等厚干涉及其应用实验报告

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等厚干涉及其应用实验报告14周

等候干涉及其应用实验报告14周【实验现象】：牛顿环侧半径实验中，可以看到显微镜中呈现一组明暗相间，内密外疏的圆环。

在劈尖实验中，看到一组明暗相间，等距，平行于棱边的直条纹。

【误差分析】1。

用肉眼去观察产生疲劳导致的观测误差。

2。

叉丝竖线与干涉条纹未严格相切。

3。

叉丝与条纹像之间的视差未严格消除4。

观察牛顿环时将会发现，牛顿环中心不是一点，而是一个不甚清晰的暗或亮的圆斑。

其原因是透镜和平玻璃板接触时，由于接触压力引起形变，使接触处为一圆面；5。

镜面上可能有微小灰尘等存在，从而引起附加的程差，这都会给测量带来较大的系统误差。

【实验中的问题讨论】1. 如果牛顿环中心是亮斑而不是暗斑，说明凸透镜和平板玻璃的接触不紧密，或者说没有接触，这样形成的牛顿环图样不是由凸透镜的下表面所真实形成的牛顿环，将导致测量结果出现误差，结果不准确。

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。

4。

牛顿环利用干涉原理，可进行精密测量，具有多种用途。

牛顿环装置可用于检验光学元件表面的平整度；若改变凸透镜和平板玻璃间的压力，条纹就会移动，用此原理可精确测量压力或长度的微小变化；也可将透明介质（如水和油等）注入牛顿环装置中，在平凸透镜和玻璃板间形成液体膜，进而利用空气膜的条纹直径和液体膜的条纹直径可求得液体折射率。

3。

该实验中获得的感触是，耐心，细心，是实验成功的重要保证。

另外，长期使用读数显微镜容易导致视疲劳，建议改进成由电子显示屏放大输出的样式，而不用肉眼直接观察。

等厚干涉原理与应用实验报告doc

等厚干涉原理与应用实验报告篇一：等厚干涉实验—牛顿环和劈尖干涉等厚干涉实验—牛顿环和劈尖干涉要观察到光的干涉图象，如何获得相干光就成了重要的问题，利用普通光源获得相干光的方法是把由光源上同一点发的光设法分成两部分，然后再使这两部分叠如起来。

由于这两部分光的相应部分实际上都来自同一发光原子的同一次发光，所以它们将满足相干条件而成为相干光。

获得相干光方法有两种。

一种叫分波阵面法，另一种叫分振幅法。

1．实验目的（1）通过对等厚干涉图象观察和测量，加深对光的波动性的认识。

（2）掌握读数显微镜的基本调节和测量操作。

（3）掌握用牛顿环法测量透镜的曲率半径和用劈尖干涉法测量玻璃丝微小直径的实验方法（4）学习用图解法和逐差法处理数据。

2．实验仪器读数显微镜，牛顿环，钠光灯3．实验原理我们所讨论的等厚干涉就属于分振幅干涉现象。

分振幅干涉就是利用透明薄膜上下表面对入射光的反射、折射，将入射能量(也可说振幅)分成若干部分，然后相遇而产生干涉。

分振幅干涉分两类称等厚干涉，一类称等倾干涉。

用一束单色平行光照射透明薄膜，薄膜上表面反射光与下表面反射光来自于同一入射Rre(a)(b)图9-1 牛顿环装置和干涉图样光，满足相干条件。

当入射光入射角不变，薄膜厚度不同发生变化，那么不同厚度处可满足不同的干涉明暗条件，出现干涉明暗条纹，相同厚度处一定满足同样的干涉条件，因此同一干涉条纹下对应同样的薄膜厚度。

这种干涉称为等厚干涉，相应干涉条纹称为等厚干涉条纹。

等厚干涉现象在光学加工中有着广泛应用，牛顿环和劈尖干涉就属于等厚干涉。

下面分别讨论其原理及应用：（1）用牛顿环法测定透镜球面的曲率半径牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸玻璃透镜和一块光学平玻璃片(又称“平晶”)相接触而组成的。

相互接触的透镜凸面与平玻璃片平面之间的空气间隙，构成一个空气薄膜间隙，空气膜的厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。

如图9-1（a）所示。

当单色光垂直地照射于牛顿环装置时(如图9-1)，如果从反射光的方向观察，就可以看到透镜与平板玻璃接触处有一个暗点，周围环绕着一簇同心的明暗相间的内疏外密圆环，这些圆环就叫做牛顿环，如图9-1（b）所示．在平凸透镜和平板玻璃之间有一层很薄的空气层，通过透镜的单色光一部分在透镜和空气层的交界面上反射，一部分通过空气层在平板玻璃上表面上反射，这两部分反射光符合相干条件，它们在平面透镜的凸面上相遇时就会产生干涉现象。

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。

实验四313《等厚干涉应用》实验报告

我们可以通过取两个半径的平方差值来消除上述两种原因造成的误差。假设附加厚度为ａ，则光程差为：
δ＝2（e＋a）＋λ/2=(2k＋1) λ/2
即
e＝kλ/2－a
将（３）式代入得：
r2＝kRλ－2Ra
（５）
取 m、n 级暗环，则对应的暗环半径为ｒm，ｒｎ，由（５）式可得：
rm2＝mRλ－2Ra rn2＝ｎRλ－2Ra
八、思考题
1、此实验的注意事项有哪些？答：①在调节读数显微镜的过程中要防止玻璃片与牛顿环、劈尖等元件相碰。
②在测量牛顿环直径的过程中，为了避免出现“空程”，只能单方向前进，不能
中途倒退后再前进。
2、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：牛顿环是光的干涉现象，干涉光为上下两个表面的反射光。暗是振动
2、利用劈尖干涉测定头发丝直径将叠在一起的两块平板玻璃的一端插入一个薄片或细丝，则两块玻璃板间即
形成一空气劈尖，当用单色光垂直照射时，和牛顿环一样，在劈尖薄膜上下两表面反射的两束光也将发生干涉，呈现出一组与两玻璃板交接线平行且间隔相等、明暗相间的干涉条纹，这也是一种等厚干涉。
①将被测薄片或细丝夹于两玻璃片之间，用读数显微镜进行观察，描绘劈尖干涉的图像。
d/cm 4.5255 10-3 5.0409 10-3 4.6589 10-3 4.7418 10-3
七、误差分析
本实验的误差主要存在以下几点： ①仪器不准或精度不够，制作粗糙（牛顿环和劈尖）所造成的系统误差等。 ②由于牛顿环的暗纹很细，视野不是很明亮叉丝难以对准，内切外切很难对到，造成误差。 ③劈尖干涉条纹也很细，不易测量，存在误差。 ④条纹太多，可能存在数错的情况。 ⑤测量时前后移动时有可能中途有回测的情况，会产生一定的空程误差。 ⑥劈尖干涉中头发丝的摆放位置不够直，导致在用游标卡尺测量 l 时也会存在一定的误差等等。

等厚干涉应用实验报告

等厚干涉应用实验报告一、实验目的本实验旨在通过对等厚干涉现象的观察和测量，深入理解等厚干涉的原理和应用，掌握利用等厚干涉测量微小厚度和折射率的方法，提高实验操作技能和数据处理能力。

二、实验原理等厚干涉是指厚度相同的地方，光程差相同，从而产生相同的干涉条纹。

常见的等厚干涉现象有劈尖干涉和牛顿环干涉。

1、劈尖干涉当一束平行光垂直入射到劈尖上时，在劈尖的上、下表面反射的两束光将发生干涉。

由于劈尖的厚度不均匀，所以在不同位置处两束光的光程差不同，从而形成明暗相间的干涉条纹。

相邻两条明纹或暗纹之间的距离与劈尖的夹角和劈尖的厚度有关。

2、牛顿环干涉将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块平面玻璃上，在两者之间形成一个空气薄层。

当一束平行光垂直入射到该装置上时，在空气薄层的上、下表面反射的两束光将发生干涉，形成以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环，即牛顿环。

牛顿环的半径与透镜的曲率半径、入射光的波长以及环的序数有关。

三、实验仪器1、钠光灯2、读数显微镜3、劈尖装置4、牛顿环装置四、实验步骤1、劈尖干涉实验将劈尖装置放置在显微镜的载物台上，使钠光灯发出的光垂直照射到劈尖上。

调节显微镜的目镜，使叉丝清晰。

然后调节显微镜的物镜，直到能清晰地看到劈尖的干涉条纹。

转动测微鼓轮，移动显微镜，测量相邻十条明纹（或暗纹）之间的距离，并记录数据。

测量劈尖的夹角，重复测量多次，计算平均值。

2、牛顿环干涉实验将牛顿环装置放置在显微镜的载物台上，使钠光灯发出的光垂直照射到牛顿环上。

调节显微镜的目镜和物镜，直到能清晰地看到牛顿环的干涉条纹。

从中心向外依次测量第 10 到第 20 个暗环的直径，并记录数据。

重复测量多次，计算平均值。

五、实验数据处理1、劈尖干涉数据处理相邻十条明纹（或暗纹）之间的距离平均值为：＿____mm。

劈尖的夹角计算：根据公式θ ＝Δl ／ L，其中Δl 为相邻十条明纹（或暗纹）之间的距离，L 为劈尖的长度。

计算得到劈尖的夹角为：＿____。

等厚干涉及应用实验报告模板

预习报告（30）数据记录（20）数据处理（30）回顾与反思（10）规范整洁（10）总评成绩一、实验目的 1. 观察光的等厚干涉现象，加深理解干涉原理 2. 学习牛顿环干涉现象测定该装置中平凸透镜的曲率半径 3. 掌握读数显微镜的使用方法 4. 掌握逐差法处理数据的方法二、实验仪器
读数显微镜，钠光灯，牛顿环装置
三、实验原理
第1页共4页
四、实验内容及步骤
大学物理实验报告
第2页共4页
大学物理实验报告
五、内容注意事项 1. 牛顿环仪、透镜和显微镜的光学表面不清洁，要用专门的擦镜纸轻轻揩拭。 2. 测量显微镜的测微鼓轮在每一次测量过程中只能向一个方向旋转，中途不能反转。 3. 当用镜筒对待测物聚焦时，为防止损坏显微镜物镜，正确的调节方法是提升镜筒。
级数 mi/ni
20
19
18
Байду номын сангаас
17
16
10
9
8
7
6
左位置
右
直径 (Dm 、Dn) 直径方差
Dm2–Dn2
曲率半径 R
七、回顾与反思
第3页共4页
大学物理实验报告
八、实验数据处理与分析（课后完成）
第4页共4页
六、实验数据记录（课堂完成） 1.按照实验要求测量数据并记录在下面表格中； 2.原始实验数据每小组一份，小组各成员签名后由指导教师审核签字； 3.原始实验数据不能用铅笔记录，实验数据不能任意涂改，发现错误应重新完成实验。
用牛顿环测透镜的曲率半径数据
分组 I
m1 m2 m3 m4 m5 n1 n2 n3 n4 n5
大学物理实验报告
实验名称：光的等厚干涉及应用
学生学号：_________________ 学生姓名：__________________班级：_____________周次：同实验组成员：（1）学号：____________ 姓名：_____________（2）学号：_______ 姓名：__________

等厚干涉及其应用实验报告

等厚干涉及其应用实验报告嘿，大家好！今天咱们聊聊等厚干，听起来是不是有点高大上，其实呢，它就是一种在材料科学里特别好用的小工具。

等厚干这东西，简单来说就是把材料做得均匀厚度，然后进行各种测试，看看它的性能到底咋样。

你说，这和咱们日常生活有什么关系呢？其实关系可大了！就像咱们吃的蛋糕，切得均匀了，才能每块都好吃嘛！如果你吃到一块特别厚的，那简直就是悲剧。

咱们的实验就是围绕这个“等厚”来展开的。

我们准备了一些样品，材料各不相同，有金属，有塑料，还有那些神秘的合金，简直是五花八门。

然后就开始了我们的大显身手。

为了确保厚度均匀，我们用上了各种仪器，测量得跟精细的厨师做蛋糕一样。

哎呀，那感觉真是紧张兮兮的，生怕一不小心就搞错了。

就像玩游戏打boss一样，稍微出错就得重来。

实验的过程中，我们有个小伙子，叫小明。

他特热衷于用一些生动的比喻来形容这些材料。

小明说，这金属就像个硬汉，强壮得不得了，而塑料就像个柔情似水的姑娘，虽然轻巧但很容易变形。

哈哈，大家都乐了，这比喻真形象！小明每次发言都能把大家逗笑，轻松的氛围让实验也变得更顺利了。

接下来的步骤就是对这些样品进行一系列的测试，看看它们的耐压、耐温和抗腐蚀能力。

我们一边测试，一边讨论，现场气氛那叫一个火热。

测试的时候，有个同学把样品弄掉了，砸到了桌子上，发出“咣当”的一声。

大家瞬间都停下来了，心想这下完了，材料肯定要报废。

结果一看，居然没事，真是个意外之喜，大家都松了一口气。

等我们把所有数据都收集齐后，开始分析结果。

这时候，才真是见证了团队的力量。

每个人都在各自的领域里发挥着作用，像一台高效的机器，转起来就停不下来。

我们用各种图表、公式把数据整合在一起，像拼图一样，慢慢拼出一个个有趣的发现。

最有意思的是，有些材料的表现出乎意料，真是让人大开眼界。

我们总结了一下这次实验的收获。

不仅学到了等厚干的应用，也意识到团队合作的重要性。

就像打麻将，四个人齐心协力，才能赢得漂亮。

等厚干涉_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平凸透镜的曲率半径；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。

牛顿环是等厚干涉的一个最典型的例子，其原理如下：牛顿环装置由一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块光学玻璃平板上构成。

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。

当平行单色光垂直照射到牛顿环上时，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以玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的圆环，称为牛顿环。

根据干涉原理，当空气层厚度为d时，两束相干光的光程差为ΔL = 2nd +(λ/2)，其中n为空气折射率，λ为入射光的波长。

当ΔL为整数倍的波长时，产生明环；当ΔL为奇数倍的半波长时，产生暗环。

根据牛顿环的干涉条件，可以推导出牛顿环的半径与平凸透镜的曲率半径R之间的关系。

三、实验仪器与器材1. 牛顿环仪2. 读数显微镜3. 钠光灯4. 秒表5. 记录本四、实验步骤1. 将牛顿环仪放置在平稳的工作台上，调整读数显微镜使其对准牛顿环仪的中心。

2. 打开钠光灯，调整其亮度，使光线垂直照射到牛顿环仪上。

3. 观察牛顿环现象，记录明暗环的位置和数量。

4. 使用读数显微镜测量明暗环的半径，记录数据。

5. 重复实验步骤，取平均值。

五、数据处理1. 根据实验数据，计算明环和暗环的半径。

2. 根据牛顿环的干涉条件，推导出平凸透镜的曲率半径R的表达式。

3. 代入实验数据，计算平凸透镜的曲率半径R。

六、实验结果与分析1. 实验过程中观察到牛顿环现象，明暗环以接触点为中心，内疏外密。

2. 通过测量明暗环的半径，计算出平凸透镜的曲率半径R。

3. 实验结果与理论计算值基本一致，说明实验方法可靠。

等厚干涉的应用实验报告

等厚干涉的应用实验报告
xx年xx月xx日
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果与讨论 • 等厚干涉的应用 • 结论与展望
目录
01
实验目的
理解等厚干涉原理
掌握等厚干涉现象的基本原理，了解光的波动性和干涉现象在光学领域的应用。
理解等厚干涉产生的条件和原理，包括薄膜的厚度、光波长等因素对干涉条纹的影响。
02
实验原理
等厚干涉现象
等厚干涉是指两束光波在空间相遇时，由于光程差的存在，使得光波在空间某些区域发生相长或相消的现象。
在实验中，通过调整光束的入射角和折射角，可以观察到等厚干涉现象。
干涉条件
相干光源
01
为了产生干涉现象，需要两束或多束相干光波。相干光波是指
具有相同频率、相位和振动方向的光波。
总结词
利用等厚干涉现象，可以检测光学表面的质量，如平面、球面和柱面等。
详细描述
当光线在光学表面发生反射或折射时，如果表面存在微小的起伏，就会导致光程差的变化，从而产生等厚干涉现象。通过观察干涉条纹的形状和分布，可以判断光学表面的质量，如表面是否平整、有无划痕、有无气泡等。
薄膜厚度测量
总结词
利用等厚干涉现象，可以精确测量薄膜的厚
数据记录与分析
数据进行处理和分析，计算干涉条纹的间距和对比度。
根据干涉条纹的分布和变化，分析待测样品的折射率或厚度变化。
将实验结果与理论预测进行比较，评估实验误差和精度。
04
实验结果与讨论
实验结果展示
实验数据记录
在实验过程中，我们记录了不同条件下干涉条纹的变化情况，包括光源波长、光束角度、薄膜厚度等参数。
等。
06

等厚干涉原理与应用实验报告doc

等厚干涉原理与应用实验报告.doc 等厚干涉原理与应用实验报告一、实验目的1.理解和掌握等厚干涉原理及基本原理公式；2.学会使用等厚干涉仪器进行实验操作；3.观察等厚干涉现象，分析实验结果；4.应用等厚干涉原理解决实际问题。

二、实验原理等厚干涉是指两束或多束相干光波在一定条件下相遇，产生干涉现象。

其基本原理是当两束光波的相位差等于2π的整数倍时，它们叠加产生亮条纹；相位差为2π的奇数倍时，叠加产生暗条纹。

因此，等厚干涉通常被用于测量表面平整度、薄膜厚度、液体折射率等。

在等厚干涉实验中，通常使用钠灯发出的黄光作为光源，因其相干长度较大，可获得较明显的干涉条纹。

实验中需要将待测表面放置在空气薄膜的一侧，通过调节薄膜厚度，使两束光波在表面反射后产生相干，从而形成等厚干涉条纹。

三、实验步骤1.准备实验器材：钠灯、显微镜、光屏、载物台、测微目镜、尺子、待测表面（如平面玻璃）。

2.将钠灯放置在显微镜的聚光器下，调整显微镜和钠灯的距离，使光源通过显微镜后照射到待测表面上。

3.将待测表面放置在显微镜的载物台上，调整显微镜的焦距，使其清晰地观察到干涉条纹。

4.将光屏放置在显微镜的侧面，使其与显微镜的出射光路平齐，从而能够接收干涉条纹。

5.调节显微镜的焦距和光屏的角度，使干涉条纹清晰可见。

此时可通过观察测微目镜或尺子测量干涉条纹的间距。

6.根据测量的结果计算待测表面的平整度或薄膜厚度。

四、实验结果与分析1.在本次实验中，我们成功观察到了等厚干涉条纹。

通过调节显微镜和光屏的角度，使条纹清晰可见。

我们发现，当显微镜和光屏之间的距离增加时，条纹之间的间距变小；反之，间距变大。

这表明条纹间距与显微镜和光屏之间的距离成反比关系。

2.通过测量条纹间距，我们计算出了待测表面的平整度。

具体来说，我们首先计算了相邻亮条纹之间的距离d（单位为毫米），然后根据公式平整度=d/2n（n为折射率），计算出平整度（单位为毫米）。

结果表明，待测表面的平整度较高。

大物实验等厚干涉实验报告

大物实验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入射到厚度不均匀的透明薄膜上时，在薄膜的上、下表面反射的两束光将会产生干涉现象。

由于薄膜厚度不同，两束反射光的光程差也不同，在某些位置两束光相互加强，出现亮条纹；在另一些位置两束光相互削弱，出现暗条纹。

这种因薄膜厚度相同的地方形成相同干涉条纹的现象称为等厚干涉。

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将产生干涉。

由于空气薄层的厚度从中心到边缘逐渐增加，所以在反射光中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、曲率半径的计算设透镜的曲率半径为＄R$，在空气薄膜厚度为＄e$ 处，两束反射光的光程差为＄＼Delta ＝ 2e ＋＼frac{＼lambda}｛2}＄，其中＄＼lambda$ 为入射光的波长。

当光程差为波长的整数倍时，出现亮条纹，即：＼2e ＋＼frac{＼lambda}｛2} ＝ k\lambda ＼quad （k ＝ 1, 2, 3, ＼cdots)＼当光程差为半波长的奇数倍时，出现暗条纹，即：＼2e ＋＼frac{＼lambda}｛2} ＝（2k ＋ 1)＼frac{＼lambda}｛2} ＼quad （k ＝ 0, 1, 2, 3, ＼cdots)＼在牛顿环中，中心处（＄k ＝ 0$）的干涉条纹是暗纹。

对于第＄k$ 级暗纹，有：＼2e_k ＝（2k ＋ 1)＼frac{＼lambda}｛2}＼由于＄e_k$ 与半径＄r_k$ 的关系为＄e_k ＝ R ＼sqrt{R^2 r_k^2}＄，且＄r_k^2 ＝ kR\lambda$，所以可得透镜的曲率半径为：＼R ＝＼frac{r_k^2}｛k\lambda}＼三、实验仪器读数显微镜、钠光灯、牛顿环装置。

大学物理光的等厚干涉实验报告

大学物理光的等厚干涉实验报告一、实验目的1、观察和研究等厚干涉现象及其特点。

2、利用等厚干涉测量平凸透镜的曲率半径。

3、加深对光的波动性的理解和认识。

二、实验原理1、等厚干涉当一束平行光入射到厚度不均匀的透明薄膜上时，在薄膜的上、下表面反射的两束光将会发生干涉。

由于薄膜厚度相同的地方，两束反射光的光程差相同，因而会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之间形成一厚度由中心向边缘逐渐增加的空气薄膜。

当平行单色光垂直入射时，在空气薄膜的上、下表面反射的两束光将在透镜的凸面下方相遇而发生干涉，形成以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环，这些圆环称为牛顿环。

3、曲率半径的计算根据光的干涉原理，设透镜的曲率半径为＄R$，第＄m$ 个暗环的半径为＄r_m$，对应的空气薄膜厚度为＄h_m$，入射光的波长为＄＼lambda$，则有：＼＼begin{align}r_m^2&＝mR\lambda 2Rh_m\＼h_m&＝＼frac{r_m^2}｛2R}＼end{align}＼由于中心处＄h ＝ 0$ 为暗斑，对于第＄m$ 个暗环，有：＼r_m^2 ＝ m\lambda R＼则透镜的曲率半径＄R$ 为：＼R ＝＼frac{r_m^2}｛m\lambda}＼三、实验仪器1、牛顿环装置2、钠光灯3、读数显微镜4、游标卡尺四、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，调节装置的位置，使显微镜的目镜中能够看到清晰的牛顿环。

2、调节显微镜（1）调节目镜，使十字叉丝清晰。

（2）调节物镜焦距，使牛顿环清晰成像。

3、测量牛顿环的直径（1）转动显微镜的鼓轮，使十字叉丝从牛顿环的中心向左移动，依次对准第＄10$、＄9$、＄8$、······、＄3$ 暗环，分别记录对应的位置读数＄x_{10}＄、＄x_9$、＄x_8$、······、＄x_3$。

等厚实验及应用实验报告

一、实验目的1. 了解等厚干涉的原理和现象。

2. 掌握等厚干涉实验的原理和方法。

3. 学习使用干涉仪进行等厚干涉实验，并观察干涉条纹。

4. 了解等厚干涉在光学测量中的应用。

二、实验原理等厚干涉是指两束相干光在厚度不同的介质中传播时，由于光程差的不同，导致干涉条纹的分布规律。

在等厚干涉实验中，通过调节干涉仪的装置，使两束相干光在薄膜上产生干涉，观察干涉条纹的分布情况。

等厚干涉实验的原理如下：1. 当一束单色光垂直照射到厚度不均匀的薄膜上时，光在薄膜的上下表面反射，形成两束相干光。

2. 由于薄膜的厚度不均匀，两束光的光程差也随之变化，从而产生干涉现象。

3. 当光程差为整数倍波长时，干涉条纹为亮条纹；当光程差为半整数倍波长时，干涉条纹为暗条纹。

三、实验仪器与材料1. 干涉仪2. 干涉片3. 准直器4. 单色光源5. 平面镜6. 秒表四、实验内容1. 安装干涉仪，调整光源、准直器和平面镜，使光束垂直照射到干涉片上。

2. 观察干涉条纹的分布情况，记录干涉条纹的形状、间距和颜色。

3. 通过改变干涉片的厚度，观察干涉条纹的变化，分析等厚干涉现象。

4. 使用干涉仪测量干涉条纹的间距，计算薄膜的厚度。

五、实验步骤1. 安装干涉仪，调整光源、准直器和平面镜，使光束垂直照射到干涉片上。

2. 观察干涉条纹的分布情况，记录干涉条纹的形状、间距和颜色。

3. 调节干涉仪的装置，使干涉片在垂直方向上移动，观察干涉条纹的变化。

4. 记录干涉条纹的间距，使用干涉仪测量干涉条纹的间距。

5. 根据干涉条纹的间距和光程差的关系，计算薄膜的厚度。

六、实验结果与分析1. 通过观察干涉条纹的分布情况，可以观察到干涉条纹的形状、间距和颜色。

在干涉条纹中，亮条纹和暗条纹的分布规律与薄膜的厚度有关。

2. 通过改变干涉片的厚度，可以观察到干涉条纹的变化。

当干涉片的厚度增加时，干涉条纹的间距减小；当干涉片的厚度减小时，干涉条纹的间距增大。

3. 通过测量干涉条纹的间距，可以计算出薄膜的厚度。

等厚干涉实验报告

继续转动鼓轮，使十字叉线向右跨过圆环中心，使竖直叉丝依次与第21级到第30级的暗环的右内侧相切，顺次记录读数。
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。
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等厚干涉的应用实验报告

等厚干涉的应用实验报告等厚干涉的应用实验报告引言：等厚干涉是一种常见的光学干涉现象，通过光的波动性和干涉现象的特点，我们可以利用等厚干涉来测量物体的形状和薄膜的厚度。

本实验旨在通过等厚干涉的应用实验，探索其在实际中的应用价值和原理。

实验原理：等厚干涉是基于光的干涉现象，当光线通过具有不同折射率的介质时，会发生干涉现象。

在等厚干涉中，我们使用一束单色光通过一个透明薄膜或透明介质，光线在薄膜上反射和折射，形成干涉条纹。

通过观察和测量这些干涉条纹的特征，我们可以推断出物体的形状和薄膜的厚度。

实验装置：本实验使用的装置包括：光源、透明薄膜、反射镜、凸透镜、干涉仪和测量仪器等。

实验步骤：1. 将光源对准干涉仪的入射口，调整光源的位置和角度，使得光线能够正常通过干涉仪。

2. 调整干涉仪的反射镜和凸透镜，使得光线能够经过反射和折射，并形成干涉条纹。

3. 在透明薄膜上放置一个标尺或刻度尺，用以测量干涉条纹的间距。

4. 观察干涉条纹的形态和变化，并记录下测量数据。

5. 根据测量数据，计算出透明薄膜的厚度或物体的形状。

实验结果与分析：通过观察和测量干涉条纹的间距，我们可以得到透明薄膜的厚度或物体的形状。

干涉条纹的间距与光的波长、薄膜的折射率以及光线的入射角度等因素有关。

当光线的入射角度发生变化时，干涉条纹的间距也会发生变化，从而可以推断出物体的形状或薄膜的厚度。

实验应用：等厚干涉在实际中有广泛的应用价值。

例如，在材料科学中，可以利用等厚干涉来测量薄膜的厚度，从而控制和优化材料的制备过程。

在生物医学领域，等厚干涉可以用于测量细胞的形状和厚度，从而研究细胞的生理和病理变化。

此外，等厚干涉还可以应用于光学元件的制造和检测，以及光学显微镜和激光干涉仪等仪器的研究和开发。

结论：通过等厚干涉的应用实验，我们深入了解了等厚干涉的原理和应用。

等厚干涉可以通过测量干涉条纹的间距，推断出物体的形状和薄膜的厚度。

这一技术在材料科学、生物医学和光学仪器等领域有重要的应用价值。

等厚干涉及其应用实验报告

等厚干涉及其应用实验报告一、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、掌握用劈尖干涉测量微小厚度的方法。

二、实验原理1、牛顿环当一曲率半径很大的平凸透镜的凸面与一平面玻璃接触时，在透镜的凸面与平面之间形成一个从中心向四周逐渐增厚的空气薄层。

若以单色平行光垂直照射到该装置上，则在空气薄层的上、下表面反射的两束光线将发生干涉。

在透镜的凸面与平面的接触点处，空气层厚度为零，两反射光的光程差为零，出现暗纹。

而在离接触点较远的地方，空气层厚度逐渐增加，两反射光的光程差逐渐增大。

当光程差为半波长的奇数倍时，出现暗纹；当光程差为半波长的偶数倍时，出现亮纹。

这样，在反射光中就会形成以接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环，即牛顿环。

设透镜的曲率半径为 R，第 k 级暗环的半径为 rk，对应的空气层厚度为 ek，则有：＼＼begin{align}r_k^2&＝kR\lambda\＼R&＝＼frac{r_k^2}｛k\lambda}＼end{align}＼其中，λ 为入射光的波长。

2、劈尖干涉将两块平板玻璃叠放在一起，一端插入薄片，在两玻璃板间形成一楔形空气薄层。

当单色平行光垂直照射时，在空气薄层的上、下表面反射的两束光线将发生干涉。

由于空气层厚度相同的地方对应同一条干涉条纹，所以干涉条纹是平行于劈尖棱边的一系列等间距的明暗相间的直条纹。

若劈尖的夹角为θ，相邻两条暗纹（或亮纹）间的距离为 l，入射光的波长为λ，则劈尖的厚度变化为：＼d=＼frac{＼lambda}｛2\theta}l＼三、实验仪器牛顿环装置、劈尖装置、钠光灯、读数显微镜等。

四、实验内容及步骤1、观察牛顿环（1）将牛顿环装置放置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，使物镜接近牛顿环装置，然后缓慢向上调节，直到看清牛顿环的干涉条纹。

（3）观察牛顿环的形状、特点，注意明暗条纹的分布规律。

等厚干涉及其应用实验报告

等厚干涉及其应用实验报告等厚干涉及其应用实验报告引言：等厚干涉是一种光学干涉现象，它是指两束光波在相遇时，由于光程差相等而产生的干涉现象。

等厚干涉广泛应用于光学领域，特别是在光学薄膜和光学元件的表征和测试中。

本实验旨在通过等厚干涉实验，探索其原理和应用。

实验一：等厚干涉现象的观察实验装置：1. 激光器2. 空气隔板3. 透明玻璃板4. 平行平板5. CCD相机实验步骤：1. 将激光器放置在实验台上，调整使其发出平行光束。

2. 在激光器后方放置一个空气隔板，确保光束的稳定。

3. 在空气隔板后方放置一个透明玻璃板，使光线通过。

4. 在透明玻璃板后方放置一个平行平板，调整其倾斜角度。

5. 将CCD相机放置在平行平板的一侧，记录干涉图像。

实验结果与分析：通过实验观察，我们可以看到在平行平板的两侧出现了一系列的等厚干涉条纹。

这些干涉条纹呈现出明暗相间的特点，条纹之间的间距随着平板的倾斜角度而改变。

这是由于光束在透明玻璃板和平行平板之间经过多次反射和折射导致的光程差的变化所引起的。

实验二：等厚干涉在光学薄膜中的应用实验装置：1. 激光器2. 透明玻璃片3. 光学薄膜样品4. 平行平板5. CCD相机实验步骤：1. 将激光器放置在实验台上，调整使其发出平行光束。

2. 在激光器后方放置一个透明玻璃片，确保光束的稳定。

3. 将光学薄膜样品放置在透明玻璃片上，调整其位置和角度。

4. 在光学薄膜样品后方放置一个平行平板，调整其倾斜角度。

5. 将CCD相机放置在平行平板的一侧，记录干涉图像。

实验结果与分析：通过实验观察，我们可以看到在光学薄膜样品的表面出现了一系列的等厚干涉条纹。

这些干涉条纹的形状和数量与光学薄膜的厚度和折射率有关。

通过观察和分析这些干涉条纹的变化，我们可以推断出光学薄膜的厚度和折射率的信息。

应用：等厚干涉在光学领域有着广泛的应用。

首先，它可以用于光学薄膜的表征和测试。

通过观察和分析干涉条纹的形状和数量，我们可以推断出光学薄膜的厚度和折射率，从而评估其质量和性能。

等厚干涉及其应用-牛顿环实验报告

等厚干涉及其应用-牛顿环实验报告
1. 了解等厚干涉的概念和原理。

2. 掌握牛顿环实验的操作方法。

3. 学习如何利用牛顿环实验来测量透镜的曲率半径。

实验原理：
等厚干涉是指两个介质的厚度相等，在这种干涉中，两个平行板的间距比其他地方的间距小一个半波长。

这是由于在等厚干涉中，光波要穿过不同厚度的介质，从而引起了相位差。

牛顿环实验是通过在透镜和平面玻璃之间放置一个透明平板来实现等厚干涉的。

平板和玻璃的接触区域称为牛顿环。

当透光的平板和透镜放在一起时，由于平板和透镜之间的微小间隙，有些光线经过的路径是等长的，所以会发生干涉。

在干涉圆环中心，透镜的曲率半径可以通过牛顿环半径和波长计算得到。

实验步骤：
1. 将透明平板和透镜叠放在一起，透明平板应放在上面，使光从平板的表面穿过玻璃，落在透镜上。

2. 将调节螺丝旋紧，微调平板和透镜之间的距离，直到观察到牛顿环。

3. 用放大镜观察牛顿环，测量环的直径或半径。

4. 用公式计算透镜的曲率半径。

实验结果：
通过测量牛顿环的半径，我们计算出透镜的曲率半径为5.4厘米。

实验结论：
牛顿环实验是一种简单而有效的方法，可用于测量透镜的曲率半径。

该实验基于等厚干涉原理，利用透明玻璃平板在透镜表面产生的牛顿环进行测量。

通过实验，我们可以观察到干涉环的特点，并使用公式计算透镜的曲率半径。

该实验有助于深入了解干涉现象和透镜的性质。

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。