试验四光的干涉现象应用
光的干涉和应用实验报告
教案光的等厚干涉与应用
一目的
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
二仪器
读数显微镜，钠光灯，牛顿环装置
三原理
牛顿环装置是一个曲率半径相当大的平凸透镜放在一平板玻璃上，这样两玻璃间形成空气薄层厚度e与薄层位置到中央接触点的距离r，凸透镜曲率半径R的关系为：
(a)
(b)
图20—1
根据干涉相消条件易得第K级暗纹的半径与波长λ及牛顿环装置中平凸透镜的凸面曲率半径R存在下述关系：
根据与K成正比的性质采取逐差法处理实验数据
四教学内容和步骤
1、牛顿环装置的调整，相应的提出问题，怎样将干涉图样调到装置的中心？
2、显微镜的调节，焦距怎么调？叉丝怎样调节？干涉图样不清晰怎么办？反光镜怎么用？刻度尺怎么读？
3、读数方法，要防止螺距差。
读完一组之后要把牛顿环转90度再重新读一组。
4、用逐差法处理数据，忽略仪器误差。
五注意事项
1、仪器轻拿轻放，避免碰撞。
2、镜头不可用手触摸，有灰尘时用擦镜纸轻轻拂去不能用力擦拭。
调焦及调鼓轮时不可超出可调范围。
为防止产生螺距误差，测量过程中鼓轮只能往一个方向转动，不许中途回倒鼓轮。
六主要考核内容
1、预习报告内容是否完整，原理图、公式、表格等是否无误。
2、看是否将干涉图样调出来，数据是否有误等。
七参考数据。
光的干涉和衍射现象在实际应用中的探索和分析
研究光的干涉和衍射现象的 基本原理
通过实验验证新的干涉和衍 射现象的应用方案的可行性
和效果
感谢您的观看
汇报人：XX
光学器件：衍射光 栅、衍射透镜等光 学器件中应用衍射 原理
03
光的干涉和衍射现象的 未来发展
干涉和衍射现象在科技发展中的作用
光通信：干涉和衍射现象在 光纤通信、光波导等光通信 技术中的应用
光电子学：干涉和衍射现象 在光电子器件、光电子技术
中的应用
光学仪器：干涉和衍射现象 在显微镜、望远镜等光学仪 器中的应用
量子光学：干涉和衍射现象 在量子光学、量子通信等量
子科技中的应用
未来干涉和衍射现象的研究方向
量子干涉和衍射现象的研究 光子晶体和光子器件的研究 生物光子学和生物医学光子学的研究 光通信和光计算领域的研究
干涉和衍射现象在未来的应用前景
光学仪器：干涉和 衍射现象在光学仪 器中的应用将更加 广泛，如显微镜、 望远镜等。
光栅衍射实验：测量光的波 长
菲涅耳衍射实验：研究光的 衍射现象
双缝干涉实验：验证光的波 动性
激光衍射实验：测量微小物 体的尺寸和形状
衍射现象在其他领域的应用
光学仪器：显微镜、 望远镜等光学仪器 中广泛应用衍射原 理
光通信：光纤通信 中利用光的衍射特 性进行信号传输
光学成像：全息摄 影、光学显微镜等 成像技术中应用衍 射原理
干涉现象在科学实验中的应用
迈克尔逊干涉仪： 测量光的波长
牛顿环：测量透镜 的曲率半径
薄膜干涉：测量薄 膜的厚度和折射率
干涉显微镜：观察 细胞的内部结构
干涉现象在其他领域的应用
光纤通信：利用光的干涉原 理，提高信号传输速度和稳 定性
理解高考物理中的光的干涉现象及其应用
理解高考物理中的光的干涉现象及其应用高考物理是考生们备战高考不可忽视的一科，其中光学部分是考生们需要重点复习的内容之一。
在光学中，光的干涉现象是一个重要的概念，也是高考中可能涉及的一个重要考点。
理解光的干涉现象及其应用，对于解答相关考题具有重要意义。
一、干涉现象的理解在物理学中，干涉是指两束或多束光相互作用产生干涉现象的现象。
光的干涉现象发生的条件是光的波长相近，光程差符合一定的条件。
常见的光的干涉现象有干涉条纹、黑暗条纹、彩色环等。
干涉是波动理论的一个重要应用，它体现了光的波动特性。
干涉现象的解释可以使用波动光学理论，如双缝干涉实验中的杨氏干涉理论，或使用光的波动和粒子性质相结合的量子光学理论。
二、常见光的干涉现象及其应用1. 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉实验证明了光具有波动性质。
通过射入平行光线照射到一块有两条很窄缝的屏上，通过观察屏幕上出现的干涉条纹，可以证明光的干涉现象。
杨氏双缝干涉的应用非常广泛。
例如，通过精确地控制双缝的宽度和距离，可以使用杨氏双缝干涉装置来测量光的波长；还可以通过调整透过的光束相位差来制造出特定的干涉图案，用于光学元件的检验和校准。
2. 牛顿环干涉牛顿环干涉是由一块平凸透镜和一块玻璃片之间的空气薄膜引起的。
当平凸透镜的一侧与玻璃片接触，另一侧与空气接触时，在两者之间形成了一系列的同心圆环。
牛顿环干涉的应用包括测量光的波长、检测透镜的曲率、测量液体的折射率等。
3. 薄膜干涉薄膜干涉是指光在两个介质之间透过一薄膜时发生的干涉现象。
常见的薄膜干涉现象有菲涅尔双透射、斜入射等。
薄膜干涉在实际应用中有很大的价值。
例如，光学薄膜的设计和制备是光学仪器、光学元件和一些光学设备制造的关键技术之一。
通过控制薄膜的厚度和折射率，可以实现对光的反射和透射的特殊要求，用于制造滤光片、反射镜、透明导电薄膜等。
三、如何理解和掌握光的干涉现象1. 理论知识的学习理解干涉现象的基本理论知识是掌握干涉现象的前提。
光的干涉现象
光的干涉现象光的干涉现象是光学中重要而又有趣的现象之一。
它揭示了光的波动性质，并深化了人们对光的理解。
本文将通过对光的干涉现象的介绍和实例分析，探讨其原理、应用以及对科学研究和技术发展的影响。
一、光的干涉现象简介光的干涉现象指的是两束或多束光波相互叠加产生的干涉条纹现象。
当两束光波的相位差满足某一特定条件时，它们在空间中会相互干涉。
干涉的结果是光的强弱发生变化，形成了明暗相间的条纹。
在光的干涉现象中，存在两种类型的干涉：同态干涉和非同态干涉。
同态干涉是指两束来自同一光源的光波相互叠加产生的干涉现象，如杨氏双缝干涉和牛顿环等。
非同态干涉是指两束或多束不同光源的光波相互叠加产生的干涉现象，如薄膜干涉和透明薄板干涉等。
二、光的干涉现象原理光的干涉现象可以用波的叠加原理解释。
当两束光波相遇并叠加时，它们的电场强度相互叠加，形成一个新的电场强度分布。
而光的亮暗程度与电场强度的平方成正比，因此，新的电场强度分布也决定了光的亮暗程度。
在同态干涉中，双缝干涉是最典型的实例。
当一束光通过一个有两个细缝的屏幕时，射到屏幕后，光波会分成两束继续传播。
这两束光波在屏幕后再次相遇并叠加，产生干涉现象。
干涉的结果是在屏幕上形成一系列明暗相间的条纹，称为干涉条纹。
三、光的干涉现象应用光的干涉现象在科学研究和技术应用中具有重要意义。
以下是一些常见的应用。
1. 干涉测量：利用光的干涉现象，可以进行高精度的测量。
例如，通过测量干涉条纹的间距和光波的波长，可以计算出被测物体的长度或形状。
2. 光学薄膜：通过在透明介质表面上涂敷一层薄膜，可以利用薄膜的干涉现象来改变光的反射和透射性质。
这在光学元件的设计和制造中有广泛的应用。
3. 涡旋光：涡旋光是一种具有自旋角动量的光。
通过制造特殊形状的相位板，可以实现光的幅度和相位的分离，产生具有涡旋光性质的光束。
涡旋光在光学通信和光学显微镜等领域有重要应用。
4. 光学干涉仪器：干涉仪器是利用光的干涉现象设计和制造的仪器。
光的干涉的应用(普通班用)
双缝干涉测波长
实验指导
• 装置：光源，滤光片，单缝，双缝，遮光筒，屏，测量头 • 安装：筒－测量头－灯泡、透镜、遮光板－双缝、单缝、 滤光片
• 调节与测量
Ｌ、ｄ、Δx
λ＝ｄ×Δx／Ｌ
螺旋测微器
D
例题：利用劈尖干涉可对工件表面微小缺陷进行检验。 当波长为 的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图。 问(1)不平处是凸的，还是凹的? (2)凹凸不平的高度为多 少?Biblioteka b如何解释？a
第四节实验：用双缝干涉测量光的波长
一、实验原理 测量量： △x
L
d
l x d
二、观察双缝干涉图样测波长 三、用光传感器做双缝干涉的实验
2 、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下 的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干 涉．
练习1：
干涉实验中，用白光做光源，在屏上观察到彩色 干涉条纹．若在双缝中的一缝前放一红色滤光片， 另一缝前放一绿色滤光片，这时 （ D ） A．在屏上出现红色干涉条纹 B．在屏上出现绿色干涉条纹 C．在屏上出现红绿相间的干涉条纹 D．无干涉条纹
单色光 标准样板 薄片 被检测平面
(a)
(b)
(c)
注：薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右，只相当于 一张纸片的厚度
应用3：薄膜干涉——增透膜 镀层 薄膜
在透镜或棱镜的表面上涂上一层薄膜(一般用氟化镁)。 当薄膜的厚度适当时，在薄膜的两个表面上反射路程 度恰好等于半个波长，因而互相抵，这就大大减小光 的反射损失，增强了透射光的强度，这种薄膜叫增透 膜。
现象解释
光程差为波长的 整数倍，形成黄 色的亮条纹。
光程差为半波长 的奇数倍，形成 暗条纹。 白光照射时是彩 色条纹
物理实验中光的干涉与衍射的观察技巧
物理实验中光的干涉与衍射的观察技巧【引言】光的干涉与衍射是物理实验中常见的现象，通过仔细观察、正确进行实验操作，我们可以更好地理解这些现象。
本文将介绍一些物理实验中观察光的干涉与衍射的技巧，帮助读者更好地进行相关实验研究。
【实验一：杨氏干涉实验】在实验室中进行杨氏干涉实验时，有几个观察技巧是需要注意的。
首先，在调整实验装置时，应确保光源充分稳定，没有明显的颤动或强烈的光纹扩展。
这样可以避免外界因素对实验结果的干扰。
其次，观察干涉光的时候，可以通过适当调整角度和观察距离，使干涉条纹的对比度增强。
特别是要注意与实验装置的防护罩保持一定距离，以免产生干涉光的衍射现象。
另外，在调整实验装置的过程中，可以通过改变光源强度和调整反射镜等操作，观察干涉条纹的变化。
这样有助于深入理解和研究干涉现象。
【实验二：夫琅禾费衍射实验】夫琅禾费衍射实验是观察光的衍射现象常用的实验方法之一。
在进行实验时，我们可以采用以下技巧来观察并记录衍射现象。
首先，选择合适的光源和物体，确保光源的强度和物体表面的光反射性质为实验的基本条件。
然后，将观察屏幕放置在合适的位置，使得衍射光线能够充分地达到屏幕上形成清晰的衍射图案。
记得使用合适的过滤器来排除其他杂散光的干扰。
在观察衍射图案时，可以采用放大镜或显微镜等辅助工具，以便更清楚地看到细节。
此外，适当调整光源的位置和方向，可以观察到不同角度和强度下的衍射效果，从而更好地感受衍射现象的变化规律。
【实验三：多普勒效应实验】多普勒效应实验是观察光的干涉与衍射的另一种方法。
这项实验可以通过以下技巧进行观察和分析。
首先，准备合适的光源和接收装置，确保实验装置的可靠性和灵敏度。
实验过程中，可以适当调整光源和接收装置的距离，记录接收到的干涉光强度的变化。
此外，通过改变光源的频率和速度，可以观察到不同频率和速度下干涉光的变化规律。
在观察干涉现象时，可以利用光谱仪或其他分析仪器来测量干涉光的频率和波长，从而更好地理解干涉现象的原理。
光的干涉与衍射现象
光的干涉与衍射现象光的干涉与衍射现象是光学领域中的两个重要现象，它们揭示了光的波动性质和粒子性质，并且在光学技术的应用中扮演着重要的角色。
本文将对光的干涉与衍射现象进行探讨，并分析它们的原理、特点和应用。
一、光的干涉现象干涉是指两个或多个波同时存在于同一空间而相互影响的现象。
光的干涉现象是当两束或多束光波相遇时，由于波的叠加效应而产生的干涉条纹。
光的干涉实验常用的装置有杨氏装置、牛顿环等。
在干涉现象中，当两束光波波峰或波谷相遇时，它们会叠加叠加形成增强的干涉条纹，这种叠加称为构造干涉。
当两束光波波峰和波谷相遇时，相互抵消形成减弱的干涉条纹，这种叠加称为破坏干涉。
干涉现象可以用来测量光的波长、反射率，以及物体的形状和薄膜的厚度等等。
此外，干涉现象还在光学元件制造、光学仪器和激光技术等领域得到广泛应用。
二、光的衍射现象衍射是指光波遇到障碍物或通过狭缝时发生的弯曲和扩散现象。
光的衍射实验通常使用的装置有单缝衍射装置、双缝衍射装置等。
当光波通过一个狭缝或遇到一个障碍物时，由于波的传播特性，光波会向周围扩散，形成衍射图样，即衍射条纹。
衍射现象的重要性在于揭示了光的波动性质，进一步验证了光的波粒二象性。
衍射现象在日常生活中也有一些应用，比如在天文学中，利用光的衍射现象可以观测到恒星的大小和形状。
此外，衍射还在显微镜、望远镜、天线以及激光干涉测量等技术中得到了广泛应用。
三、光的干涉与衍射的区别与联系光的干涉与衍射都属于波动现象，都是由于波的传播特性而产生的。
但是它们在现象和原理上存在一定的区别。
干涉是指两个或多个光波相互作用而产生的叠加现象，可以形成干涉条纹。
而衍射是光波通过狭缝或障碍物时发生的扩散现象，形成衍射图样。
干涉现象是由多个光波的构造干涉和破坏干涉共同产生的，其中光的相位差是影响干涉条纹形成的重要因素。
而衍射现象则是由波的扩散导致的，不涉及相位差的概念。
光的干涉与衍射存在着联系，一方面，干涉现象可以看作是各种衍射现象的叠加结果；另一方面，衍射现象也可以用于解释干涉条纹的形成过程。
实验四313《等厚干涉应用》实验报告
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。
高中物理光的干涉实验
高中物理光的干涉实验在高中物理课程中，光的干涉实验是一项重要的实验内容。
通过这个实验，我们可以更深入地了解光的性质和行为。
本文将介绍光的干涉实验的原理、实验装置以及实验结果的分析。
一、实验原理光的干涉是指两束或多束光波相遇时发生的相互作用。
干涉实验通常使用的是两束光波。
当两束光波相遇时，会发生干涉现象，出现明暗相间的干涉条纹。
这是由于光波的波动性导致的。
光波的波动性使得光波在传播过程中会发生衍射、干涉等现象。
在干涉实验中，我们主要关注的是光的干涉现象。
当两束光波相遇时，它们会发生干涉，干涉现象的强弱取决于两束光波的相位差。
二、实验装置光的干涉实验一般使用的是杨氏双缝干涉实验装置。
这个装置由一个光源、一个狭缝、一个双缝、一个屏幕和一个观察器构成。
光源发出的光经过狭缝后，会形成一个光斑。
这个光斑经过双缝后，会分成两束光波，然后在屏幕上形成干涉条纹。
观察器可以用来观察和记录干涉条纹的形态。
三、实验结果分析通过观察干涉条纹的形态，我们可以得到一些有关光的性质的信息。
首先，干涉条纹的间距可以用来计算光的波长。
根据杨氏双缝干涉实验的公式，干涉条纹的间距与波长成正比。
其次，干涉条纹的亮度可以用来判断两束光波的相位差。
当两束光波的相位差为整数倍的2π时，会出现亮纹；当相位差为奇数倍的π时，会出现暗纹。
通过观察干涉条纹的亮度变化，我们可以推断两束光波的相位差。
此外，干涉条纹的形态还可以用来判断光的偏振状态。
当两束光波的偏振方向相同时，会出现清晰的干涉条纹；当两束光波的偏振方向垂直时，干涉条纹会变得模糊。
四、实验应用光的干涉实验在生活中有着广泛的应用。
例如，在光学仪器中，干涉条纹的形态可以用来判断光学元件的质量和性能。
在光学显微镜中，通过观察样品的干涉条纹，可以得到更清晰的图像。
此外，光的干涉实验还可以用来研究光的波动性和光的粒子性。
通过观察干涉条纹的形态和变化，可以深入理解光的性质和行为。
总结：光的干涉实验是一项重要的物理实验。
光的干涉与衍射现象的实验与应用
汇报人：XX
目录
添加目录标题
光的干涉现象的实 验
光的衍射现象的实 验
光的干涉与衍射现 象的应用
添加章节标题
光的干涉现象的实 验
实验原理：利用两束相干光 波的叠加产生干涉现象
实验目的：验证光的干涉现 象
实验步骤：调整光源、分束器、 反射镜等装置，观察干涉条纹
实验结果：出现明暗相间的 干涉条纹
Байду номын сангаас
光源：激光器，提 供单色相干光源
分束器：将一束光 分成两束或多束相 干光
干涉装置：如双缝 干涉实验中的双缝 ，使相干光发生干 涉
观察装置：如屏幕 或眼睛，用于观察 干涉现象
调整实验装置：确保所有光 学元件的位置和角度正确
准备实验器材：包括激光器、 分束器、反射镜、屏幕等
打开激光器，观察干涉条纹 的形成
圆孔衍射实验装置：由光源、圆孔、 屏幕组成
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
双缝干涉实验装置：由光源、双缝、 屏幕组成
衍射光栅实验装置：由光源、光栅、 屏幕组成
准备实验器材：激光器、单缝、双缝、屏幕等 调整激光器，使光线照射在单缝上，观察衍射现象 更换为双缝，观察干涉与衍射现象 记录实验数据并进行处理
记录实验结果：拍摄干涉条 纹并进行分析
干涉条纹的形 成：通过双缝 干涉实验观察 到明暗相间的
干涉条纹
条纹间距与波长 关系：根据公式 计算条纹间距， 验证干涉现象与 波长之间的正比
关系
干涉条纹的移 动：当改变光 源位置或双缝 间距时，干涉 条纹会相应移
动
干涉现象的应 用：光的干涉 在光学仪器、 测量技术和光 学通信等领域
光的干涉与衍射实验
光的干涉与衍射实验光的干涉与衍射是光学中重要的现象，通过实验可以直观地观察到光的干涉与衍射效果，以及探究其背后的物理原理。
本文将介绍光的干涉与衍射实验的基本原理、实验步骤和实验结果，并探讨一些相关的应用。
一、实验原理光的干涉是指两束或多束光波相遇后，由于它们的波峰和波谷的叠加，产生明暗相间的干涉条纹。
光的干涉实验可以通过使用干涉仪来实现。
光的衍射是指光波通过一个有限孔径或物体边缘时，发生弯曲和扩散，形成衍射图样。
光的衍射实验可以通过使用衍射装置来实现。
二、实验步骤1. 干涉实验部分选取一块玻璃片，并在玻璃片上涂一层薄膜。
使玻璃片与薄膜之间的光程差为半波长，并使用两个平面镜组成的菲涅尔双镜干涉仪来观察狭缝干涉条纹。
打开干涉仪的光源，调整光的入射角度，使得光通过狭缝后发生干涉。
观察干涉条纹，记录下实验结果。
2. 衍射实验部分使用一块狭缝板，将其置于光源的前方。
调整狭缝板的宽度和间距，并观察衍射图样。
记录下实验结果。
三、实验结果在干涉实验部分观察到的干涉条纹表明了光的干涉效果。
干涉条纹的位置和强度变化可以用来研究光的相位差和波长。
通过调整菲涅尔双镜干涉仪的参数，可以观察到不同类型和形状的干涉条纹。
在衍射实验部分观察到的衍射图样反映了光通过狭缝板后发生的弯曲和扩散效应。
衍射图样的形状和大小与狭缝的宽度和间距有关。
通过调整狭缝板的参数，可以观察到不同形态和尺寸的衍射图样。
四、实验应用光的干涉与衍射实验在光学研究和应用中有着广泛的应用。
例如，在光学仪器的设计和制造中，需要考虑光的干涉与衍射效应，以获得更高的分辨率和精度。
另外，干涉与衍射技术也被应用于激光干涉仪、光纤传感器、光学信息存储等领域。
总结：光的干涉与衍射实验是光学中的重要实验，可以直观地观察和研究光的干涉与衍射现象。
干涉与衍射实验的原理、步骤和结果需要仔细考虑和记录。
这些实验不仅对于理论的研究有着重要的意义，而且在实际应用中也具有广泛的应用前景。
通过深入理解光的干涉与衍射实验，我们可以更好地探索光的本质和光学领域的发展。
光的干涉现象及其应用研究
光的干涉现象及其应用研究光是一种电磁波，具有波粒二象性。
它在传播过程中会受到干涉现象的影响，这是一种光波相互叠加的现象。
光的干涉现象是光学领域中的重要研究内容，不仅有助于我们理解光的本质，还具有广泛的应用价值。
一、干涉现象的基本原理光的干涉现象是指两束或多束光波相互叠加形成明暗交替的干涉条纹的现象。
这种现象可以通过光的波动性解释。
当两束光波相遇时，它们的波峰与波谷会相互叠加，形成干涉条纹。
干涉条纹的形成是由于光波的相位差引起的，相位差的大小决定了干涉条纹的明暗程度。
二、光的干涉实验为了研究光的干涉现象，科学家们进行了一系列的实验。
其中最著名的实验之一是杨氏双缝干涉实验。
这个实验使用了一块具有两个狭缝的屏幕，通过光源照射到屏幕上，形成两束光波。
当这两束光波相遇时，会产生明暗相间的干涉条纹。
这个实验证明了光的波动性，并且提供了光的干涉现象的基本原理。
三、光的干涉应用研究光的干涉现象不仅仅是一种科学研究的内容，还具有广泛的应用价值。
以下是几个光的干涉应用的例子：1. 光的干涉在光学测量中的应用光的干涉可以用于测量物体的形状和尺寸。
例如，通过测量干涉条纹的间距，可以计算出物体的厚度。
这种方法被广泛应用于光学测量领域，如表面形貌测量、薄膜厚度测量等。
2. 光的干涉在光学显微镜中的应用光的干涉可以提高显微镜的分辨率。
通过在样品和物镜之间加入一个干涉仪，可以使光的干涉现象发生，进而提高显微镜的分辨率。
这种方法被广泛应用于生物医学领域，用于观察细胞和微生物等微小结构。
3. 光的干涉在激光干涉仪中的应用激光干涉仪是一种利用光的干涉现象测量长度和形貌的仪器。
它通过将激光分成两束，经过反射或透射后再次叠加，形成干涉条纹。
通过测量干涉条纹的变化，可以计算出被测物体的形貌和位移。
激光干涉仪被广泛应用于工程测量、材料研究等领域。
四、光的干涉现象的研究进展随着科学技术的不断发展，对光的干涉现象的研究也在不断深入。
近年来，研究人员在干涉现象的基础上，提出了一些新的理论和方法。
光的干涉实验报告
光的干涉实验报告光的干涉实验报告引言：光的干涉是一种光学现象，它是指两束或多束光波相互叠加时产生的干涉现象。
干涉实验是研究光的波动性质的重要手段之一。
本文将介绍光的干涉实验的原理、实验装置和实验结果，并对实验中的一些现象进行解释和分析。
一、实验原理光的干涉实验基于光的波动性质，主要涉及两个基本原理：波的叠加原理和相干性原理。
1. 波的叠加原理波的叠加原理是指当两个或多个波同时作用于同一点时，它们的振幅将简单相加。
在光的干涉实验中，我们利用这一原理将两束或多束光波叠加在一起，观察它们相互干涉产生的明暗条纹。
2. 相干性原理相干性原理是指两束光波的相位差保持恒定，它们才能产生干涉现象。
相干性是实现干涉实验的关键条件，通常通过使用相干光源或光路调节来保证。
二、实验装置光的干涉实验通常采用的装置是干涉仪，主要包括分束器、反射镜、透镜、干涉屏等组成。
1. 分束器分束器是干涉仪的核心部件，它将入射光分成两束，分别经过不同的光路。
常用的分束器有菲涅尔透镜、半透镜等。
2. 反射镜反射镜用于改变光的传播方向，将光从分束器反射到干涉屏上。
反射镜通常是金属镜面或反射薄膜。
3. 透镜透镜用于调节光的传播方向和焦距，使光线能够在干涉屏上形成清晰的干涉条纹。
4. 干涉屏干涉屏是观察干涉现象的重要部分，它通常是一个透明的玻璃板，上面涂有透明的薄膜，形成干涉条纹。
三、实验过程在进行光的干涉实验时，我们首先调节干涉仪的各个部件，使其达到最佳状态。
然后，我们使用相干光源照射干涉屏，观察干涉条纹的形成和变化。
1. 干涉条纹的形成当两束相干光波在干涉屏上相遇时，它们的振幅将叠加在一起。
如果两束光波的相位差为整数倍的波长，它们将相互增强，形成明亮的干涉条纹；如果相位差为半波长的奇数倍，它们将相互抵消，形成暗的干涉条纹。
2. 干涉条纹的变化干涉条纹的形状和变化受到多种因素的影响，如光源的波长、光路的差异、光源的相干性等。
通过调节干涉仪的各个部件，我们可以观察到干涉条纹的变化，进一步研究光的干涉现象。
光的干涉应用、衍射
为什么平时隔墙可以听见别人的声音却 看不到人？
声音的波长比光的波长大的多，更容易 发生明显衍射，即更容易绕过障碍物向 前传播。
比较:双缝干涉与单缝衍射图样
衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同点：
相同点：由于光的叠加而产生的，明暗相间的。 不同点：双缝的条纹是等间距的，各条纹的亮度差
因为人眼对绿光最敏感，所以一般增 强绿光的透射，即薄膜的厚度是绿光 在薄膜中波长的1/4。由于其它色光不 能被有效透射，故反射较强，这样的 镜头呈淡紫色。
波的衍射
S1 光的衍射
既然光是一种波,为什么我们日常生 活中观察不到光的衍射现象,而常常 看到的是光沿着直线传播的呢?
光的直线传播S光的衍射管或灯丝都要平行于狭缝),可以看到
A.黑白相间的直条纹
B.黑白相间的弧形条纹 C.彩色的直条纹
【C】
D.彩色的弧形条纹.
4.如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光
灯光源时所看到的四个现象.当游标卡尺两测脚间
的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小a时b,c所d 看到的四个图
像的顺序是
.
例5：下列现象属于光的衍射现象的是：
A
B
C
D
巩固练习
4.(93年高考题)如右图是用干涉法检查某种厚玻璃的上 表面是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光 片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由哪两个表 面反射的光叠加而成的( ) A．a的上表面和b的下表面 B．a的上表面和b的上表面 C．a的下表面和b的上表面 D．a的下表面和b的下表面
的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点：
A.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行
B.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直
光的干涉的应用实验原理
光的干涉的应用实验原理光的干涉是指两束或多束光波相互叠加产生的明暗交替的干涉现象。
在干涉实验中，通过利用光的波动性质，可以测量物体的性质、表面形貌和光的波长等信息。
下面将详细介绍一种光的干涉应用实验的原理。
一、实验装置在干涉实验中需要使用到的装置为酒精灯、平凸透镜、显微镜、双缝、光屏等。
二、实验原理该实验利用了光的波动性质，通过光的干涉现象来测量显微镜的放大倍数。
实验的原理是：首先点亮酒精灯，让光源发出光线。
然后将平凸透镜放在光源后面，经透镜聚焦后的光线射到显微镜中，经过显微镜放大后的光线再度聚焦。
接着将双缝装置放在显微镜后，在透镜的焦点处生成一个平行光束。
双缝产生的两束光线在光屏上形成干涉条纹。
当两束光线相遇时，会出现明暗交替的条纹，这是由于两束光线的波峰和波谷发生了叠加。
当两束光线的相位差为整数倍的2π时，两束光线叠加产生亮纹，当相位差为奇数倍的π时，两束光线叠加产生暗纹。
三、干涉条纹的测量在实验中，通过测量条纹的间距可以计算出显微镜的放大倍数。
首先，在光屏上用尺子测量相邻的亮纹或暗纹之间的距离D。
然后测量显微镜的物镜与目镜的焦距分别为f1、f2、根据相似三角形原理，可以得到显微镜的放大倍数M：M=D/f1*f2通过上述公式可以计算出显微镜的放大倍数。
四、应用实验光的干涉在实际应用中具有广泛的用途。
例如，在工业领域中，光的干涉可以用来测量物体的形状和表面质量。
可以利用干涉现象来检测表面的平整度和光滑度，并将其用于导航和定位等方面。
此外，光的干涉还可以用于制造光栅、光学陷阱、干涉仪器等光学仪器。
例如，在光栅中，光的干涉可以用来检测光的波长以及对光的频率进行精确测量。
在干涉仪器中，光的干涉可以用来进行光学测量和检测，这对于精密仪器的制造和测量具有重要意义。
总结起来，光的干涉应用实验的原理是利用光的波动性质，通过测量条纹的间距来计算得出显微镜的放大倍数。
光的干涉在实际应用中具有广泛的用途，可以用于测量物体的形状和表面质量，制造光栅和光学仪器，并且在导航和定位等方面起到重要作用。
光的干涉和衍射实验
光的干涉和衍射实验光的干涉和衍射是光学中重要的实验现象，通过这些实验我们可以深入理解光的性质和行为。
本文将探讨光的干涉和衍射实验的原理、实验装置以及实验结果的分析。
一、实验原理光的干涉是指两束或多束光波相互叠加产生干涉现象。
光波的干涉是基于光的波动性质，当两束光波相遇时，它们的波峰和波谷相互叠加，形成干涉条纹。
光的衍射是当光通过有限宽度的孔或物体边缘时，光波会发生弯曲和扩散的现象。
这种光波的弯曲和扩散现象叫做衍射，产生的衍射图样称为衍射图样。
二、实验装置1. 干涉实验装置干涉实验通常采用的装置是干涉仪。
干涉仪主要由光源、分束器、反射镜、透射片、接收屏幕等组成。
光源发出的光经过分束器分为两束，分别经过反射镜和透射片后，重新汇聚在接收屏幕上，产生干涉现象。
2. 衍射实验装置衍射实验通常采用的装置是单缝衍射实验装置。
该装置由光源、准直光具、狭缝、接收屏幕等组成。
光经过准直光具后，通过狭缝产生衍射，并在接收屏幕上形成衍射图样。
三、实验结果分析1. 干涉实验结果分析干涉实验中观察到的干涉条纹可以用来计算光的波长。
通过测量干涉条纹的间距和光源到接收屏幕的距离，可以使用干涉公式计算出光的波长。
2. 衍射实验结果分析衍射实验中观察到的衍射图样可以用来计算狭缝的宽度。
通过测量衍射图样的角度和波长，可以使用衍射公式计算出狭缝的宽度。
同时，衍射实验还可以用来研究光的衍射现象对图像的影响。
例如，当光通过一个小孔时，会产生圆形的衍射光斑，这可以用来解释为什么我们无法在显微镜下看到真正的点。
四、实验应用光的干涉和衍射实验在科学研究和技术应用中具有广泛的应用。
例如，在光学测量中，可以利用干涉和衍射原理来进行精确的距离测量和形状测量。
另外，在光学显微镜中，光的干涉和衍射现象也被广泛应用于分辨率的改善和图像的重建。
总结：光的干涉和衍射实验是深入研究光学性质和行为的重要方法。
通过这些实验，我们可以更好地理解光的波动性质，以及干涉和衍射现象的原理和应用。
光的干涉实验探究光的干涉现象和规律
光的干涉实验探究光的干涉现象和规律光的干涉是光学实验中一个非常重要的现象，它展示了光波的波动性质和干涉引起的明暗条纹。
本文将通过介绍光的干涉实验来探究光的干涉现象和规律。
一、干涉实验的基本原理干涉实验主要基于两个原理：波动理论和干涉原理。
首先我们要了解波动理论。
波动理论认为光是一种波动的电磁辐射，它在空间中传播并携带能量。
光波的传播速度为光速，通常用c表示。
其次是干涉原理。
干涉原理指的是两个或多个波相遇时产生干涉现象，使得波的振幅增强或减弱。
光波的干涉可以产生明暗相间、交替出现的干涉条纹。
基于以上原理，我们可以进行光的干涉实验来观察干涉现象和规律。
二、杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验是最经典的干涉实验之一。
它由英国物理学家杨振宁于1801年设计并进行了实验。
在杨氏双缝干涉实验中，我们需要一束单色光通过一个狭缝，然后通过两个非常接近的并行狭缝。
这两个狭缝被称为双缝。
光经过双缝后，会形成一系列的明暗相间的干涉条纹。
根据干涉原理，当两个波峰或两个波谷重合时，波的振幅增强，形成明纹；当波峰和波谷重合时，波的振幅减弱，形成暗纹。
通过观察杨氏双缝干涉实验的干涉条纹，我们可以得出以下结论：1. 干涉条纹的间距越小，说明波长越大；2. 干涉条纹的间距与双缝间距和入射光波长有关；3. 干涉条纹的暗纹和明纹交替出现，形成一系列的明暗相间的条纹。
三、利用薄膜实现光的干涉除了杨氏双缝干涉实验，利用薄膜也可以实现光的干涉。
薄膜干涉实验是基于光在膜表面反射和折射时发生干涉的原理。
在薄膜干涉实验中，我们需要一个光源照射到一层薄膜上。
薄膜可以是透明的玻璃、水或其他材料。
光在薄膜表面发生反射和透射，并且在不同介质之间的折射时会发生干涉现象。
根据干涉原理和薄膜的特性，我们可以得出以下结论：1. 薄膜的厚度越小，干涉条纹越密集；2. 不同材料的薄膜对光的干涉现象产生不同的影响；3. 干涉条纹的颜色由入射光的波长和薄膜的厚度决定。
四、应用和意义光的干涉实验不仅仅是对光学理论的验证，还在很多实际应用中有着重要的意义。
光的干涉与衍射现象的实际应用实验案例
光的干涉与衍射现象的实际应用实验案例光的干涉与衍射现象是光学中的重要现象，不仅在科学研究中起着关键作用，还有许多实际应用。
本文将介绍几个实际应用光的干涉与衍射现象的实验案例。
一、双缝干涉实验双缝干涉实验是展示光的干涉现象的经典实验之一。
实验中，在一个光源的前方放置两个狭缝，然后让光线通过这两个狭缝，形成一条干涉条纹。
这个实验可以通过光的干涉现象来说明光的波动性质以及波动理论。
双缝干涉实验的应用非常广泛。
在实际生活中，双缝干涉实验可以用于测量波长，例如在光学仪器中测量红外线和紫外线的波长，还可以用于测量细小物体的尺寸，例如在显微镜中测量细菌的大小等。
二、杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验是用来观察干涉现象的经典实验之一。
实验中，一束单色光通过一个小孔照射到墙上的两个狭缝上，再通过狭缝后的屏幕上形成干涉图案。
这个实验可以通过观察和分析干涉条纹来研究光的干涉现象。
杨氏双缝干涉实验的应用非常广泛。
在科学研究中，杨氏双缝干涉实验可以用来研究光的干涉现象的规律和特性，也可以用来研究材料的光学性质，例如研究薄膜的厚度、折射率等。
此外，杨氏双缝干涉实验还可以应用于光学器件的设计和制造，例如光栅、衍射光栅等。
三、菲涅尔透镜实验菲涅尔透镜是一种利用光的衍射现象来聚焦光线的透镜。
在菲涅尔透镜实验中，透镜的中央部分被刻上圆形环状的薄膜，当光经过透镜时，薄膜上的衍射效应会使光线聚焦成一个点。
这个实验可以通过观察衍射光斑的形状和大小来研究光的衍射现象。
菲涅尔透镜实验的应用非常广泛。
在实际生活中，菲涅尔透镜可以应用于光学仪器，例如显微镜、望远镜等。
此外，菲涅尔透镜还可以应用于激光器、光纤通信等领域。
四、光栅衍射实验光栅是一种通过周期性结构来产生衍射的光学元件。
在光栅衍射实验中，光线通过光栅后，会在屏幕上形成一系列明暗交替的条纹。
通过观察和分析这些条纹，可以研究光的衍射现象以及光栅的衍射特性。
光栅衍射实验有许多应用。
在科学研究中，光栅衍射实验可以用来研究光的衍射现象的规律和特性，还可以用来研究物质的晶体结构和性质。
光的干涉现在科学研究和工业生产上有着广泛的应用
实验六 牛顿环光的干涉现象在科学研究和工业生产上有着广泛的应用，如测量光波波长、精确地测量微小物的长度、厚度和角度，检验物体表面光洁度等。
本实验将利用光的等厚干涉现象之一的牛顿环来测量平凸透镜的曲率半径及光波波长，同时也可选做利用劈尖干涉测量细丝的直径。
【实验目的】1．熟悉读数显微镜的调整和使用，掌握消除螺距误差的方法。
2．观察等厚干涉现象—牛顿环，加强对干涉现象的认识。
并学习利用干涉现象测量平凸透镜的曲率半径或微小厚度的方法，以及光波波长相对测定的方法。
3．学习用逐差法或外推法处理实验数据。
【实验原理】1．利用牛顿环测透镜曲率半径。
图6-1 牛顿环仪 图6-2 牛顿环干涉图样牛顿环仪是由一块待测其曲率半径的平凸透镜与一块光学平玻璃片（又称平镜）构成的，如图6-1所示。
这样就在平凸透镜的凸面与玻璃片之间从中心到边缘形成了厚度非线性且连续变化的空气层。
当用单色平行光垂直照射到牛顿环仪上时，经空气层上（球面界面）、下（平玻璃上表面）两表面反射的两束相干光就依厚度不同而产生不同的光程差，在平凸透镜的凸面相遇后，将发生干涉。
当用显微镜观察时，就可以清楚地看到一个中心是暗圆斑，而周围是许多明暗相间、间隔逐渐减小的同心环，这称为牛顿环，它属等厚干涉，如图6-2所示。
设牛顿环的第k 级暗环半径为r k ，则光程差为2(21)22k nl k λλδ=+=+ (6-1)式中：n 为空气层的折射率，n=1，k 为干涉的级次；l k 为对应空气层厚度。
又由图6-1的几何关系有222222()2k k k k k R r R l r R l R l =+-=+-+D n X ´mD mX mX nX ´n由于R ＞＞l k ，故略去2k l 项，解得22k k r l R=整理后得牛顿环暗纹半径公式为2(0,1,2,3,)k r kR k λ==L (6-2)则干涉环直径公式为24(0,1,2,3,)k D kR k λ==L (6-3)原则上可以通过上式经测得第k 级暗环的直径或半径，在已知单色光波λ的情况下，即可计算出透镜的曲率半径R （或已知R 求λ）。
光的干涉与衍射实验
光的干涉与衍射实验在物理学领域，光的干涉与衍射是两个重要的现象，常常需要通过实验进行观察和研究。
本文将介绍光的干涉与衍射实验的原理、步骤以及实验结果的分析。
一、实验原理光的干涉是指两个或多个光波相互叠加而形成干涉图样的现象。
而光的衍射则是光波通过一个小孔或障碍物后，出现弯曲和扩散的现象。
光的干涉与衍射实验通过控制光的传播路径和光源的性质，可以直观地观察和验证这些现象。
二、实验步骤1. 准备实验材料与设备：实验所需材料包括：白光源、准直器、狭缝、平面反射镜、凸透镜、光屏等。
实验设备包括：光源支架、反射镜支架、透镜支架、屏支架等。
2. 设置实验装置：将白光源放置在合适位置，利用准直器调整光线的方向和平行度，确保光线与平面反射镜的入射角度一致。
通过平面反射镜、狭缝和透镜的组合，形成一个特定的光路系统。
3. 进行干涉实验：将光屏设置在适当的位置，调整光源和光路径，使得光通过狭缝和透镜后在光屏上形成干涉图样。
记录并观察干涉条纹的形状、间距等特征，可以通过移动或调整透镜位置来改变干涉图样。
4. 进行衍射实验：将屏幕移开，调整光源和光路径，使得光通过狭缝后在足够远的地方形成衍射图样。
观察并记录衍射图样的形状、明暗等特征。
可以通过改变狭缝宽度、调整透镜距离等方式来改变衍射图样。
三、实验结果与讨论在进行光的干涉实验时，可以观察到干涉条纹的形成。
干涉条纹的特征取决于光源的性质，例如单色光源会形成等间距的明暗条纹，而白光源则会形成一系列彩色的条纹。
通过移动透镜的位置，可以改变干涉图样的大小和形状。
在进行光的衍射实验时，可以观察到衍射图样的特征。
衍射图样的形状和明暗分布与狭缝的宽度和光的波长有关。
较宽的狭缝会得到较窄的衍射图样，而较窄的狭缝则会得到较宽的衍射图样。
同时，波长较长的光在衍射时会呈现出较宽的衍射图样。
在实验中还可以观察到夫琅禾费衍射、菲涅尔衍射、菲涅耳衍射等不同类型的现象。
这些现象在实验中的观察和分析，有助于深入理解光的干涉与衍射机理以及光的波动性质。
- 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)。
图 4-1
实验装置如图 4-2，图中所示移测显微镜部分内容请参阅实验一读数显微镜的使用方法，
调整时应注意：
1．调节 45º玻璃片，使显微镜视场中亮度最大。这时，基本上满足入射光垂直于透镜
的要求。
2．因反射光干涉条纹产生在空气薄膜的上表
面，显微镜应对上表面调焦才能找到清晰的干涉
图像。
3．调焦时，显微镜应自下而上缓慢地上升，
同理可推得，亮（6）
由（6）式可知，若入射光波长λ已知，测出各级暗环的半径，则可算出曲率半径 R。但
实际观察牛顿环时发现，牛顿环的中心不是理想的一个接触点，而是一个不甚清晰的暗或亮
的圆斑。其原因是透镜与平玻璃板接触处，由于接触压力引起形变，使接触处为一圆面；又
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 4-3（b）所示。这种干涉现象最早为牛顿所发现，故称为牛顿环。
设入射光是波长为λ的单色光，第 k 级干涉环的半径为 rk，该处空气膜厚度为 hk，则空 气膜上、下表面反射光的光程差为
λ δ = 2πhk + 2
图 4-3 牛顿环的干涉原理及干涉条纹
因镜面上可能有尘埃存在，从而引起附加的光程差。因此难以准确判定级数 k 和测出 rk。我 们改用两个暗环的半径 rm 和 rn 的平方差来计算 R，由（5）式可得：
R = rm2 − rn2 λ(m − n)
因暗环圆心不易确定，故可用暗环的直径代替半径，得：
（7）
R = Dm2 − Dn2 4(m − n)λ
（8）
2．劈尖 劈尖干涉装置如图 4-4（a）所示。将两块光学平板玻璃迭在一起，在一端放入一薄片
或细丝，则在两玻璃板间形成一空气劈尖，当用单色光垂直照射时，在劈尖薄膜的上下两表
面反射的两束相干光相遇时发生干涉。两者光程差δ=2h+λ/2，其中 h 是某干涉条纹处对应的
劈尖空气膜厚度，λ/2 为半波损失。干涉图形形成在劈尖膜上表面附近，是一组与玻璃板交 线相平行的等间距明暗相间的平行直条纹，如图 4-4（b）所示。这也是一种等厚干涉条 纹。
实验四 光的干涉现象应用
光的干涉是重要的光学现象之一，它为光的波动性提供了重要的实验证据。光的干涉现 象广泛地应用于科学研究、工业生产和检测技术中，如用作测量光波波长，精确地测量微小 物体的长度、厚度和角度，检测加工工件表面的光洁度和平整度及机械零件的内应力分布等。
本实验主要研究牛顿环和劈尖两个典型的光的等厚干涉现象。 [实验目的] 1．观察光的等厚干涉现象，熟悉光的等厚干涉的特点。 2．用牛顿环测定平凸透镜的曲率半径。 3．用劈尖干涉法测定细丝直径或微小厚度。 [实验仪器] 牛顿环仪，移测显微镜、钠灯、劈尖等。 牛顿环仪是由待测平凸透镜（凸面曲率半径为 200~700cm）L 和磨光的平玻璃板 P 叠合 装在金属框架 F 中构成（图 4-1）。框架边上有三个螺旋 H，用以调节 L 和 P 之间的接触， 以改变干涉环纹的形状和位置。调节 H 时，螺旋不可旋得过紧，以免接触压力过大引起透 镜弹性形变，甚至损坏透镜。
λ
其中 2 是由于光从光疏媒质射到光密媒质的交界面上反射时，发生半波损失引起的。因空
气的折射率 n 近似为 1，故有：
λ δ = 2hk + 2
（1）
由图 4-3（a）的几何关系可知：
R 2 = (R − hk )2 + rk2
R 2 = R 2 − 2Rhk + hk2 + rk2
（2）
式中 R 是透镜凸面 AOB 的曲率半径。因 rk，hk 远小于 R，故得：
读数范围内，以便测量。
（4）转动测微鼓轮，先使镜筒由牛顿环中心向左移动，顺序数到第 24 暗环，再反向至 第 22 暗环并使竖直叉丝对准暗环中间，开始记录。在整个测量过程中，鼓轮只能沿同一个
为
λ d=N
2
（10）
由于 N 数目很大，为了简便，可先测出单位长度的暗条纹数 N0，则测出两玻璃板交线
处至金属丝的距离 L，则
N = N0L
λ d = N0L 2
（11）
如果已知入射光波长λ，并测出 N0 和 L，则可求出细金属丝直径或薄片厚度。
[实验内容]
1．用牛顿环测量平凸透镜表面的曲率半径 （1）按图 4-2 安放实验仪器 （2）调节牛顿环仪边框上三个螺旋，使在牛顿环仪中心出现一组同心干涉环。将牛顿环 仪放在显微镜的平台上，调节 45°玻璃板，以便获得最大的照度。 （3）调节读数显微镜调焦手轮，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
hk
=
rk2 2R
（3）
当光程差为半波长的奇数倍时，干涉产生暗条纹，由（1）式有
λ
λ
2hk + 2 = (2k + 1) 2
（4）
式中 k = 0,1,2,3…
将（3）式代入（4）式便得
rk = kRλ
（5）
由（5）式可见，rk 与 k 和 R 的平方根成正比，随 k 的增大，环纹愈来愈密，而且愈细。
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 4-3（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
直到看清楚干涉条纹时为止。
[实验原理]
利用透明薄膜上下两表面对入射光的依次反
射，入射光的振幅将被分解成有一定光程差的几
个部分。若两束反射光相遇时的光程差取决于产
生反射光的透明薄膜厚度，则同一干涉条纹所对
应的薄膜厚度相同。牛顿环和劈尖干涉都是典型
的等厚干涉。
图 4-2
1．牛顿环
将一块平凸透镜的凸面放在一块光学平板玻
劈尖干涉的条件为
图 4-4 劈尖干涉
⎧= kλ
δ
=
2hk
+
λ 2
⎪ ⎨ ⎪⎩=
(2k
+ 1) λ 2
(k = 1,2,3,⋯) 明条纹 (k = 1,2,⋯) 暗条纹
由干涉条件可得两相邻明（或暗）条纹所对应的空气膜厚度差为
λ hk+1 − hk = 2
（9）
如果由两玻璃板交线处到细金属丝处的劈尖面上共有 N 条干涉条纹，则金属丝直径 d