劈尖干涉测细丝直径ppt课件
头发丝直径的测定
.711 1.543 49.262 0.726 42.178 1.376 47.367 0.836 45.462 -0.236 L长度（mm） 43.168 48.536 41.342 46.531 45.698 l读数（mm） 13.872 11.747 20.891 18.606 15.298 12.949 3.869 1.912 4.392 1.911 l长度（mm） 2.125 2.265 2.439 1.957 2.481 直径长度D=（ L／l）×5λ（mm）
6.491 8.397 7.682 8.432 5.924 10.569 8.683 15.467 13.672 l长度（mm） 1.978 1.697 2.508 1.886 1.795 直径长度D=（ L／l）×5λ（mm）
0.0636
0.0739
使结果误差很大
还有
做事一定要有规划
不能盲目地凭着自己的意向
同一组里要互相讨论
一同规划
使实验最优化
06071645
元小平
才有一点眉目
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
眼睛开始有点疼
有了酸的感觉
做了一个多小时实验后
得出了几组实验数据
眼睛实在坚持不了
第二天
继续到光学实验室做实验
连续做了几次实验后
得出以上的实验数据
做这个实验一定要按步骤,每一步都要仔细
7.重复上述过程
得到不同的几组数据
8.实验结束后
整理好实验器材
六、实验数据
D=（ L／l）×5λ
劈尖干涉测细丝直径ppt课件
n1
n1
e
n6Βιβλιοθήκη 、劈尖干涉测细丝直径原理装置
光程差
明纹 暗纹
7
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
8
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
12
2、劈尖干涉测细丝直径原理
测细丝的直径
D
L
l
DL
2l
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
l
ek
e
ek1
9
2、劈尖干涉测细丝直径原理
（3）相邻明纹 (或暗纹) 间距
l
e
ek ek1
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
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
12-5 劈尖干涉
D
L
解
相邻两条明纹间的间距 b
4.295 29
mm
2
其间空气层的厚度相差为/2于是
b sin
ห้องสมุดไป่ตู้
其中为劈尖角，因为 很小，所以
D sin L
代入数据得 D L sin L
b 2
D
28.880103 4.29510 3 29
9 1 589 . 3 10 m 0.05746mm 2
a
ek ek 1
2
(4)测细丝的直径
空气 n 1
sin
1
2n b L
2n b
d Ltg L
n1 n1
L
n
d
对于空气劈尖：n=1
b
L d Ltg L 2 b
例 为了测量金属细丝的直径，把金属丝夹在两块 平玻璃之间，形成劈尖，如图所示，如用单色光垂 直照射 ，就得到等厚干涉条纹。测出干涉条纹的间 距，就可以算出金属丝的直径。某次的测量结果为 ：单色光的波长 =589.3nm，金属丝与劈间顶点间的 距离L=28.880mm，30条明纹间的距离为4.295mm,求 金属丝的直径D？
解：由暗纹条件 = 2ne = (2k+1） /2 (k=0,1,2…)
SiO2
Si
M O
知,第9条暗纹对应于k=8,代入上式得 e = (2k+1) /4n = 1.72(m) 所以SiO2薄膜的厚度为1.72 m。
(3)检验光学元件表面的平整度
e
b
a
a e b2
e b
b
n1 n
讨论 (1)棱边处
劈尖干涉实用PPT课件PPT课件
M SiO2
O
= (2k+1） /2 (k=0,1,2…) Si
知,第9条暗纹对应于k=8,代入上式得 e = (2k+1) /4n = 1.72(m)
所以SiO2薄膜的厚度为1.72 m。
第10页/共25页
劈尖膜
例2 为了测量金属细丝的直径，把金属丝夹在两块 平玻璃之间，形成劈尖，如图所示，如用单色光垂直 照射 ，就得到等厚干涉条纹。测出干涉条纹的间距 ，就可以算出金属丝的直径。某次的测量结果为：单 色光的波长 =589.3nm金属丝与劈间顶点间的距离
反射光2
反射光1
空气介质
A
·
e
n
B
第4页/共25页
劈尖膜
2.2 劈尖明暗条纹的判据
当光程差等于波长的整数倍时，出现干涉加强的 现象，形成明条纹；当光程差等于波长的奇数倍时， 出现干涉减弱的现象，形成暗条纹。
2ne
2
k
2k
1
2
(k 1,2,3,...) 明纹 (k 0,1,2,...) 暗纹
劈尖膜
2.3 劈尖干涉条纹的特征
（3）两相邻明纹（或暗纹）的间距
L= e/sin ≈ e/
L 明纹 暗纹
≈ /2n
e
结论： a.条纹等间距分布
L
e
b.夹角越小，条纹越疏；反之则密。如过大，
条纹将密集到难以分辨，就观察不到干涉条纹了。
第8页/共25页
劈尖膜
2.3 劈尖干涉条纹的特 征
劈尖干涉条纹是一系列明暗相间的、等间 距分布的、平行于棱边的平直条纹。
2n2e
当反射光之一存在半波损失时，其光程 差应加上附加光程 /2 ,即：
劈尖干涉ppt课件pptx
实验目的
实验仪器及材料
01
02
03
04
05
06
实验前准备
调整显微镜，使其对准劈尖干涉仪的棱镜。
将平面镜按照要求放置并固定；
将劈尖干涉仪放置在水平台上，调整水平；
熟悉劈尖干涉原理和实验操作步骤；
检查实验仪器和材料是否齐全、完好；
03
实验步骤及数据记录
实验步骤
劈尖、测量显微镜、平行光管、光源、光屏等。
劈尖干涉定义
劈尖干涉原理是利用两个或多个相干波源产生的波在空间某点叠加时，不同波源的波因相位差而引起在叠加点形成干涉现象。
劈尖干涉是一种具有高分辨率、高精度和高稳定性的干涉测量方法，被广泛应用于光学测量、光学仪器、光电子技术等领域。
劈尖干涉原理
劈尖干涉的应用
劈尖干涉在光学测量领域有着广泛的应用，如测量光学元件的面形误差、表面粗糙度、折射率等参数。
思考题
学生提问
在实验中，我们如何保证两束光波是相干光？
答
可以通过将同一光源发出的光分成两束，然后经过不同的路径后重新相遇。由于它们来自同一光源，因此可以视为相干光。
学生互动环节
THANKS
感谢观看
环境不确定度
由于系统误差引起的测量不确定度。
由于环境因素变化引起的测量不确定度。
03
不确定度分析
02
01
结果可靠性评估
数据处理方法可靠性评估
对数据处理方法的可靠性进行评估，如干涉条纹计数方法是否准确等。
06
实验总结及思考题
实验目的
本实验旨在通过观察和分析劈尖干涉现象，了解和掌握光的干涉原理以及应用。
去除重复、异常值，处理缺失值，确保数据质量。
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
.
12
2、劈尖干涉测细丝直径原理
测细丝的直径
D
L
l
.
DL
2l
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 ？
.
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
dn
.
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。
n1
n1
e
.
n
6
2、劈尖干涉测细丝直径原理
装置
光程差
明纹 暗纹
.
7
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
.
8
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
《劈尖牛顿环干涉》PPT课件
2）属于等厚干涉，条纹间距不等，为什么？
3）将牛顿环置于 的液体n中，1条纹如何变？
明环半径 暗环半径
r (k 1 ) R (k 1,2,3,)
2n
r kR / n (k 0,1,2,)
4）应用例子:可以用来测量光波波长，用于检 测透镜质量，曲率半径等.
测量透镜的曲率半径
rk2 kR
r2 km
例2：如图；用λ=500nm的单色光垂直照射劈尖，劈尖
λ=500nm
由空气到充满n=1.40的液体前后，距劈棱 数起第5条明纹移动多少？
2 104 rad
解：由
e
2nek
2
k
L sin L
(k 5)
k=5
L
e
L (2k 1) 4n
L 9 (1 1 ) 1.61mm 4 n
劈尖干涉的应用 1）干涉膨胀仪
干涉条件: k
Δr
2n d cos 2
/2
Δr 2n2 d / 2
k=1.2.3….（k 级明纹）
Δ (2k 1) / 2 k=0.1.2….（k 级暗纹）
条纹特点: 等间隔,等宽度,平行直条纹.
b 2n /
dk / 2n
条纹变化因素: (1) 厚度变化使得条纹移动.
(2) 介质使得条纹移动变化.
(k
m)R
R
r2 km
r2 k
m
工件 标准件
R
r
2r
例2 用氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做牛顿环实验，测得第个
k k R 暗环的半径为5.63mm , 第 +5 暗环的半径为7.96mm，求平凸透镜的曲率半径 .
解 rk kR
rk5 (k 5)R
普通物理学劈尖牛顿环优秀课件
3）将牛顿环置于 n1的液体中，条纹如何变？
4）应用例子:可以用来测 量光波波长，用于检测透镜质 量，曲率半径等。
工件 标准件
测量透镜的曲率半径
R
rk2 kR
r
rk2 m(km )R
R
r2 km
rk2
m
2r
例2：用氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做
牛顿环实验，测得第个 k 暗环的半径为5.63mm , 第 k+5 暗环的半径为7.96mm，求平凸透镜的曲率半径R。
Rd d20
r 2dR ()R
r (k1)R 明环半径
2
2
r kR 暗环半径
讨 论
明环半径
r (k1)R (k1,2,3, )
2
暗环半径 r kR (k0,1,2, )
1）从反射光中观测，中心点是暗点还是亮点？ 从透射光中观测，中心点是暗点还是亮点？（互补）
2）属于等厚干涉，条纹间距不等，为什么？
普通物理学劈尖牛顿 环
b
L
b
n1 n
n n / 2 D
n1
讨论
（1）劈尖 d 0
为暗纹. 2
(k 1) （明纹）
d 2 2n
劈尖干涉
k 2n （暗纹）
（2）相邻明纹（暗纹）间的厚度差
dk1dk
n
2n 2
b
DL n 2
b
（3）条纹间距（明纹或暗纹）
L
n1 n
n n / 2 D
如果 M 2 平移 d
的距离，则非线性增长 条纹不等间距。
3）条纹的动态变化分析（ n,, 变化时）。
4 ）半波损失需具体问题具体分析。
n n
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。
2020年高中物理竞赛—基础光学27薄膜等厚干涉：劈尖干涉(共16张PPT)
二. 等倾干涉
条纹特点
(1) 等倾干涉条纹为一系列同心圆 环;内疏外密;内圆纹的级次比 外圆纹的级次高
(2) 膜厚变化时,条纹发生移动。 当薄膜厚度增大时，圆纹从中 心冒出，并向外扩张，条纹变 密
(3) 使用面光源条纹更清楚明亮
(5) 透射光图样与反射光图样互补
PE i
i
n1
d
n2 n1
i
屏幕
即厚度每增加 / 2 时，条纹向下移动一级，数出条纹移动的数 目，即可测知厚度改变多少。(测量精度达 /10 以上)。干涉膨 胀仪就是根据这种原理形成的，用它可以测量很小的固体样品的
热膨胀系数。
薄膜上表面 面上移
k+1
·k
· ·
·
k-1
k
移动后条纹位置 移动前条纹位置
干涉条纹的移动
3.检查工件表面质量
增透膜的最小厚度
d
d 550 100nm
4n 4 1.38
r1 r 2
n 1.00 n 1.38 n 1.55
说明 增反膜
薄膜光学厚度（nd）仍可以为 / 4 但膜层折射率 n 比玻璃的折射率大
例：测量半导体薄膜氧化硅的
SiO2
厚度，用
0
5896A
钠光垂直照
பைடு நூலகம்
射，测得10条亮纹，且最右端处为一暗纹，求薄膜的厚度 d(n1 1
i
f
S
L
M
n
观察等倾条纹的实验装置和光路
例 波长550 nm黄绿光对人眼和照像底片最敏感。要使照像机
对此波长反射小，可在照像机镜头上镀一层氟化镁MgF2薄 膜，已知氟化镁的折射率 n=1.38 ，玻璃的折射率n=1.55
实验八牛顿环与劈尖干涉课件
❖ 3．注意事项 ❖ (1)牛顿环的干涉环两侧的环序数不要数错． ❖ (2)防止实验装置受震引起干涉环纹的变化． ❖ (3)防止移测显微镜的“回程误差”移测时必须向同
一方向旋转显微镜驱动丝杆的转盘，不许倒转． ❖ (4)由于牛顿环的干涉条纹有一定的粗细度，为了
准确测量干涉环的直径，可采用目镜瞄准用直线与 圆心两侧的干涉环圆弧分别内切、外切的方法以消 除干涉环粗细度的影响．
❖
(8—7)
13
❖ 实验内容 ❖ 1．利用牛顿环测定平凸透镜的曲率半径 ❖ (1)借助室内灯光，用眼睛直接观察牛顿环
仪，调节框上的螺旋H使牛顿耳呈圆形，并 位于透镜的中心，但要注意螺旋不可旋得过 紧．
14
❖ (2)将仪器按图所示安装好，直接使用单色扩 展光源钠灯照明．由光源S发出的光经玻璃片 G反射后，垂直进入牛顿环仪，再经牛顿环 仪反射进入移测显微镜M．调节玻璃片G的高 低及倾斜角度，使显微镜视场中能观察到黄 色明亮的视场．
纹．
11
❖当
❖
(k：0，1，2，…)
❖ 时，为干涉暗条纹．与k级暗条纹对应的薄膜 厚度为
❖
(8—6)
❖
12
❖ 由于k值一般较大，为了避免数错，在实验中
可先测出某长度 内的干涉暗条纹的间隔数 x，则单位长度内的干涉条纹数为 ．若 棱边与细丝的距离为L，则细丝处出现的暗条 纹的级数为k=nL，可得细丝的直径为
❖
20
10
❖ 2．劈尖干涉
❖ 将两块平板玻璃叠放在一起，一端用细丝( 或薄片)将其隔开，则形成一劈尖形空气薄层
．若用单色平行光垂直入射，在空气劈尖的
上下表面反射的两束光将发生干涉，其光程
差
(为空气膜厚度)．因为空气劈
劈尖干涉PPT演示课件
l0 为样品在温度为 t0 时的长度。 33
用劈尖干涉法测膜厚。
例： A 、 B 处恰为
A
明纹中心，其间共有
N条暗纹。
B
sio2 e
si
n1 1 n2 1.57
nn33 33..4422
解： 相邻条纹高差
2n2
由棱边 A 到B 处 有 N 个明纹间隔
L
sin D
L
由： l sin
2n
有： l D
L 2n
金属丝直径为： D L
2n l 32
测量固体线膨胀系数
干涉膨胀仪
如果观察到某处干涉明
纹（或暗纹）移过了N 条， l
即样品高度增长了Δl ，为:
l N
l0
2
根据线膨胀系数的定义
石
样品
英 圆
柱
l N
5R
r2 k5
rk2
R
r2 k5
rk2
(7.96mm )2
(5.63mm )2
10.0m
5
5 633nm
23
迈克耳孙干涉仪
24
反射镜 M1
M1 移动导轨
单 色 光 源
分光板 G1
M1 M2
反 射 镜
M2 补偿板 G2
G1//G 2 与 M1, M2 成 450角
解：由于同一条纹下的空气薄膜
厚度相同，由图的纹路弯曲情况
知，工件表面的纹路是凹下去的。
由图：H = a sin
因 ：l sin = / 2,
标准平面
纹路深度为： H a l2
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。
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--------------------------------------。
劈尖干涉--ppt课件
劈体元件生产中，为了测定硅片上SiO2薄
膜的厚度，将该膜的一端腐蚀成劈尖状，已知SiO2 的
折射率n =1.46，用波长 =5893埃的钠光照射后，观
察到劈尖上出现9条暗纹，且第9条在劈尖斜坡上端点M
4. 劈尖干涉的应用
4.1 依据：
4.2 应用： • 测表面不平度
等厚条纹
• 测波长：已知θ、n，测L可得λ
• 测折射率：已知θ、λ，测L可得n
• 测细小直径、厚度、微小变化
λ
平晶
平晶
待测工件
标 准
待 测
Δh
块
块
规
规
5. 牛顿环的应用
5.1 依据： 公式
5.2 应用：
• 测透镜球面的半径R ：
已知, 测 m、rk+m、rk，可得R 。
实际应用中，通常使光线 垂直入射膜面，
即
，光程差公式简化为：
为此，明纹和暗纹出现的条件为： 明纹 暗纹
：为因为半波损失而生产的附加光程差。
等厚干涉条纹
当薄膜上、下表面的反射光都存在或都 不存在半波损失时，其光程差为:
当反射光之一存在半波损失时，其光程 差应加上附加光程 /2 ,即：
2. 劈尖膜
劈尖：薄膜的两个表面是平面,其间有很小夹角。
所以:
a b
ba
h
ek-1
ek
h
等厚干涉条纹
解：如果工件表面是精确的平面，等厚干涉条纹应 该是等距离的平行直条纹，现在观察到的干涉条纹 弯向空气膜的左端。因此，可判断工件表面是下凹 的，如图所示。由图中相似直角三角形可:
所以:
a b
- 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)。
.
15
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
.
12
2、劈尖干涉测细丝直径原理
测细丝的直径
D
L
l
.
DL
2l
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 ？
.
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
dn
.
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。lek Nhomakorabeae
ek1
.
9
2、劈尖干涉测细丝直径原理
（3）相邻明纹 (或暗纹) 间距
l
e
ek ek1
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
光干涉条件：同频率、相位差恒定、传播方向相同。
n1
n1
e
.
n
6
2、劈尖干涉测细丝直径原理
装置
光程差
明纹 暗纹
.
7
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
.
8
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