等厚干涉实验报告数据处理
等厚干涉实验报告
等厚干涉实验报告一、实验目的1、观察等厚干涉现象，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。
二、实验原理1、等厚干涉当一束平行光垂直照射到薄膜上时，从薄膜上下表面反射的两束光将会发生干涉。
在薄膜厚度相同的地方，两束反射光的光程差相同，从而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的平面之间形成一个空气薄膜。
当平行光垂直照射时，在空气薄膜的上表面和下表面反射的光将发生干涉，形成以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环，称为牛顿环。
3、牛顿环半径与曲率半径的关系设透镜的曲率半径为＄R$，形成第＄k$ 个暗环时，对应的空气薄膜厚度为＄e_k$。
根据几何关系，有：＼e_k ＝＼sqrt{R^2 （r_k)＾2} R＼由于＄r_k^2 ＝ kR\lambda$ （其中＄＼lambda$ 为入射光波长），所以可得：＼R ＝＼frac{r_k^2}｛k\lambda}＼通过测量暗环的半径＄r_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、钠光灯、牛顿环装置。
四、实验步骤1、调整仪器（1）将牛顿环装置放在显微镜的载物台上，调节显微镜的目镜，使十字叉丝清晰。
（2）调节显微镜的物镜，使其接近牛顿环装置，然后缓慢上升物镜，直到看清牛顿环的图像。
（3）调节钠光灯的位置和角度，使入射光垂直照射到牛顿环装置上。
2、测量牛顿环的直径（1）转动显微镜的测微鼓轮，使十字叉丝的交点移到牛顿环的中心。
（2）然后从中心向外移动叉丝，依次测量第＄10$ 到第＄20$ 个暗环的直径。
测量时，叉丝的交点应与暗环的边缘相切。
（3）每一个暗环的直径测量多次，取平均值。
3、数据处理（1）将测量得到的数据填入表格中，计算出每个暗环的半径。
（2）根据公式＄R ＝＼frac{r_k^2}｛k\lambda}＄，计算出透镜的曲率半径＄R$。
等厚干涉原理与应用实验报告
等厚干涉原理与应用实验报告一、引言。
朋友们！今天我要和你们分享一个超有趣的实验——等厚干涉！这玩意儿可神奇啦，让我们一起走进这个奇妙的光学世界吧！二、实验目的。
咱做这个实验呢，主要就是想搞清楚等厚干涉是咋回事，还有就是学会用它来测量一些东西。
比如说，测量薄片的厚度或者表面的平整度啥的。
通过这个实验，也能让咱的动手能力和观察能力更上一层楼哟！三、实验原理。
等厚干涉这东西，说起来其实也不难理解。
想象一下，有一束光打在一个有厚度变化的透明薄片上，比如一个楔形的玻璃片。
由于光在不同厚度的地方走的路程不一样，就会产生干涉现象。
就好像两拨小朋友走路，有的走得快，有的走得慢，最后就会出现有的地方人多，有的地方人少的情况。
牛顿环就是等厚干涉的一个典型例子。
当一个平凸透镜放在一个平面玻璃上时，它们之间形成的空气薄膜的厚度就会从中心向外逐渐变化。
这时候用单色光照射，就能看到一圈一圈明暗相间的圆环，那可漂亮啦！四、实验仪器。
这次实验用到的家伙什儿有：读数显微镜、钠光灯、牛顿环装置、劈尖装置。
先说这个读数显微镜，它就像是我们的超级眼睛，能让我们看清那些微小的细节。
钠光灯呢，给我们提供了稳定的单色光，让干涉现象更明显。
牛顿环装置和劈尖装置就是产生等厚干涉的“魔法盒子”啦。
五、实验步骤。
1. 调整仪器。
首先得把钠光灯、牛顿环装置和读数显微镜摆好位置，让光能够顺利照到牛顿环上，然后通过调节显微镜的目镜和物镜，让我们能清楚地看到图像。
这一步可需要点耐心，就像给眼睛戴眼镜，得调到最合适的度数才能看得清楚。
2. 测量牛顿环的直径。
找到牛顿环的中心，然后从中心向外数，分别测量第 10、15、20 圈的直径。
测量的时候要小心，眼睛盯着显微镜，手慢慢地转动鼓轮，可别一下子转太多，不然就错过了。
3. 测量劈尖的厚度。
把劈尖装置放到显微镜下，同样要调整好焦距。
然后测量劈尖上几个条纹之间的距离，再根据公式算出劈尖的厚度。
六、数据处理与分析。
测量完数据可不算完，还得好好处理和分析一下。
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。
等厚干涉实验报告数据
等厚干涉实验报告数据等厚干涉实验报告数据等厚干涉实验是一种常用的光学实验，通过观察干涉图案来研究光的干涉现象。
在这个实验中，我们使用了一束单色光源和一个等厚透明物体，观察透过物体后形成的干涉图案。
实验中，我们使用的光源是一束单色激光。
激光具有单色性和相干性，能够产生清晰的干涉图案。
而等厚透明物体是一种具有均匀厚度的透明材料，如玻璃片或薄膜。
当光线通过等厚物体时，由于光程差的存在，会形成干涉现象。
在实验中，我们将光源照射到等厚透明物体上，观察透过物体后形成的干涉图案。
干涉图案的特点是一系列亮暗相间的条纹，称为等厚干涉条纹。
这些条纹是由光的干涉所引起的，反映了光波的相位差和干涉条件。
通过观察等厚干涉条纹的形态和变化，我们可以得到一些有关光的性质和等厚物体的信息。
例如，条纹的间距可以反映出光的波长，从而计算出光的频率。
条纹的亮度和对比度则与光的强度和透过率有关。
此外，通过观察条纹的移动和变形，我们还可以研究光的传播速度和等厚物体的形变。
为了获得准确的实验数据，我们需要使用一些光学仪器来测量等厚干涉条纹。
常用的测量方法包括使用干涉计、光栅、干涉滤波器等。
这些仪器能够帮助我们观察和记录条纹的形态和变化，从而得到精确的实验结果。
在实验中，我们还可以通过改变光源的波长、调整等厚物体的厚度或角度等方式来研究干涉现象的不同特点。
这些改变会导致干涉条纹的变化，进一步揭示光的干涉规律和等厚物体的性质。
通过等厚干涉实验，我们可以深入了解光的干涉现象和等厚物体的特性。
这对于光学研究和应用有着重要的意义。
例如，在光学设计中，我们可以利用等厚干涉实验来优化光学元件的性能和效果。
在材料科学中，我们可以通过观察等厚干涉条纹的变化来研究材料的结构和性质。
总之，等厚干涉实验是一种重要的光学实验，通过观察干涉图案来研究光的干涉现象。
通过测量和分析等厚干涉条纹的形态和变化，我们可以获得有关光的性质和等厚物体的信息。
这对于光学研究和应用具有重要的意义，有助于深入理解光的干涉规律和等厚物体的特性。
等厚干涉实验报告记录
等厚干涉实验报告记录————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：大学物理实验报告（等厚干涉）一、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。
二、实验原理：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+=kknd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+=+=kkdkkK=1,2,3,…K=0,1,2,…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)(kkrdRR+-=。
由于dk远小于R，故可以将其平方项忽略而得到22kkrRd=。
结合以上的两种情况公式，得到：λkRRdrkk==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 南昌大学 物理实验
28.464
21.652
6.812
10.478
m-n
889.021
26
28.756
21.361
7.395
21
28.402
21.729
6.673
10.157
5
861.785
mm
= = =871.373 mm
= =12.346 mm
R= =(871.373 12.346) mm
E= = =1.417%
21.430
7.260
10.368
10.270
879.688
29
28.964
21.162
7.802
24
28.621
21.501
7.120
10.177
863.482
28
28.901
21.228
7.673
23
28.552
21.573
6.979
10.168
862.718
27
28.833
21.291
7.542
2、用肉眼去观察暗条纹，暗条纹有一定的宽度，误差会较大。
3、在数环数或条纹数时，可能会有数错，造成误差。
七、思考题：
1、牛顿环的中心在什么情况下是暗的？在什么情况下是亮的？
答：由于半波损失的原因，中心的波程差是半个波长，所以中心是暗点。如果中心是介质膜，且介质的折射率小于牛顿环的材料的话，由于两次半波损失，中心波程差为零或一个波长，所以中心是亮点。
取m、n级暗环，则对应的暗环半径为 、 ，
=mR -2Ra
=nR -2Ra
由此可得透镜曲率半径R为
=
由于环心不易确定，所以式子改用直径 、 来表示：
等厚干涉实验报告
一、实验目得:1、、观察牛顿环与劈尖得干涉现象。
2、了解形成等厚干涉现象得条件极其特点。
3、用干涉法测量透镜得曲率半径以及测量物体得微小直径或厚度。
二、实验原理:1.牛顿环牛顿环器件由一块曲率半径很大得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,由于平凸透镜与玻璃之间存在一层从中心向外厚度递增得空气膜, 经空气膜与玻璃之间得上下界面反射得两束光存在光程差, 它们在平凸透镜得凸面(底面)相遇后将发生干涉, 干涉图样就是以接触点为中心得一组明暗相间、内疏外密得同心圆, 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得空气薄膜厚度相等, 故称为等厚干涉。
牛顿环实验装置得光路图如下图所示：设射入单色光得波长为λ,在距接触点r k处将产生第ｋ级牛顿环, 此处对应得空气膜厚度为d k, 则空气膜上下两界面依次反射得两束光线得光程差为式中，ｎ为空气得折射率(一般取1）, λ／２就是光从光疏介质(空气)射到光密介质（玻璃)得交界面上反射时产生得半波损失。
根据干涉条件，当光程差为波长得整数倍时干涉相长，反之为半波长奇数倍时干涉相消,故薄膜上下界面上得两束反射光得光程差存在两种情况:由上页图可得干涉环半径r k, 膜得厚度ｄk与平凸透镜得曲率半径R之间得关系。
由于dk远小于R, 故可以将其平方项忽略而得到。
结合以上得两种情况公式,得到：K=1,2,3,…、, 明环K=0,1,2,…、, 暗环,由以上公式课件, r k与d k成二次幂得关系,故牛顿环之间并不就是等距得, 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, 凸透镜与平板玻璃得接触不就是一个理想得点而就是一个圆面; 另外镜面沾染回程会导致环中心成为一个光斑, 这些都致使干涉环得级数与半径无法准确测量。
而使用差值法消去附加得光程差,用测量暗环得直径来代替半径,都可以减少以上类型得误差出现。
牛顿环-等厚干涉标准实验报告
实验学生：学号：实验地点： 一、实验室名称:、实验项目名称：牛顿环测曲面半径和劈尖干涉 三、实验学时: 四、实验原理:1、等厚干涉如图1所示，在C 点产生干涉，光线11'和22'的光程差为 △ =2d+入12式中是因为光由光疏媒质入射到光密媒质上反射时，有一相位突 变引起的附加光程差。
当光程差 △ =2d+ ”2=(2k+1) ”2, 即d=k ”2时 产生暗条纹； 当光程差 △ =2d+ ”2=2k ”2, 即d=(k — 1/2) ”2时 产生明条纹； 因此,在空气薄膜厚度相同处产生同一级的干涉条纹，叫等厚干涉条2、用牛顿环测透镜的曲率半径将一个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则报告指导教师： 实验时间：可组成牛顿环装置。
如图2所示。
这两束反射光在AOB表面上的某一点E 相遇，从而产生E点的干涉。
由于AOB 表面是球面，所产生的条纹是明暗相间的圆环，所以称为牛顿环，如图3所示。
图33、劈尖干涉将两块光学平玻璃重叠在一起，在一端插入一薄纸片，则在两玻璃板间形成一空气劈尖，如图4所示。
K级干涉暗条纹对应的薄膜厚度为d=k "2 k=0时，d=0, 即在两玻璃板接触处为零级暗条纹；若在薄纸处呈现k=N级条纹，则薄纸片厚度为d'N "2 若劈尖总长为L,再测出相邻两条纹之间的距离为△ x,则暗条纹总数为N =L/A x, 即d'L "2 △ x。
五、实验目的：深入理解光的等厚干涉及其应用，学会使用移测显微镜六、实验容：1、用牛顿环测透镜的曲率半径2、用劈尖干涉法测薄纸片的厚度图2一L 一 |七、实验器材(设备、元器件)：牛顿环装置，移测显微镜，两块光学平玻璃板，薄纸片，钠光灯及电源。
八、实验步骤：1.用牛顿环测透镜的曲率半径(1)在日光下，用手轻调牛顿环仪上的三个螺钉，使牛顿环位于其中心。
螺钉不要调得太紧(会压坏玻璃)，也不要调得太松(牛顿环不稳定，容易移动，无法准确进行测量)。
(完整版)光的等厚干涉实验报告.docx
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。
南昌大学等厚干涉实验报告
环序数(m)
30
29
28
27
26
Dm^2-Dn^2
平均值
38.33
环位置
x左(mm)
38.712
38.652
38.593
38.538
38.577
x右(mm)
30.775
30.835
30.896
30.961
31.028
Dm=|x左-x右|
7.937
7.8177.697Biblioteka 7.5777.549
Dm^2
代入厚度计算式，可得厚度/直径为：
实验步骤
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。
23.27
20.97
19.00
17.13
Dm^2-Dn^2
37.29
37.83
38.27
38.41
39.85
=813mm
计算 、相对不确定度 ，结果表示为 ：
= =3.2
E= =3.936
=813 3.2mm
2.测薄片厚度或细丝直径
暗纹间距△L、劈尖两块玻璃板交线到待测薄片或细丝的间距L要进行多次测量，然后求平均值，再代入公式求出薄片厚度或细丝直径d。△X=X（i+1）-Xi单位：mm
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等厚干涉实验报告数据处理
等厚干涉实验报告数据处理
一、实验介绍
实验主要内容是通过等厚干涉实验测量样品表面形貌和膜的折
射率，其中涉及到不同波长下样品的等厚条纹的观测和处理。
二、实验步骤
1. 准备样品和测量设备，调节设备，使其运行稳定。
2. 测量样品在不同波长下的等厚条纹，记录对应的干涉图像。
3. 采用数字化图像处理软件，将干涉图像转换成灰度图像，并
将灰度值峰值处的像素位置作为等厚条纹的位置。
4. 利用数字图像处理软件，对不同波长下的等厚条纹进行图像
处理和数据分析，得到样品表面形貌和薄膜的折射率等相关信息。
三、实验结果
1. 样品表面形貌
经过数据处理后，得到了样品表面的等高线图，通过对等高线
图的分析，可以得出样品表面形貌信息。
如图1所示，样品表面
有一定的起伏变化，最大不超过2微米。
2. 薄膜的折射率
通过对不同波长下等厚条纹的数据处理和分析，可以得到薄膜
的内部折射率信息。
根据实验结果，薄膜的平均折射率为1.68，
误差范围不超过0.05。
四、实验结论
通过等厚干涉实验的数据处理和分析，得到了样品表面形貌和
薄膜的折射率等相关信息。
实验结果表明，本实验方法准确可靠，为研究薄膜光学性质提供了有效的手段和方法。
五、参考文献
1. 清华大学物理实验教学手册
2. 陈文光等. “等厚干涉实验方法及其应用”，应用物理学报，2008年29卷1期
3. 徐岩等. “纳米材料表面结构及其光学特性的干涉测量”，中国科学，2006年36卷6期。
700130等厚干涉
等厚干涉实验报告【一】实验目的及实验仪器实验目的 1.理解牛顿圈和尖劈干涉条纹的成因与等厚干涉的含义2.学习用等厚干涉测量曲率半径和薄膜厚度，并学会用逐差法处理数据3.熟练使用读数显微镜实验仪器本实验的仪器主要有三部分：平凸透镜与平板玻璃组成的牛顿圈装置或两块叠在一起的平板玻璃组成的尖劈装置、单色光源和读数显微镜。
【二】实验原理及过程简述1，等厚干涉光的等厚干渉，是利用透明薄膜的上下两表面对入射光依次反射，反射光相遇时发生的物理现象，干涉条件取决于光程差，光程差又取决于产生反射光的薄膜厚度，同一干涉条纹所对应的薄膜厚度相等，所以叫做等厚干渉。
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。
图3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：2e+l/2=kl---------------明环2e+l/2=(2k+1)l/2-----------暗环(2) 从上图中可知：r2=R2-(R-e)2=2Re-e2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。
等厚干涉实验报告数据处理
等厚干涉实验报告数据处理等厚干涉实验报告数据处理一、引言等厚干涉实验是一种重要的光学实验，通过使用干涉仪器，可以观察到光波的干涉现象，进而研究光的性质和特性。
在进行等厚干涉实验时，数据处理是非常关键的一步，本文将介绍等厚干涉实验报告的数据处理方法。
二、实验原理等厚干涉实验是基于光的干涉现象，通过光的干涉产生明暗条纹，从而研究光的性质。
在实验中，我们使用一台干涉仪器，通常是马赫-曾得干涉仪。
该干涉仪由一束光源、分束器、反射镜和合束器组成。
光源发出的光经过分束器分成两束，一束经过反射镜反射后与另一束光合并，形成干涉。
三、数据采集在等厚干涉实验中，我们需要采集一系列数据。
首先，我们需要测量干涉仪中两束光的光程差。
通过调整反射镜的位置，使得两束光的光程差保持不变，这时会观察到干涉条纹的移动。
我们可以使用移动测微器等仪器来精确测量光程差的变化。
然后，我们需要记录下每个光程差对应的干涉条纹的位置。
四、数据处理在数据处理过程中，我们需要进行一些计算和分析。
首先，我们可以根据光程差和干涉条纹的位置之间的关系，绘制出光程差与干涉条纹位置的曲线图。
通过观察曲线的特点，我们可以得到一些有用的信息，比如干涉条纹的周期、干涉条纹的密度等。
此外，我们还可以计算出光波的波长，这可以通过光程差的变化和干涉条纹的移动来实现。
另外，我们还可以利用数据处理方法来进行干涉条纹的图像分析。
通过对干涉条纹图像的处理，比如滤波、边缘检测等，我们可以得到更详细和准确的信息。
例如，我们可以测量干涉条纹的宽度、间距等参数，进一步研究光的传播特性和介质的性质。
五、误差分析在进行数据处理时，我们需要考虑到一些误差因素。
首先，仪器的精度和灵敏度会对实验结果产生影响。
如果仪器的精度不高或者存在一些系统误差，那么测量结果可能会产生偏差。
其次，环境因素也会对实验结果产生一定的影响，比如温度、湿度等。
此外，人为因素也是不能忽视的，比如测量时的误差、操作不当等。
等厚干涉实验报告
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。
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：
代入厚度计算式， 可得厚度/直径为：
3、实验仪器：
牛顿环装置，钠光灯，读数显微镜，劈尖，游标卡尺
四、实验内容和步骤：
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.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。
87.3918
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2.9022
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等厚干涉实验报告劈尖
一、实验目的1. 观察等厚干涉现象，理解其产生原理。
2. 利用劈尖干涉测量微小厚度。
3. 学习使用显微镜观察干涉条纹，提高实验技能。
二、实验原理等厚干涉是指当光波在薄膜的两个表面反射后，由于光程差相等，形成一系列明暗相间的干涉条纹。
劈尖干涉实验是通过观察劈尖状空气薄膜的干涉条纹，来测量薄膜的微小厚度。
实验装置主要由劈尖、光源、显微镜和光屏组成。
劈尖由两块平板玻璃构成，其中一块平板玻璃上涂有薄层透明介质，形成劈尖状空气薄膜。
当单色光垂直照射到劈尖上时，由于空气薄膜的厚度从中心到边缘逐渐增加，光程差随之增大，形成等厚干涉条纹。
根据干涉原理，当光程差满足以下条件时，产生明条纹：2nd = mλ + 1/2当光程差满足以下条件时，产生暗条纹：2nd = mλ其中，n为空气的折射率，λ为入射光的波长，d为空气薄膜厚度，m为干涉级数。
三、实验步骤1. 将劈尖装置安装在实验台上，调整光源位置，使光线垂直照射到劈尖上。
2. 将显微镜对准劈尖，调整显微镜的焦距，使干涉条纹清晰可见。
3. 观察干涉条纹，记录干涉条纹的形状、间距和数量。
4. 改变劈尖的倾斜角度，观察干涉条纹的变化，分析干涉条纹的形成原理。
5. 利用公式计算空气薄膜的厚度，验证实验结果。
四、实验数据及处理1. 观察到的干涉条纹为明暗相间的同心圆环，圆环间距均匀。
2. 记录干涉条纹的间距为0.5mm，数量为20个。
3. 根据公式计算空气薄膜的厚度：d = mλ / (2n)取m=10，λ=546.1nm，n=1，计算得到：d = 10 546.1nm / (2 1) = 2730.5nm4. 将计算得到的空气薄膜厚度转换为微米：d = 2730.5nm / 1000 = 2.7305μm五、实验结果与分析1. 通过观察干涉条纹，发现劈尖状空气薄膜的厚度从中心到边缘逐渐增加，形成等厚干涉条纹。
2. 利用公式计算得到的空气薄膜厚度与实际厚度基本一致，验证了实验结果。
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。
等厚干涉实验报告
一、实验目的1. 观察并分析等厚干涉现象；2. 学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；3. 掌握读数显微镜的使用方法。
二、实验原理等厚干涉是指光在两块相互接触的透明介质之间，由于介质厚度不同而引起的干涉现象。
当光波通过这些介质时，光程差产生变化，导致干涉条纹的形成。
等厚干涉的一个典型例子是牛顿环，它是由一块曲率半径较大的平凸透镜与一块平板玻璃之间的空气薄层产生的。
牛顿环实验装置主要由一块曲率半径较大的平凸透镜和一块平板玻璃组成。
当平行单色光垂直照射到牛顿环装置上时，光在空气层上、下表面反射后，在平凸透镜的凸面相遇，产生干涉。
由于同一干涉环上各处的空气层厚度相同，因此形成等厚干涉条纹。
根据干涉理论，光程差ΔL与干涉条纹的级数k之间的关系为：ΔL = kλ/2其中，ΔL为光程差，k为干涉级数，λ为光的波长。
三、实验仪器1. 牛顿环实验装置2. 读数显微镜3. 钠光灯4. 光具座四、实验步骤1. 将牛顿环实验装置放置在光具座上，调整装置，确保装置水平。
2. 使用钠光灯作为光源，调节光路，使光束垂直照射到牛顿环装置上。
3. 通过读数显微镜观察牛顿环干涉条纹，记录下不同级数的干涉条纹位置。
4. 利用公式ΔL = kλ/2，计算不同级数的干涉条纹对应的光程差。
5. 根据光程差和透镜曲率半径的关系，计算透镜的曲率半径。
五、实验结果与分析1. 通过观察，我们发现牛顿环干涉条纹呈同心圆状，且随着级数的增加，条纹间距逐渐减小。
2. 根据实验数据，计算得到不同级数的干涉条纹对应的光程差，并绘制光程差与干涉级数的曲线。
3. 根据光程差与透镜曲率半径的关系，计算得到透镜的曲率半径。
4. 对实验结果进行分析，讨论实验误差产生的原因。
六、实验结论1. 通过本实验，我们成功观察到了牛顿环等厚干涉现象，加深了对等厚干涉现象的认识和理解。
2. 实验结果表明，利用干涉现象可以测量透镜的曲率半径，具有较高的精度。
3. 在实验过程中，我们掌握了读数显微镜的使用方法，为后续实验奠定了基础。
(完整版)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 =。
【大学物理实验(含 数据+思考题)】光的等厚干涉现象实验报告
实验3.3 光的等厚干涉测量一、实验目的（1）观察光的等厚干涉现象。
（2）利用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径R。
（3）学习使用读数显微镜。
二、实验仪器读数显微镜、牛顿环、钠光灯。
三、实验原理（1）等厚干涉当一束单色光入射到透明薄膜上时,通过薄膜上下表面依次反射而产生两束相干光。
如果这两束反射光相遇时的光程差仅取决于薄膜厚度，则同一级干涉条纹对应的薄膜厚度相等，这就是所谓的等厚干涉。
（2）牛顿环在光学上，牛顿环是一个薄膜干涉现象。
光的一种干涉图样，是一些明暗相间的同心圆环。
例如用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触，在日光下或用白光照射时，可以看到接触点为一暗点，其周围为一些明暗相间的彩色圆环；而用单色光照射时，则表现为一些明暗相间的单色圆圈。
这些圆圈的距离不等，随离中心点的距离的增加而逐渐变窄。
它们是由球面上和平面上反射的光线相互干涉而形成的干涉条纹。
（3）利用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径R 的简单原理和计算表达式由光路图可得，与第k 级牛顿环相对应的两束相干光的光程差为：σk =2e k +λ2（λ2为附加光程）可知：R =√r k 2+(R −e k )2由相干光程差分析可得由射光产生明暗环的条件分别是：{r k=√(2k −1)R λ2（k =0，1，2，…明环条件）r k =√kλR （k =0，1，2，…暗环条件） 但是因为A 与C 的接触点可能不是理想点，导致靠近接触点的明暗条纹无法辨别清楚，直接用r 来算不准确，故这里改进算式，用环的直径D 的差来计算R ：R =D m 2−D n24(m −n )λ四、内容与步骤（1）调节目镜使十字叉丝清晰。
（2）调节45度反射镜。
（3）由下向上缓慢地调焦。
（4）定性观察，防止一侧观察不到干涉条纹。
（5）定量测量，注意鼓轮单方向转动。
（6）测量条纹直经：D i =|x i 左−x i 右|（7）测量图示: ①测量第19～30环暗环的直径。