14-实验十四 光的等厚干涉
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。
光的等厚干涉实验原理
光的等厚干涉实验原理光的等厚干涉实验是一种重要的光学实验，通过这个实验可以观察到光在不同介质中传播时的干涉现象。
该实验原理基于光在介质中传播时会发生相位差的现象，利用这一特性可以观察到光的干涉现象。
首先，让我们来了解一下光的相位差。
当光在介质中传播时，由于介质的折射率不同，光线会发生折射，导致光程差的变化。
光程差是指光线在不同介质中传播所经过的路程差，而相位差则是指光线在传播过程中所积累的相位差异。
当两束光线的相位差满足一定条件时，就会发生干涉现象。
在光的等厚干涉实验中，我们通常使用等厚薄膜来观察光的干涉现象。
等厚薄膜是指厚度在几微米到几十微米之间的薄膜，其厚度非常均匀。
当一束光线垂直入射到等厚薄膜上时，会发生一部分反射和一部分折射，这两束光线之间就会产生相位差，从而引起干涉现象。
在实际的等厚干涉实验中，我们可以通过观察薄膜上的干涉条纹来判断光的相位差和干涉现象。
当两束光线的相位差满足条件时，就会在薄膜上产生明暗条纹，这些条纹就是干涉条纹。
通过观察这些条纹的位置和形状，我们可以推断出光的相位差和薄膜的厚度等信息。
除了等厚薄膜，我们还可以利用其他介质和光学器件来进行光的等厚干涉实验。
例如，在Michelson干涉仪中，通过使用半反射镜和分束镜，可以将一束光线分为两束，然后再让它们通过不同的光程，最终在接收屏上形成干涉条纹。
这种实验也可以观察到光的干涉现象，并且可以用于测量光的波长和折射率等物理量。
总的来说，光的等厚干涉实验是一种重要的光学实验，通过这个实验可以观察到光在介质中传播时的干涉现象。
通过观察干涉条纹的位置和形状，我们可以推断出光的相位差和介质的性质，这对于光学研究和应用具有重要的意义。
希望通过本文的介绍，读者能对光的等厚干涉实验有一个更加清晰的认识。
光的等厚干涉实验原理
光的等厚干涉实验原理光的等厚干涉实验原理是依据光的波动性和干涉现象来研究光的一种方法。
光的等厚干涉实验主要涉及以下原理：1.光的波动性：光是一种波，具有波动性质。
在传播过程中，光波会不断产生振动，形成波峰和波谷。
每个光波都有自己的振幅、频率和相位。
2.光的干涉现象：当两个或多个光波相遇时，它们会相互叠加。
如果这些光波的振幅、频率和相位相同或呈整数倍关系，它们就会相互增强，形成明亮的区域（称为干涉峰）；如果它们相互抵消，就会形成暗的区域（称为干涉谷）。
这种现象被称为光的干涉现象。
3.等厚干涉原理：在光的等厚干涉实验中，通过将两块平行玻璃板叠放在一起，并让它们之间的空气层形成一定的厚度差，从而在空气层中形成不均匀的厚度分布。
当一束单色光照射在空气层上时，光波在厚度不均匀的空气层中传播速度会发生改变，导致不同位置的光波产生不同的相位差。
这些相位差使得光波在相遇时产生干涉现象。
4.干涉图样：通过观察干涉图样，我们可以看到明暗相间的条纹。
干涉图样的形状和分布取决于光源的光强分布、玻璃板的厚度以及观察的位置。
通过测量干涉图样中相邻明暗条纹之间的距离，可以计算出光波的波长。
5.应用：光的等厚干涉实验在光学、物理和工程等领域都有广泛的应用。
例如，可以利用等厚干涉原理制作光学仪器，如分光仪、干涉仪等；可以研究物理现象，如表面张力、液体薄膜的稳定性等；还可以应用于光学检测、光学制造和光学计量等领域。
总之，光的等厚干涉实验原理是通过研究光的波动性和干涉现象来揭示光的行为和性质的一种方法。
通过实验，我们可以观察到光波在空气层中传播时的干涉现象，并利用干涉图样进行测量和分析。
这种实验方法在光学、物理和工程等领域都有广泛的应用，对于推动科学技术的发展具有重要意义。
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
18
（3）调节读数显微镜调焦手轮，使显 微镜筒自下而上缓慢地上升，直至在 显微镜内能看到清晰的干涉条纹的像。 适当移动牛顿环位置，使干涉条纹的 中央暗区在显微镜叉丝的正下方，观 察干涉条纹是否在显微镜的读数范围 内，以便测量。
6
由光路分析可知？与k级条纹对应的两 束相干光的光程差为
k
2e
ห้องสมุดไป่ตู้
2
（1）
7
由图1可知
R2 r 2 R e2
简化上式，并由于e ≪ R，略去二级小量e2得
e r2
（2）
2R
将(2)式代入(1)式得
k
r2 R
2
（3）
8
由干涉条件可知，当干涉条纹是暗条纹时
k
r2 R
2
2k
1
2
于是得 r2 kR k 0,1,2, （4）
d 2
由图2几何关系得
L lx
x
导出
d xL •
lx 2
（3）重复步骤2，各测三次，将数据填入 自拟表格中。求其平均值 。
22
注意事项
1.调焦时，显微镜筒应自下而上缓慢的上 升，避免显微镜筒压坏45玻璃片（或损坏 牛顿环装置）。 2.每次测量时，鼓轮应沿一个方向转动， 中途不可倒转。（为什么？）
5
1．牛顿环
将一块平凸透镜的凸面放在一块光学平板 玻璃上，因而在它们之间形成以接触点O为中心 向四周逐渐增厚的空气薄膜，离O点等距离处厚 度相同。如图1（a）所示。当光垂直入射时， 其中有一部分光线在空气膜的上表面反射，一 部分在空气膜的下表面反射，因此产生两束具 有一定光程差的相干光，当它们相遇后就产生 干涉现象。由于空气膜厚度相等处是以接触点 为圆心的同心圆，即以接触点为圆心的同一圆 周上各点的光程差相等，故干涉条纹是一系列 以接触点为圆心的明暗相间的同心圆，如图1 （b）所示。这种干涉现象称为牛顿环。
光的等厚干涉实验原理
光的等厚干涉实验原理光的等厚干涉实验是一种利用光的波动性质进行干涉现象研究的实验。
它利用不同介质对光的折射率不同，使得入射波前分成两部分，经过不同路径后再次汇聚，产生干涉现象。
通过测量干涉条纹的特征，可以得到关于光的波长和介质的折射率等信息。
该实验基于波动理论的基本原理，即光在介质中传播时会发生折射，其传播速度与介质的折射率有关。
当光从一种介质射入另一种折射率不同的介质中时，光的传播速度会发生变化，从而引起光的传播路径发生弯曲。
而当光通过不同路径传播后，再次汇聚时，会产生干涉现象。
光的干涉现象是由光波的叠加所引起的。
在等厚干涉实验中，通过将光分为两束，分别通过两片具有不同折射率的介质，光线经过介质时在发生折射的位置上产生相位差，当两束光线再次汇聚时，相位差会导致光的干涉现象。
而干涉现象产生的干涉条纹则是反映相位差变化的标志。
在等厚干涉实验中，一般会使用两片具有均匀厚度的玻璃或气泡薄片作为干涉介质，它们都具有固定的折射率。
当光通过这两片介质时，会产生相位差。
根据波动理论的原理，当两束光线再次相交时，两束光的相干性将决定产生的干涉现象。
干涉条纹的特征可以通过以下方程来描述：Δx=λ*d/(n1-n2)其中，Δx是干涉条纹间距，λ是光的波长。
d是介质的厚度，n1和n2是两个介质的折射率。
这个方程表明，干涉条纹间距与波长、介质厚度以及两个介质的折射率有关。
通过测量干涉条纹特征的变化，可以得到关于光的波长和介质的折射率的信息。
例如，可以通过测量干涉条纹间距的变化来确定光的波长。
当波长增大时，干涉条纹的间距也会增大。
同样，可以通过测量干涉条纹移动的位置来确定介质的折射率。
当介质的折射率增大时，干涉条纹会发生平移。
光的等厚干涉实验在科学研究和工程领域具有广泛的应用。
例如，它可以用于测量光的波长、折射率的变化，也可以用于研究材料的光学性质和质量的检测。
此外，等厚干涉实验还可以用于制备光学元件，例如多层膜、光栅和波导等。
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
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。
光的等厚干涉 实验报告[参考]
![光的等厚干涉 实验报告[参考]](https://img.taocdn.com/s3/m/cc9d28d0534de518964bcf84b9d528ea81c72f28.png)
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。
实验14 等厚干涉
（2）劈尖的等厚干涉：略
1.用逐差法处理数据
答：采用多项逐差法处理：
把实验所测得Dk的数据分为n、m两组（n组:D5,D10，D15，m组:D20,D25，D30）
， 为n、m两组中的对应项，此处m-n＝15（恒值） =5.893 10 mm
R
R(30、15)
R(25、10)
R(20、5)
R（mm）
Байду номын сангаас886.9
879.01
886.9
计算得: =884.3mm
计算出 、相对不确定度 ，写出结果表示：
标准偏差： ＝2.6mm
相对不确定度=2.9
=884.3 2.6.
2.求所夹纸片厚度，由公式（3.14.8）可得，答案略。
实验14等厚干涉
思考题
1.为什么测量读数时,鼓轮只能沿一个方向转动而不能倒转?
答:这是为了避免测微鼓轮“空转”而引起的测量误差，在每次测量时，测微鼓轮只能向一个方向转动，中途不能倒转。
2.怎样使用牛顿环测量单色光的波长？
答：逆用牛顿环半径曲率公式：R=(rm^2-rn^2)/(m-n)a，其中a是波长,将a提到等式左边可有：a=(rm^2-rn^2)/(m-n)R，所以,在已知牛顿环半径曲率的情况下,可通过观察牛顿环计算得到波长a。
14-实验十四 光的等厚干涉图文模板
m ：32 30 28 26 24
注意事项 n：22 20 18 16 14
注意：鼓轮应沿一个方向旋转，中途不得反转，以免引起回程 误差！
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谢谢，精品课件
资料搜集薄Leabharlann 等厚干涉光路示意图肥皂膜 油膜
牛顿环
劈尖
L —玻璃片交线(劈棱)到细丝的距离 L10—10条条纹的间距
—单色光源的波长
读数显微镜 钠光灯 牛顿环 劈尖 细丝
实验仪器
显微镜上 下调节旋
钮 反射透明 玻璃片
显微镜 目镜
目镜 固定螺钉
毫米刻度 尺
螺旋测微 计
微分筒
显微镜 水平方向 移动鼓轮
实验目的
➢ 了解等厚干涉的原理和特点。 ➢ 学习测量平凸透镜的曲率半径和微小待测物的厚度。 ➢ 掌握读数显微镜的原理和使用。
实验原理
等厚干涉
是光干涉的一种。当薄 膜层的上、下表面有一很小 的倾角时，由同一光源发出 的光，经薄膜的上、下表面 反射后在上表面附近相遇时 产生干涉，并且厚度相同的 地方形成同一干涉条纹，这 种干涉叫等厚干涉。
实验十四 光的等厚干涉
➢ 频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些 区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的区 域相互隔开，这种现象叫做波的干涉。
➢ 等厚干涉：厚度相同的地方形成同一干涉条纹，例如牛 顿环和劈尖。
➢ 光的等厚干涉在生产实践中广泛应用，用于检测透镜的 曲率，测量光波波长，精确测量微小长度、厚度和角度， 检验平整度等。
光的等厚干涉实验报告
光的等厚干涉实验报告一、实验目的1、观察光的等厚干涉现象，加深对光的波动性的理解。
2、掌握用牛顿环测量平凸透镜曲率半径的方法。
3、学会使用读数显微镜测量长度。
二、实验原理1、等厚干涉当一束平行光垂直入射到厚度不均匀的透明薄膜上时，从薄膜的上、下表面反射的两束光会在薄膜表面附近相遇而产生干涉。
由于薄膜厚度不同，两束反射光的光程差不同，从而形成明暗相间的干涉条纹。
这种干涉现象称为等厚干涉。
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，在透镜的凸面与玻璃之间形成一厚度由中心向边缘逐渐增加的空气薄层。
当平行单色光垂直入射时，在空气薄层的上、下表面反射的两束光会在透镜的凸面附近相遇而产生干涉，形成以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环，称为牛顿环。
设透镜的曲率半径为＄R$，入射光波长为＄＼lambda$，第＄k$ 级暗环的半径为＄r_k$，对应的空气薄层厚度为＄d_k$。
由于在暗环处两束反射光的光程差为半波长的奇数倍，即：＼＼Delta ＝ 2d_k ＋＼frac{＼lambda}｛2} ＝（2k ＋ 1)＼frac{＼lambda}｛2}＼又因为＄d_k ＝ r_k^2 ／（2R)＄，所以可得：＼r_k^2 ＝ k\lambda R＼则透镜的曲率半径为：＼R ＝＼frac{r_k^2}｛k\lambda}＼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、调节读数显微镜（1）将显微镜的目镜调焦，使十字叉丝清晰。
（2）将牛顿环装置放在显微镜的载物台上，调节显微镜的物镜，使其接近牛顿环装置的表面，然后缓慢向上移动物镜，直至看清牛顿环的图像。
（3）调节显微镜的调焦手轮，使牛顿环的图像清晰。
2、测量牛顿环的直径（1）转动测微鼓轮，使十字叉丝的竖线与牛顿环的左侧暗环相切，记录此时显微镜的读数＄x_1$。
（2）继续转动测微鼓轮，使十字叉丝的竖线与牛顿环的右侧暗环相切，记录此时显微镜的读数＄x_2$。
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 =。
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。
光的等厚干涉实验原理
实验原理1.等厚干涉当光源照到一块由透明介质做的薄膜上时, 光在薄膜的上表面被分割成反射和折射两束光（分振幅）, 折射光在薄膜的下表面反射后, 又经上表面折射, 最后回到原来的媒质中, 在这里与反射光交迭, 发生相干。
只要光源发出的光束足够宽, 相干光束的交迭区可以从薄膜表面一直延伸到无穷远。
薄膜厚度相同处产生同一级的干涉条纹, 厚度不同处产生不同级的干涉条纹。
这种干涉称为等厚干涉。
如图1图12.牛顿环测定透镜的曲率半径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时, 两者之间就形成类似劈尖的劈形空气薄层, 当平行光垂直地射向平凸透镜时, 由于透镜下表面所反射的光和平玻璃片上表面所反射的光互相干涉, 结果形成干涉条纹。
如果光束是单色光, 我们将观察到明暗相间的同心环形条纹；如是白色光, 将观察到彩色条纹。
这种同心的环形干涉条纹称为牛顿环。
本实验用牛顿环来测定透镜的曲率半径。
如图2。
设在干涉条纹半径ｒ处空气厚度为ｅ,那么, 在空气层下表面Ｂ处所反射的光线比在Ａ处所反射的光线多经过一段距离２ｅ。
此外, 由于两者反射情况不同: Ｂ处是从光疏媒质（空气）射向光密媒质（玻璃）时在界面上的反射, Ａ处则从光密媒质射向光疏媒质时被反射, 因Ｂ处产生半波损失, 所以光程差还要增加半个波长, 即:δ=2ｅ＋λ/2 （１）根据干涉条件, 当光程差为波长整数倍时互相加强, 为半波长奇数倍时互相抵消, 因此:()()22/122/22/2⎭⎬⎫-----------+=+---------------=+暗环明环λλλλk e k e 从上图中可知:r 2=R 2-(R-e)2=2Re-e 2因Ｒ远大于ｅ, 故ｅ2远小于２Ｒｅ, ｅ2可忽略不计, 于是:ｅ＝ｒ2／2Ｒ （３）上式说明ｅ与ｒ的平方成正比, 所以离开中心愈远, 光程差增加愈快, 所看到的圆环也变得愈来愈密。
把上面（３）式代入（２）式可求得明环和暗环的半径: ()()42/1222⎪⎭⎪⎬⎫=-=λλkR R k r r如果已知入射光的波长λ, 测出第ｋ级暗环的半径ｒ, 由上式即可求出透镜的曲率半径Ｒ。
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是一种利用光的波动性质进行干涉实验的方法，其中牛顿环实验是其中的经典实验之一。
本次实验旨在通过观察牛顿环的形成及其特征，验证光的等厚干涉现象，进一步加深对光的波动性质的理解。
实验过程中，我们使用了一台高质量的干涉显微镜，通过调节其镜筒间距，观察了不同条件下牛顿环的形成情况，并记录了相关数据。
实验结果表明，通过观察牛顿环的形成及其特征，我们成功验证了光的等厚干涉现象，实验结果具有较高的可靠性和重复性。
在实验过程中，我们首先调整了干涉显微镜的镜筒间距，使得在显微镜的目镜中可以清晰地观察到牛顿环的形成。
随后，我们逐渐调整镜筒间距，观察牛顿环的变化情况，并记录了不同镜筒间距下的牛顿环直径的数据。
实验结果显示，在不同的镜筒间距下，牛顿环的直径呈现出规律性的变化，与理论预期相符。
通过对实验数据的分析，我们得出了光的等厚干涉现象的验证结论。
在本次实验中，我们还注意到了一些误差的存在，例如由于实验环境的微小变化导致的数据波动等。
为了减小误差的影响，我们在实验过程中进行了多次重复观测，并取多次数据的平均值作为最终结果，以提高实验结果的准确性和可靠性。
通过这样的方法，我们得到的实验结果更加可信。
总的来说，本次实验通过观察牛顿环的形成及其特征，验证了光的等厚干涉现象。
实验结果表明，光的等厚干涉现象具有较高的可靠性和重复性，与理论预期相符。
通过对实验数据的分析，我们得出了光的等厚干涉现象的验证结论。
同时，我们在实验过程中也注意到了误差的存在，通过多次重复观测和数据处理，我们尽可能减小了误差的影响。
因此，本次实验取得了较为满意的结果，对光的等厚干涉现象有了更深入的理解。
通过本次实验，我们不仅验证了光的等厚干涉现象，也加深了对光的波动性质的理解。
光的等厚干涉现象在实际应用中具有重要意义，例如在光学元件的加工和检测中有着广泛的应用。
因此，对光的等厚干涉现象的深入研究，对于推动光学领域的发展具有重要意义。
14牛顿环
106
级次的变化量。
把式（2-75）和式（2-76）相减得到：
则曲率半径
Dm2 Dn2 4( m n )R
R Dm2 Dn2 4( m n )
（2-77）
从式（2-77）可知，只要测出第 m 环和第 n 环直径以及数出环数差 m-n，就无须确定各环的
级数了，且避免了圆心无法准确确定的困难。
2．劈尖 两块平板玻璃，使其一端平行相接，另一端夹入一纸片（或待测样品），这样两块平板
实验 14 光的等厚干涉(牛顿环)
等厚干涉是薄膜干涉的一种。当薄膜层的上下表面有一很小的倾角时，从光源发出的 光经上下表面反射后在上表面附近相遇时产生干涉，并且厚度相同的地方形成同一干涉条 纹，这种干涉就叫等厚干涉。其中牛顿环和劈尖是等厚干涉两个最典型的例子。光的等厚 干涉原理在生产实践中具有广泛的应用，它可用于检测透镜的曲率，测量光波波长，精确 地测量微小长度、厚度和角度，检验物体表面的光洁度、平整度等。
R
R
R R
（3）写出实验结果： R R R (mm) 并作分析和讨论。
2．测量薄片的厚度 （1）将数据填入表 2-30，并计算 L10 和 L 的平均值
105
Lm+10
1 2 3 4 5
表 2-30 测量薄片的厚度
Lm
L10 Lm10 Lm
单位： mm
LN
L0
L LN L0
（2）计算纸片厚度 e 的最佳值 e 和不确定度 e （要求考虑仪器误差）。 （3）写出实验结果： e e e(mm) ，并作分析和讨论。
座的反射镜不能有向上的反射光。自下而上调节目镜直至观察到清晰的干涉图样，移动劈 尖使条纹与叉丝的竖线平行，并消除视差。
(3) 测 10 条条纹的间距 L10：以某一条纹为 Lx，记下读数显微镜读数，数过 10 条测出 Lx+10，则 L10 Lx10 L10 。
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。
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。
光的等厚干涉实验报告数据
光的等厚干涉实验报告数据光的等厚干涉实验报告数据引言：光的等厚干涉实验是一种重要的光学实验，通过观察干涉现象，可以了解光的波动性质。
本文将介绍一次光的等厚干涉实验的数据及其分析结果。
实验装置：本次实验所使用的装置为一块平行玻璃板和一束单色光。
平行玻璃板是由两块平行的玻璃板组成，两块玻璃板之间的间隙是等厚的。
单色光通过一个狭缝照射到平行玻璃板上，形成光的等厚干涉。
实验数据：在实验中，我们调整了平行玻璃板的倾斜角度，观察并记录了不同角度下的干涉现象。
实验数据如下：角度（°）干涉条纹数0 010 520 1030 1540 2050 25数据分析：通过观察数据可以发现，随着平行玻璃板的倾斜角度增加，干涉条纹数也逐渐增加。
这是因为当光通过玻璃板时，由于玻璃板的等厚性，光的传播速度在玻璃板内部是不变的。
而当光线从空气中射入玻璃板时，由于折射率的差异，光线将发生折射。
当光线从玻璃板射出时，又会发生一次折射。
这两次折射使得光线的传播路径发生了变化，从而形成了干涉现象。
根据干涉现象的原理，我们可以推导出干涉条纹数与平行玻璃板的倾斜角度之间的关系。
设干涉条纹数为N，平行玻璃板的倾斜角度为θ，则有如下关系式：N = 2d/λ * tan(θ)其中，d为平行玻璃板的等厚度，λ为光的波长。
根据上述关系式，我们可以计算出不同角度下的干涉条纹数。
根据实验数据，我们可以绘制出干涉条纹数与平行玻璃板倾斜角度的关系图。
通过拟合曲线，我们可以得到平行玻璃板的等厚度d。
结论：通过本次光的等厚干涉实验，我们观察并记录了不同角度下的干涉现象，并通过数据分析得到了平行玻璃板的等厚度。
这一实验结果验证了光的波动性质，加深了我们对光学原理的理解。
实验的局限性：在实验过程中，由于实验条件的限制，我们只能观察到有限的干涉条纹数。
为了得到更准确的结果，可以使用更精确的测量仪器，并进行更多次的实验。
展望：光的等厚干涉实验是光学实验中的重要实验之一，通过进一步研究和实验，我们可以深入了解光的波动性质，探索更多关于光的奥秘。
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实验目的
➢ 了解等厚干涉的原理和特点。 ➢ 学习测量平凸的原理和使用。
衢州学院教师教育学院物理实验中心
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实验原理
等厚干涉
是光干涉的一种。当薄 膜层的上、下表面有一很小 的倾角时，由同一光源发出 的光，经薄膜的上、下表面 反射后在上表面附近相遇时 产生干涉，并且厚度相同的 地方形成同一干涉条纹，这 种干涉叫等厚干涉。
目镜 固定螺钉
毫米刻度尺
螺旋测微计 微分筒
显微镜 水平方向 移动鼓轮
注意事项
m ：32 30 28 26 24 n：22 20 18 16 14
注意：鼓轮应沿一个方向旋转，中途不得反 转，以免引起回程误差！
薄膜等厚干涉光路示意图
衢州学院教师教育学院物理实验中心
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肥皂膜 油膜
牛顿环
劈尖
L —玻璃片交线(劈棱)到细丝的距离 L10—10条条纹的间距
—单色光源的波长
读数显微镜 钠光灯 牛顿环 劈尖 细丝
实验仪器
衢州学院教师教育学院物理实验中心
10
显微镜上下 调节旋钮
反射透明 玻璃片
显微镜 目镜
实验十四 光的等厚干涉
➢ 频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某 些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱 的区域相互隔开，这种现象叫做波的干涉。
➢ 等厚干涉：厚度相同的地方形成同一干涉条纹，例如 牛顿环和劈尖。
➢ 光的等厚干涉在生产实践中广泛应用，用于检测透镜 的曲率，测量光波波长，精确测量微小长度、厚度和 角度，检验平整度等。