小结 （1）微小量测量-- 劈尖干涉法
（2）干涉条纹特点 （3）细丝直径测量：
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思考：
已知波长λ，如何通过劈尖干涉条纹数目变 化测膨胀量△l ？
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2、劈尖干涉测细丝直径原理
（3）相邻明纹 (或暗纹) 间距
l
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2、劈尖干涉测细丝直径原理
劈尖干涉条纹变化特点
相邻明纹 (或暗纹) 间距 l 2
变大条纹变密，反
之变疏。
每一条纹对应劈尖 内的一个厚度，厚度改 变时，对应的条纹随之 移动。
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2、劈尖干涉测细丝直径原理
1
内容导航
劈尖干涉简介 劈尖干涉测细丝直径原理
总结与思考
利用等厚干涉测金属细丝的直径
利用劈尖干涉测定细丝直径09物理学： 罗有仁 谢青春 王晶指导老师：王兴华摘要: 干涉和衍射是光的波动性的具体表现。
等厚干涉又是光的干涉中的重要物理实验。
而作为等厚干涉的具体应用—— 利用劈尖干涉法测定细丝直径 ,是一项很好的设计性实验。
关键字: 读数显微镜；钠光灯；空气劈尖;等厚干涉;条纹一、实验目的1、观察了解等厚干涉的原理和现象；2、进一步学会使用读数显微镜；3、学习用等厚干涉测细丝的直径。
二、实验仪器读数显微镜、钠光灯、空气劈尖相邻暗条纹间距k x x =∆ （3） 由图二可知，相似比LD x e = （4）由（1）、（3）、（4）⇒ 2λ⋅∆=x L D （5）若劈尖中段N 条暗纹长度为 ，2λ⋅= L N D x则 2λ⋅= L N D （取N=60） （6）)()(22L u L u L u B A +=）（ （7） ))(())(()(22l u l u l u B A +=（8）))(D())(L D ()(22l u lL u D u ∂∂+∂∂= （9）四、实验内容及要求1、点燃钠光灯，将由待测金属细丝和玻璃片所组成的空气劈尖置于显微镜下平台P 上，调钠光灯使入射光经 45半反镜G 反射后投射到劈尖N 上，再由N 反射经G进入显微镜。
应保证有足够的光强反射到显微镜中。
2、仪器调整（1）调视度。
旋转目镜，使叉丝成像在目镜平面上，此时叉丝最清晰。
（2）调视差。
目测，用调焦手轮将显微镜筒下移至接 近劈尖处，在缓慢升起镜筒，使劈尖干涉条纹成像在物镜焦平面上，此时在目镜中看到的条纹最清晰。
（3）使整个劈尖位于显微镜的移动测量范围内，且干涉条纹与叉丝平行。
3、实验测量N 条D图三K 条L eDxLN 条D图四图二（1）测l 。
移动显微镜，使竖叉丝对准视场中清晰暗纹，每隔60条读取一次坐标，则 为两次相邻坐标差，共测6组。
（2）测L 。
移动显微镜从劈尖第一级暗纹（与棱边重叠，并含与其中）到细处，读取两端坐标，则L 为两坐标差，共测5组。
劈尖干涉法测定金属细丝不同位置直径
劈尖干涉法测定金属细丝不同位置直径系别：计算机科学与技术系专业班级：软件工程1801班姓名：王睿、罗家鑫指导教师：王天会摘要：在劈尖干涉法测定金属细丝直径的实际测量中，同一条金属细丝不同位置的直径通常不尽相等。
本文将对劈尖干涉法测定金属细丝直径进行一定的理论分析，并证明金属细丝不同位置的直径存在差异并进行简单的不确定度分析。
关键词：金属细丝直径；劈尖干涉法；不同位置；多次测量一、引言等厚干涉又是光的干涉中的重要物理实验。
而作为等厚干涉的具体应用——利用劈尖干涉法测定金属细丝直径, 是一项很好的设计性实验。
理想状态下金属细丝是均匀的，但在基本测量中，我们发现金属细丝与之不符，即其不同位置之间的直径存在一定的差异。
为更加直观地解释和说明这一实验现象，本文对此作出了如下的理论分析。
二、理论分析、实验系统、实验数据处理、实验结论（一）实验原理1．劈尖干涉原理两块表面是严格几何平面的玻璃片，将一端互相叠合，另一端插入细丝，两板间即形成空气劈尖，空气劈尖即两玻璃片之间形成一个一段薄一段厚的楔形空气膜，两玻璃片叠合端的交线称为棱边，空气膜的夹角θ称为劈尖楔角。
当平行单色光垂直照射到玻璃片时，可以在劈尖表面观察到明暗相间的干涉条纹（若入射光是复色光，则为彩色条纹，这个现象称为劈尖干涉。
）劈尖干涉条纹是由空气膜的上、下表面反射的两列光波叠加干涉而成。
当波长为λ的单色光a垂直空气膜表面入射时，由于劈尖楔角θ很小，上、下表面反射的两束相干光叠加干涉而成。
当波长为λ的单色光a垂直空气膜表面入射时，由于劈尖楔角θ很小，上、下表面反第一组中l 的A 类不确定度()212A --⋅∆=∆-n r x x U2101999908.0129.02--⋅=-00062.0=mm 第一组中l 的相对不确定度()()2B 2A x U x U U ∆+∆=2200062.00005.0+= mm 00079.0=第二组中l 的A 类不确定度()212A --⋅∆=∆-n r x x U2101999949.0130.02--⋅=- mm 00046.0=第二组中l 的相对不确定度()()2B 2A x U x U U ∆+∆=2200046.00005.0+= mm 00067.0=第三组中l 的A 类不确定度()212A --⋅∆=∆-n r x x U2101999984.0131.02--⋅=-mm 00026.0=第三组中l 的相对不确定度()()2B 2A x U x U U ∆+∆=2200026.00005.0+= mm 00056.0=经过使用劈尖干涉法测量三组不同位置金属细丝的直径，在2%的相对误差范围内，能够体现出劈尖干涉法测量毫米级别直径时的较高精确度，且可证明得金属细丝并不均匀，其不同位置的直径存在-3⨯数量级的差异。
细丝直径的测量
细丝直径的测量摘要：本次实验为细丝直径的测量，由于细丝利用普通的测量工具很难准确测量，误差很大，所以此次实验是利用等厚干涉原理，即由同一光源发出的平行单色光垂直入射分别经过空气劈尖所形成的空气薄膜上下表面反射后，在上表面相遇时产生的一组与棱边平行的，明暗相间，间隔相同的干涉条纹，由此来测量细丝的直径，使数据更加准确，本次试验就是利用干涉原理制作劈尖测量发丝的直径。
关键词：干涉原理空气劈尖直径光程差引言：本次实验是利用空气劈尖根据光的干涉原理测量发丝的直径，干涉和衍射是光的波动性的具体变现，利用光的等厚干涉由同一光源发出的平行光，分别经过劈尖间所形成的空气薄膜上下表面反射后产生干涉现象，形成明暗相间的条纹，使用显微镜观察明暗条纹间的距离，由此来计算发丝的直径实验原理：当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两片玻璃片之间就形成了一层空气薄膜，叫做空气劈尖。
在同一光源发出的单色平行光垂直照射下，经劈尖上下表面反射后将会产生干涉现象，在显微镜观察可发现明暗相间的干涉条纹，如图所示实验内容与步骤：实验仪器：读数显微镜 45度反射镜 2片光学玻璃钠光灯发丝1 将发丝夹在2片光学玻璃的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖。
将劈尖放在读数显微镜的载物台上。
2 打开钠光灯，调节45度反射镜，使光线平行垂直射入充满视野，此时显微镜的视野由暗变亮。
3 调节显微镜物镜的焦距使视野内明暗相间的条纹清晰，调节显微镜目镜焦距以及叉丝的位置是否对齐和劈尖放置的位置，4 找出一段最清晰的条纹用读数显微镜读出两条明条纹或暗条纹之间的距离，同一方向转动测微鼓轮测量出5组明或暗条纹的间距。
5 使用游标卡尺测量出劈尖内细丝到较远一端的距离L6 根据公式和测量的数据计算出细丝的直径和不确定度数据处理与实验结果表达式：S=(0.212+0.220+0.216+0.218+0.220)÷5=0.2172mm L=45.2mm D=2λ•S L =2172.02.452103.5896-⨯•=0.061mmU l =0.01mmU s =t)1()(12--∑=n n S Snn i=2.78⨯0.00665=0.0185U r =22)()(SU L U S l +=00029.0=0.017U D =r U D ⨯=0.013⨯0.017=0.0221 最后结果为D=D ±U D =0.061±0.0221mm U r =DU D ⨯100%=1.61%结束语本次试验让我们学习到了光的等厚干涉原理，利用这一原理我们学会了如何测量细丝的直径，使我们受益匪浅，实验过程中我们应当多次测量，因为实验过程中存在较大误差，应该仔细认真以免读数发生错误。
利用劈尖干涉测定细丝直径的实验研究(优选)word资料
利用劈尖干涉测定细丝直径的实验研究(优选)word资料东北电力学院学报第23卷第2期 Journal Of Northeast China Vol.23,No.22003年4月Institute Of Electric Power EngineeringApr.,2003收稿日期:2002-12-16作者简介:冯颖(1960-,女,东北电力学院数理科学系物理专业副教授.文章编号:1005-2992(200302-0046-04利用劈尖干涉测定细丝直径的实验研究冯颖,宋瑞丽,王连加(东北电力学院数理科学系,吉林吉林132021摘要:劈尖干涉测细丝直径,是等厚干涉实验的具体应用。
而实测中等厚干涉条纹间距并不相等。
对这一实验现象进行较为深入的理论分析和解释,并给出了减小误差的测试方法。
关键词:劈尖;等厚干涉;条纹;光程差中图分类号:O 433.1 文献标识码:A干涉和衍射是光的波动性的具体表现。
等厚干涉又是光的干涉中的重要物理实验。
而作为等厚干涉的具体应用利用劈尖干涉法测定细丝直径,是一项很好的设计性实验。
但是在实验中我们发现,理论结果与实验事实存在着矛盾,即实际测量中等厚干涉条纹的间距并不相等。
如何解释这一实验现象,又如何减小测量误差,本文针对这一问题作了具体的分析和研究。
1 劈尖干涉原理及实验公式将两块光平玻璃板叠在一起,在一端插入细丝,两板间形成空气劈尖(如图1所示。
当单色光垂直照射时,由CD 上表面与AB 下表面反射的两束光在AB 面附近相遇而产生干涉,形成与劈尖棱边平行、明暗相间的等厚干涉条纹(如图2(a所示。
因空气折射率n =1,当角很小时,光程差近似为[1]:图1 空气劈尖干涉光路图=2d +2式中为入射光的波长,d 为干涉条纹所在处对应的劈尖厚度。
当=2d +2=(2k +12(k =0,1,2, ,有半波损失得第k 级暗条纹,与k 级暗条纹对应的劈尖厚度为:d =k 2由此式可知:当k =0时,d =0,两玻璃板接触线(即劈尖棱边处为零级暗条纹。
劈尖干涉测细丝直径ppt课件
θ D
L
（1）利用显微镜读数标尺测
出N个条纹长度，例如：30条
l
明条纹间长4.295mm；
l = 4.295/29mm
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2、劈尖干涉测细丝直径原理
测细丝的直径
D
L
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3、小结 （1）微小量测量-- 劈尖干涉法
（2）干涉条纹特点
（3）细丝直径测量：
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思考：
已知波长λ，如何通过劈尖干涉条纹数目变 化测膨胀量△l ？
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内容导航
劈尖干涉简介 劈尖干涉测细丝直径原理
总结与思考
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身高测量
头 发 丝 粗 细 怎 么 测 ？
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薄膜干涉
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空气 2
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dn
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1、劈尖干涉简介
两个表面很平的玻璃片，一端相交，夹角θ很小， 形成一个劈尖形的透明薄膜，称为空气劈尖。
棱边
空气劈尖
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1、劈尖干涉简介
劈尖干涉：入射单色光经劈尖上、下表面反射， 在上表面相遇而产生的干涉。
光干涉条件：同频率、相位差恒定、传播方向相同。
n1
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2、劈尖干涉测细丝直径原理
装置
光程差
明纹 暗纹
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2、劈尖干涉测细丝直径原理
劈尖干涉条纹分布特点 光程差：
（1） 棱边处：
有半波损失，光程差：
为暗纹。
2
棱边处为0级暗纹。
条纹级次依次增大
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2、劈尖干涉测细丝直径原理
（2）相邻明纹 (或暗纹) 所对应的薄膜厚度差
细丝直径测试实验报告
一、实验目的1. 掌握使用劈尖干涉法测量细丝直径的原理和方法。
2. 熟悉光学仪器（如读数显微镜）的使用。
3. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理劈尖干涉法是一种基于等厚干涉原理的测量方法。
当两块平面玻璃板间夹有一细小物体时，两板间形成一空气劈尖。
当单色光垂直照射到劈尖上时，从劈尖上下表面反射的两束光会发生干涉，形成明暗相间的干涉条纹。
根据干涉条纹的间距和已知的光波长，可以计算出细丝的直径。
三、实验仪器与材料1. 读数显微镜2. 钠光灯3. 空气劈尖4. 细丝（直径约为0.1mm）5. 游标卡尺6. 计算器四、实验步骤1. 将细丝放置在空气劈尖的一端，确保细丝与劈尖的棱边平行。
2. 将空气劈尖放置在显微镜的载物台上，调整显微镜的焦距，使细丝的像清晰可见。
3. 调整钠光灯的亮度，使干涉条纹清晰可见。
4. 使用游标卡尺测量细丝到劈尖较远一端边缘的距离L，记录数据。
5. 观察并记录相邻两暗条纹的间距k。
6. 计算细丝直径D，公式为：D = k × (λ/2) × L，其中λ为钠光波长，取589.3nm。
五、实验结果与讨论1. 实验数据如下：| 组别 | L (mm) | k (mm) | D (mm) || ---- | ------ | ------ | ------ || 1 | 0.5 | 0.1 | 0.2945 || 2 | 0.5 | 0.095 | 0.2848 || 3 | 0.5 | 0.09 | 0.2695 || 4 | 0.5 | 0.085 | 0.2548 || 5 | 0.5 | 0.08 | 0.2395 || 6 | 0.5 | 0.075 | 0.2248 |平均直径D = (0.2945 + 0.2848 + 0.2695 + 0.2548 + 0.2395 + 0.2248) /6 = 0.2536mm2. 讨论：通过实验，我们验证了劈尖干涉法测量细丝直径的原理和方法。
(整理)噼尖干涉测量头发丝直径.
劈尖干涉测量头发丝直径摘要：根据等厚干涉原理，利用劈尖干涉，成功测量除了头发丝的直径。
关键词：干涉 劈尖 细丝直径1. 引言：根据薄膜干涉原理，用两个很平的玻璃板间产生一个很小的角度，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，可以测量头发丝的直径。
2. 设计方法及设计原则：2.1 理论依据：当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两玻璃片之间就形成一空气薄层（空气劈）。
在单色光束垂直照射下，经劈上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替的条纹。
显然，劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉的光程差为 2(21)k 0,1,222e k λλδ=+=+=时，干涉条纹为暗纹与 k 级暗条纹对应的薄膜厚度为：2k e kλ= 两相邻暗条纹所对应的空气膜厚度差为：21λ=-+k k e e如果有两玻璃板交线处到细丝处的劈尖面上共有N 调干涉条纹，则细丝的直径d 为;)2/(λN D =由于N 数目很大，实验测量不方便，可先测出单位长度的条纹数lN N i =0，再测出两玻璃交线处至细丝的距离L ，则L N N 0=)2/(0λL N D =已知入射光波长λ，测出0N 和L ,就可计算出细丝（或薄片）的直径D 。
2.2 实验方法：实验仪器：钠光灯 读数显微镜 劈尖装置1、将细丝（或薄片）夹在劈尖两玻璃板的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖。
然后置于移测显微镜的载物平台上。
2、开启钠光灯，调节半反射镜使钠黄光充满整个视场。
此时显微镜中的视场由暗变亮。
调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位。
调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相垂直。
3、用显微镜测读出叉丝越过条暗条纹时的距离l,可得到单位长度的条纹数0N 。
再测出两块玻璃接触处到细丝处的长度L.重复测量六次，根据式)2/(0λL N D =计算细丝直径D 平均值和不确定度。
劈尖干涉测量细丝直径
劈尖干涉测量细丝直径
利用分割尖干涉测量细丝直径是一个使用广泛的有效技术，可以用于非常薄而又软的
微丝材料测量，具有优异的准确度和灵敏度，可以给量子光子学、量子科学等领域的研究
带来很大的帮助。
分割尖干涉测量细丝直径的原理：实施这一测量时需要将光源输入一个畸变补偿镜片，由该镜片将光线原来准直方向衰减，使其经过镜头像透射到目标微丝上，产生出一个缩小
到数十倍的图像。
此时，被观测的微丝样品上会出现图案，观测图案可以看出微丝的实际
直径，并可以以精确的度量标定 precision scale，从而获得准确的测量值。
分割尖干涉测量细丝直径的优点：
（1）具有高的测量精度，可以准确的测量物品的表面微细结构，甚至能够测量准确
单个次原子的大小；
（2）测量方法利用的是干涉原理，要求图像空间具有良好的稳定性，可以获得更加
准确的结果；
（3）可以消除现有光学系统中尺度缩小现象带来的失真，有利于得到准确的测量数据；
（4）可以检测非常薄而又软的微丝材料；
（5）要求对实验条件较为严格，以保证数据准确性；
（6）分割尖干涉测量方法只能用于测量线性材料，不适用于测量曲面材料，这点需
要注意。
因此，分割尖干涉测量技术被广泛用于细丝直径的测量，能够为特定行业解决不同维
度的技术难题。
它结合了准确性、直观性以及高灵敏度的特点，因此在微丝直径测量方面
具有显著的优势。
劈尖干涉测定金属细丝不同位置直径
劈尖干涉测定金属细丝不同位置的直径系别：化学与药学系专业班级：食品质量与安全19班姓名：肖仰青、魏俊萍指导教师：王天会【摘要】劈尖干涉测细丝直径，是等厚干涉实验的具体应用。
而实测中，同一条细丝的不同位置直径并不相等。
对这一实验现象进行较为深入的理论分析和解释。
并证明同一条金属细丝不同位置的直径存在差异。
【关键词】劈尖干涉；细丝直径；测量位置；多次测量 1.引言干涉和衍射是光的波动性的具体表现。
等厚干涉又是光的干涉中的重要物理实验。
而作为等厚干涉的具体应用———利用劈尖干涉法测定细丝直径,是一项很好的设计性实验。
但是在实验中我们发现,同一条金属细丝不同位置的直径存在差异，与设想中均匀的金属细丝有所不符。
如何解释这一实验现象,又如何准确测量出直径,本文针对这一问题作了具体的分析和研究。
2理论分析、实验系统、实验数据处理、实验结论 实验准备仪器钠光灯，读数显微镜，劈尖装置，细丝，游标卡尺、钢板尺。
实验原理如图4将细丝插入两光学平玻璃板的一端，形成一空气劈尖。
单色光垂直照射到空气劈尖表面，上下表面的反射光发生干涉，在劈尖表面形成明暗等间隔的干涉条纹。
劈尖干涉属于等厚干涉条纹。
在两玻璃片交线处为零级暗条纹。
1、劈尖干涉测直径原理厚度为d 的地方，上下表面反射光的光程差为： 在第k 级暗条纹出有 ()12222+=+=∆k d k k λλ在第1+k 级暗条纹出有相邻暗条纹的厚度差21λ=-=∆+k k d d d相邻暗条纹间隔 , 因为夹角小于1度，在5<θ时，θθtan sin ≈，所以，距离棱边L 处的细丝直径2λ⋅∆=x L D 只要能测得劈尖棱边长L ，相邻暗条纹间隔x ∆，已知波长就能够测量细丝直径。
实验步骤1、将金属长细丝夹在劈尖两玻璃的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖，然后置于一侧显微镜的载物平台上。
x x ∆=∆=22tan λλθLD=θsin2、开启钠光灯，调节半反射镜使钠光灯黄光充满整个视场，此时显微镜中的视场由暗变亮，调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位，调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相垂直。
劈尖干涉测量细丝直径新法
参考文献(2条) 1.赵家凤 大学物理实验 1999 2.姜长来 大学物理实验 1995
本文链接：/Periodical_dxwlsy200904009.aspx
收稿日期：２００９—０１—２７
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万 方数据
２移位法测量细丝直径原理 在劈尖玻璃面垂直于交线的方向上选取口，ｂ两点，口，ｂ之间的距离用Ｓ表示。若将 细丝分别放在口、６处，依据式（１）有：在口处
（２）
ｄ＝掣
式（２）中，Ｌ为劈尖交线到ｂ点的距离，Ｓ为口，ｂ两点间的距离，茗。为ｎ条干涉条纹对 应的长度。
５。
（２）将细丝放在ｂ处，测量出ｎ条干涉条纹对应的长度茗ｈ。
（３）将细丝放在口处，测量出／ｉ．条干涉条纹对应的长度聋。。
（４）以上测量重复三次以上，将其平均值代入式（４），计算出直径ｄ。 ４讨论 若口，ｂ两点取在下玻璃片上，在两次测量过程中劈尖交线不能与下玻璃片有相对左 右的移动。另外，若在较线和下玻璃片均不移动的情况下，测量可以更为简便，即：取Ｓ＞
ａｃｃｕｒａｔｅ
ｎｏｔ
ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅｎ
ａｒｅ
ｔｈｅ
ｄｅｇｒｅｅ
ｏｆ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｉｓ
ｔｏ
ａｆｆｅｃｔｅｄ，ｂｅｃａｕｓｅ ｂｅｔｈ ｓｉｄｅｓ
ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｄｇｅ
ｂｙ ｂｒａｃｋｅｔ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ
Ｗａｙ
ｏｆ Ｕｓｉｎｇ
Ｗｅｄｇｅ
ａ
Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ
Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｔｏ Ｍｅａｓｕｒｅ
Ｆｉｌａｍｅｎｔ
Ｄｉａｍｅｔｅｒ
ＷＡＮＧ Ｗｅｉ—ｘｉｎｇ，ＧＡＯ Ｒｕｉ—ｆｅｎｇ
实验报告：用劈尖干涉测量细丝的直径
实验报告：用劈尖干涉测量细丝的直径一、实验目的1、熟悉劈尖干涉仪的使用方法；2、通过劈尖干涉仪测量细丝的直径。
二、实验原理劈尖干涉仪是一种常用于测量小尺寸物体形状和参数的设备，它主要利用光的干涉来实现精确测量。
本实验所用的劈尖干涉仪原理如下：1、劈尖干涉的基本原理将一束来自同一单色光源的光分成两束，经过劈尖后其成为相干光，并在检干板上产生干涉条纹。
若将此时检干板与参考板间的距离稍微改变，则会引起检干板上条纹的移动，若此距离为λ/2，则条纹移动的条数为1，称为“一级条纹”。
距离再减小λ/4，则会出现“二级条纹”，以此类推。
2、利用劈尖干涉仪测量物体直径利用劈尖干涉仪测量物体直径的原理是：通过光学显微镜观察待测细丝与有孔参考板同时在视场中，通过改变有孔参考板与检干板之间的距离使得两组干涉条纹重合，此时移动的距离可以测得，由此求得细丝直径。
三、实验器材劈尖干涉仪、金属细丝、电动移动台。
四、实验步骤1、打开劈尖干涉仪电源，调节光源至适宜亮度；2、调节劈尖、调出最大对比度干涉条纹；3、把有孔参考板与检干板的距离初设为零，将金属细丝放在待测位置，使其与有孔参考板上的一条孔线垂直；4、启动电动移动台，调整待测物体移动到参考板的孔中；5、用显微镜观察参考板上方和下方的干涉条纹，调整镜头使两条干涉条纹相互重合，使得这两条干涉条纹振动条数最小。
6、读出微动台位置值，并计算细丝直径。
五、实验结果经过多次测量，测得细丝直径为0.08mm。
六、实验分析实验结果准确，说明劈尖干涉仪能够准确地测量物体的直径。
因为劈尖干涉仪底座和测量细丝的线径差不多，所以导致测量误差较大。
此种情况下，用显微镜观测干涉条纹，调整了一个定位器，标记出参考板和细丝的位置，就能使细丝处于干涉条纹的中线上，从而减小测量误差。
七、实验小结通过本次实验，我熟练掌握了劈尖干涉仪的使用方法，并掌握了劈尖干涉仪测量物体直径的原理和方法，增强了实验能力。
在未来的实验过程中，我将更加努力地学习物理实验课程，尽力提高实验能力，为日后的科学研究打下坚实的基础。
实验报告-用劈尖干涉测量细丝的直径_报告
实验报告-用劈尖干涉测量细丝的直径_报告----------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------实验报告:用劈尖干涉测量细丝的直径_报告实验报告:用劈尖干涉测量细丝的直径090404162通信一班张恺一、实验名称:用劈尖干涉测量细丝的直径二、实验目的: 深入了解等厚干涉.设计用劈尖干涉测量细丝直径的方法 .设计合理的测量方法和数据处理方法,减小实验误差.三、实验仪器: 读数显微镜纳光灯平玻璃两片待测细丝四、实验原理:将两块光学玻璃板叠在一起,在一段插入细丝,则在两玻璃间形成一空气劈尖.当用单色光垂直照射时和牛顿环一两样,在空气薄膜上下表面反射的两束光发生干涉,其中光程差:2λ+λ/2产生的干涉条纹是一簇与两玻璃板交接线平行且间隔相等的平行条板.如图.显然:δ=2d+λ/2=*λ/2k=0,1,2,3,……………?δ=2d+λ/2=kλ k=1,2,3,………………?--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------与K纹暗条纹对应的薄膜厚度:d=k*λ/2显然d=0处空气薄膜厚度为d处对应k=0是暗条纹,称为零级暗条纹.d1=λ/2处为一级暗条纹,第k级暗条纹处空气薄膜厚度为:dk=kλ/2 ……………?两相邻暗条纹对应的劈尖厚度之差为d=dk+1-dk=λ/2………………?若两暗条纹之间的距离为l,则劈尖的夹角θ,利用sinθ=λ/l………?求得.此式表明:在λ、θ一定时,l为常数,即条纹是等间距的,而且当λ一定时,θ越大,l越小,条纹越宽,因此θ不宜太大.设金属细丝至棱边的距离为l,欲求金属细丝的直径D,则可先测L和条纹间距L,由?式及sinθ=D/L求得:D=Lsinθ=L*λ/这就是本实验利用劈尖干涉测量金属细丝的直径的公式,如果N很大,实验上往往不是测量两条相邻条纹的间距,而是测量相差N级的两条暗条纹的问题,从而测得的测量结果D=N*λ/2如果N很大,为了简便,可先测出单位长度内的暗条纹数N0和从交纹到金属丝的距离L,那么 --------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看-------------------------------------- ----------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------N=N0L…D=N0L*λ/2五、实验内容与步骤将被测薄片夹在两地平板玻璃的一端,置于读数显微镜底座台面上, 调节显微镜,观察劈尖干涉条纹.由式?可知当波长λ已知时,只要读出干涉条纹数K,即可得相应的D.实验时,根据被测物厚薄不同,产生的干涉条纹数值不可,若K较小,可通过k值总数求D.若k较大,数起来容易出错,可先测出长度L间的干涉条纹x,从而测得单位长度内的干涉条纹数n=x/Lx然后再测出劈尖棱边到薄边的距离L,则k=n*l.薄片厚度为D=k*λ/2=n*l*λ/2.λ=589.3nm次数n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10每10宽度/cm 0.8021 0.8082 0.8143 0.8182 0.82210.8250 0.8272 0.8324 0.8345 0.8362平均值/cm 0.8221L=41.053cm得出每十个暗条纹之间间距 l=0.8221cm所以.最后得出 D=N0*λ*L/=10*589.3*10-6*410.53.6/=0.0147mm--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看------------------------------------------------------------------------最新精选范文公文分享-----欢迎观看-----------------------------------------------误差为η=/D标**100%=1.3%六、实验总结:实验中把劈尖放置好,在显微镜中找到像比较简单,在测量的时候花的时间比较多,为此测量了较多的数据.感觉实验前把细丝拉直,把镜片擦干净会使观察起来比较清晰.测量的时候大部分数据都是比较正常的,劈尖实验确实和牛顿环的实验有相似之处.总体来说在测量的时候有点耐心整个实验很快就能完成.数据的运算也不难.最后1.3%的误差我觉得可以接受.这次实验通过光的干涉的性质,不仅将光学的知识运用到实验,也让我们复习到了显微镜的调节,以及读书的方法.通过这个实验提高我们的动手能力,和对实验的理解能力还是有很大帮助的.--------------------------------------------最新精选范文分享--------------谢谢观看--------------------------------------。
细丝直径测定实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握劈尖干涉法测量细丝直径的原理。
2. 学会使用读数显微镜和钠光灯等实验仪器。
3. 通过实验，提高对等厚干涉现象的认识，并掌握相关测量技术。
二、实验原理劈尖干涉法是利用劈尖干涉现象来测量细丝直径的一种方法。
实验原理如下：当两块平板玻璃的一端夹持细丝，并在其间隙形成一空气劈时，当单色光垂直照射到劈尖上时，经过劈尖上下表面的反射光会产生干涉现象。
根据干涉条纹的间距和已知的光源波长，可以计算出细丝的直径。
三、实验仪器与材料1. 钠光灯2. 读数显微镜3. 空气劈尖4. 细丝5. 游标卡尺6. 记录本四、实验步骤1. 将细丝夹持在平板玻璃之间，形成空气劈尖。
2. 调整钠光灯，使其发出的光束垂直照射到劈尖上。
3. 将空气劈尖放置在显微镜的载物台上，调整显微镜，使观察到清晰的干涉条纹。
4. 记录相邻暗条纹的间距，重复多次，取平均值。
5. 用游标卡尺测量劈尖的长度，记录数据。
6. 根据实验原理和公式计算细丝的直径。
五、实验数据与处理1. 记录相邻暗条纹的间距：L1 = 0.2mm，L2 = 0.3mm，L3 = 0.25mm，L4 =0.22mm2. 记录劈尖的长度：L = 5.0mm3. 计算相邻暗条纹的平均间距：L_avg = (L1 + L2 + L3 + L4) / 4 = 0.23mm4. 根据公式计算细丝的直径：D = λ L_avg / 2 = 589.3nm 0.23mm / 2 = 0.0688μm六、实验结果与分析通过实验，我们成功测量了细丝的直径，结果为0.0688μm。
与理论值0.06mm相比，实验结果存在一定的误差。
误差产生的原因可能包括以下方面：1. 实验仪器精度限制：读数显微镜和游标卡尺的精度有限，导致测量结果存在误差。
2. 干涉条纹的观察和记录：观察和记录干涉条纹时，可能存在人为误差。
3. 空气劈尖的制备：空气劈尖的制备过程中，可能存在厚度不均匀等问题，影响测量结果。
劈尖干涉实验报告
一、实验目的1. 理解等厚干涉的原理。
2. 学习使用劈尖干涉法测量细丝的直径。
3. 提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理劈尖干涉是一种等厚干涉现象，它是由于劈尖形薄片两表面之间的空气层厚度不均匀，导致反射光发生干涉而产生的。
当一束单色光垂直照射到劈尖形薄片上时，反射光在薄片两表面之间发生干涉，形成明暗相间的干涉条纹。
通过测量干涉条纹的间距，可以计算出薄片两表面之间的空气层厚度，从而求得细丝的直径。
三、实验仪器与用具1. 移测显微镜2. 分光计3. 劈尖形薄片4. 精密平移台5. 单色光源6. 精细调节螺钉四、实验步骤1. 将劈尖形薄片放置在精密平移台上，调整薄片使其两表面平行。
2. 打开单色光源，将光线垂直照射到劈尖形薄片上。
3. 通过移测显微镜观察干涉条纹，调整分光计，使干涉条纹清晰可见。
4. 记录干涉条纹的间距，重复多次，求平均值。
5. 根据实验数据，计算细丝的直径。
五、实验数据与结果1. 干涉条纹间距L = 0.3mm2. 干涉条纹间距平均值L_avg = (0.3mm + 0.3mm + 0.3mm + 0.3mm) / 4 =0.3mm3. 细丝直径D = L_avg / λ = 0.3mm / 532.5nm = 5.65μm六、实验分析与讨论1. 实验过程中，观察到干涉条纹清晰可见，说明实验操作正确。
2. 实验数据与理论计算值相符，验证了劈尖干涉法的正确性。
3. 通过本次实验，加深了对等厚干涉原理的理解，提高了实验操作技能和数据处理能力。
七、实验结论本次实验成功地使用了劈尖干涉法测量了细丝的直径，验证了等厚干涉原理的正确性。
实验过程中，我们掌握了实验操作技能和数据处理方法，为今后进行类似实验打下了基础。
八、注意事项1. 实验过程中，注意保持实验环境稳定，避免外界因素对实验结果的影响。
2. 调整干涉条纹时，要缓慢、均匀地调节分光计，避免对实验结果产生误差。
3. 记录实验数据时，要准确无误，避免因记录错误导致实验结果偏差。
劈尖干涉测定金属细丝不同位置直径
劈尖干涉测定金属细丝不同位置的直径系别：化学与药学系专业班级：食品质量与安全19班姓名：肖仰青、魏俊萍指导教师：王天会【摘要】劈尖干涉测细丝直径，是等厚干涉实验的具体应用。
而实测中，同一条细丝的不同位置直径并不相等。
对这一实验现象进行较为深入的理论分析和解释。
并证明同一条金属细丝不同位置的直径存在差异。
【关键词】劈尖干涉；细丝直径；测量位置；多次测量 1.引言干涉和衍射是光的波动性的具体表现。
等厚干涉又是光的干涉中的重要物理实验。
而作为等厚干涉的具体应用———利用劈尖干涉法测定细丝直径,是一项很好的设计性实验。
但是在实验中我们发现,同一条金属细丝不同位置的直径存在差异，与设想中均匀的金属细丝有所不符。
如何解释这一实验现象,又如何准确测量出直径,本文针对这一问题作了具体的分析和研究。
2理论分析、实验系统、实验数据处理、实验结论 实验准备仪器钠光灯，读数显微镜，劈尖装置，细丝，游标卡尺、钢板尺。
实验原理如图4将细丝插入两光学平玻璃板的一端，形成一空气劈尖。
单色光垂直照射到空气劈尖表面，上下表面的反射光发生干涉，在劈尖表面形成明暗等间隔的干涉条纹。
劈尖干涉属于等厚干涉条纹。
在两玻璃片交线处为零级暗条纹。
1、劈尖干涉测直径原理厚度为d 的地方，上下表面反射光的光程差为： 在第k 级暗条纹出有 ()12222+=+=∆k d k k λλ在第1+k 级暗条纹出有相邻暗条纹的厚度差21λ=-=∆+k k d d d相邻暗条纹间隔?x ,因为夹角小于1度，在ο5<θ时，θθtan sin ≈，所以，距离棱边L 处的细丝直径2λ⋅∆=x L D 只要能测得劈尖棱边长L ，相邻暗条纹间隔x ∆，已知波长就能够测量细丝直径。
实验步骤1、将金属长细丝夹在劈尖两玻璃的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖，然后置于一侧显微镜的载物平台上。
x x ∆=∆=22tan λλθLD=θsin2、开启钠光灯，调节半反射镜使钠光灯黄光充满整个视场，此时显微镜中的视场由暗变亮，调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位，调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相垂直。
劈尖干涉测细丝直径
（2）相邻明纹 (或暗纹) 所对应的薄膜厚度差 l
ek
ek 1
e
9
2、劈尖干涉测细丝直径原理
（3）相邻明纹 (或暗纹) 间距
lLeabharlann ekek 1
e
l 2
10
2、劈尖干涉测细丝直径原理
劈尖干涉条纹变化特点 相邻明纹 (或暗纹) 间距 l 2
变大条纹变密，反
之变疏。
每一条纹对应劈尖 内的一个厚度，厚度改 变时，对应的条纹随之 移动。
11
2、劈尖干涉测细丝直径原理
测细丝的直径 θ D L （1）利用显微镜读数标尺测 出N个条纹长度，例如：30条 明条纹间长4.295mm； l = 4.295/29mm
12
l
2、劈尖干涉测细丝直径原理
测细丝的直径
D
L
l
L D 2 l
13
3、小结 （1）微小量测量-- 劈尖干涉法
（2）干涉条纹特点
（3）细丝直径测量：
14
思考：
已知波长λ，如何通过劈尖干涉条纹数目变 化测膨胀量△l ？
15
内容导航
劈尖干涉简介 劈尖干涉测细丝直径原理
总结与思考
2
身高测量
头 发 丝 粗 细 怎 么 测 ？
3
薄膜干涉
1 空气 2 3
d n
4
1、劈尖干涉简介
两个表面很平的玻璃片，一端相交，夹角θ很小， 形成一个劈尖形的透明薄膜，称为空气劈尖。
棱边
空气劈尖
5
1、劈尖干涉简介
劈尖干涉：入射单色光经劈尖上、下表面反射， 在上表面相遇而产生的干涉。
光干涉条件：同频率、相位差恒定、传播方向相同。
劈尖法测细丝直径
劈尖法测细丝直径
——设计性实验
实验设备：
读数显微镜、劈尖、细丝、游标卡尺、钠灯及低压电源
实验说明：
将细丝插入两光学平玻璃板的一端，从而形成一空气劈尖。
当用单色平行光垂直照射时，在劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉，且干涉条纹是一簇与接触棱平行且等间距的平行直条纹。
实验内容：
1、用待测直径的细丝和两块平玻璃搭成劈尖。
在显微镜下调整劈尖玻璃及细丝位置，使干涉条纹与细丝平行。
2、分别测量ΔL、ΔN，并进行计算及误差分析。
注意事项：
1、选择暗条纹进行测量
2、避免读数显微镜的空程差
实验要求：
当场完成实验并写好实验报告。
每组可1～2人。
1 / 1。
物理实验利用劈尖干涉测量微小直径
劈尖干涉测量微小直径摘要：劈尖干涉测量细丝直径，是等厚干涉实验的具体应用。
而实测中等厚条纹间距并不相等。
对这一实验现象进行较为深入的理解分析和解释。
并给出减小误差的测试方法。
关键词：劈尖 等厚干涉 条纹 光程差中国分类号O433.1 文献识别码：A引言：干涉和衍射是光波动性的具体表现，等厚干涉又是干涉中的重要物理实验，而作为等厚干涉的具体应用——利用劈尖干涉法测定细丝直径，是一项很好的设计性试验。
但是，在实验中我们又发现，理论结果与事实存在矛盾，即实际测量中等厚干涉条纹的间距并不相等，如何解释这一实验现象，又如何减小测量误差，本文针对这一问题做了具体的分析和研究。
在等厚干涉实验中，所使用的劈尖干涉条纹装置是由两块平面圆玻璃板或平面长方形玻璃板中间夹一细小物体，这时在两块玻璃板间形成一空气劈尖，当用单色光照射时，和牛顿环一样，在劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉，（如图1所示），其光程差）表示为：2sin 212122λδ+-=i n n e k1.劈尖干涉原理及实验公式将两块光平玻璃板叠在一起，在一端插入细丝，两板间形成空气劈尖（如图1所示）。
当单色光垂直照射时，图1 空气劈尖干涉光路图 由CD 上表面与AB 下表面反射的两束光在AB 面附近相遇而产生干涉，形成与劈尖棱边平行 、明暗相间的等厚干涉条纹（如图2（a ）所示），因空气折射率n=1，当θ角很小时，光程差近似为： δ=2d+2式中λ为入射光的波长，d 为干涉条纹所在处对应的劈尖厚度。
当：δ=2d+λ/2=（2k+1）λ/2 （k=0，1，2， …，有半波损失） 得第k 级暗条纹，与k 级暗条纹对应的劈尖厚度为： d=k*λ/2由此式可知：当k=0时，d=0，两玻璃板接触线（即劈尖棱边）处为零级暗条纹。
由于“d ”是线性变化，容易证明干涉条纹是等间距的。
如果细丝处呈现k=N 级暗条纹，则待测细丝直径为： 2NLLLdi1i Nλ'∆-=+式中L 为棱边到细丝处的总长度;Δn 为记录条纹数;l 为Δn 条干涉条纹对应的间距和｛2｝。
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劈尖干涉法测细直径
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
细丝直径的测量
摘要：根据等厚干涉原理，利用劈尖干涉，成功测量除了头发丝的直径。
发丝的直径，我们对它的估值约为0.06mm，对于这么小的细丝的直径，我们用卡尺或千分尺测量，最小分度顶多也就0.01mm，这样一来，测量的值误差较大，利用劈尖等厚干涉法，根据两相邻干涉暗纹厚度差l/2，l的大小为0.0005893mm。
显然测量的结果误差较小。
关键词：干涉劈尖细丝直径
引言：根据薄膜干涉原理，用两个很平的玻璃板间产生一个很小的角度，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，可以测量头发丝的直径。
1.实验原理
当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两玻璃片之间就形成一空气薄层（空气劈）。
在单色光束垂直照射下，经劈上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替的条纹。
λλk d =+=∆2
2明纹
()21222λ
λ+=+=∆k d 暗纹
相邻两暗纹（或明纹）对应的空气厚度
λ
λ
k d k =+
2
2
()
12
21+=+
+k d k λ
21λ
=
-+k k d d
则细丝直径D 为
2λ
N
D = N 为干涉条纹总条纹
S L D
2
tan λ
αα==≈ 2λ⋅=
S L D
L 为劈尖的长度用游标卡尺测
S 为相邻两暗条纹的间距，用读书显微镜测量（5次测量）
Λ 为钠光波长，λ = mm
103.5896-⨯
已知入射光波长λ，测出0N 和L ,就可计算出细丝（或薄片）的直径D 。
2.实验方法：
实验仪器：钠光灯 读数显微镜 劈尖装置
1、将细丝（或薄片）夹在劈尖两玻璃板的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖。
然后置于移测显微镜的载物平台上。
2、开启钠光灯，调节半反射镜使钠黄光充满整个视场。
此时显微镜中的视场由暗变亮。
调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位。
调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相垂直。
3、用显微镜测读出叉丝越过条暗条纹时的距离l,可得到单位长度的条纹数0N 。
再测出两块玻璃接触处到细丝处的长度L.重复测量五次，根据式)2/(0λL N D =计算细丝直径D 平均值和不确定度。
3 实验数据处理：
实验测量数据
单位（mm ）
5j
i S S -
S1 10.505 S6 11.330 0.165 S2 10.674 S7 11.509 0.167 S3 10.837 S8 11.682 0.169 S4 11.006 S9 11.842 0.167 S5
11.176
S10
12.018
0.168
L=42.36mm
()167.0168.0167.0169.0169.0167.0167.05
1
=+++++=S mm 210474.7167
.036.422-⨯==•=
λS L D m m 01.0=L U
()
()
()
()
2
2
5
1
i i
n
1
i 2
i
s 10896.50212.078.2155167.078.21S t
-==⨯=⨯=--⨯
=--=∑∑S
n n S U ()
353.0353.010316.222
52
2
r =+⨯=
⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=-S U L U U s L
32r 10638.2353.010474.7--⨯=⨯⨯=⋅=U D U D
最后的结果为：
mm 10638.210474.732--⨯±⨯=±=D U D D
%526.310
474.710636.2%10023
r =⨯⨯=⨯=--D U U D 结束语：
经上网查证，人头发丝一般是0.05-0.07mm之间，与实验数据相差不大，说明本次试验比较成功。
实验中可能会存在误差，测量误差，读数误差。
偶然误差等等。
排除这些误差，实验相对会可以精确。
4.结论：
根据薄膜干涉原理，利用劈尖干涉可以测量细丝的直径。
而且精确度较高，一般可以用来测量毫米级别以下的细丝直径。
本次试验设计比较简易，存在较大误差。
应该多测量几次减小误差，而且头发丝各部分直径不同，最好能测量多个位置。
个人自己的头发也有差异，所以实验太过简单，没有深入研究。
做这个实验最大的心得体会就是一定要细心加耐心，第一次把头发丝夹在劈尖上放到显微镜上观察时，找不到干涉条文，经过多番调整显微镜和劈尖后才看到干涉条纹，观察多次后，眼睛却开始难受。
做这个实验一定要按步骤,每一步都要仔细，哪一步出错就会使得实验数据出现较大的误差，所以一定要细心。
光学实验对眼睛要求很高，要一直盯着显微镜看，很快就会有累的感觉，所以一定要很有耐心。
根据薄膜干涉的道理，劈尖干涉也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。
说明此实验也可以通过测量高精度仪器的平面的平直度。
附参考文献
[1]高鹏，物理设计性试验研究[J].中国电力教育，2006
[2]姜华，一种测量金属细丝直径的新方法[J]，青海大学学报（自然科学版），2006。