牛顿环实验 大学物理实验

《牛顿环实验 大学物理实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、牛顿环实验大学物理实验等厚干涉—牛顿环实验目的实验仪器实验原理实验内容思考题实验目的1.观察牛顿环产生的等厚干涉条纹，加深对等厚干涉现象的认识；2．掌握测量平凸透镜曲率半径的方法；3．掌握读数显微镜的原理和使用实验仪器平凸透镜平凸透镜与平板玻璃组合成牛顿环实验样品。平凸透镜平板玻璃读数显微镜目镜物镜上下移动旋钮水平移动旋钮读数标尺读数盘钠灯钠光灯是一种气体放电灯。在放电管内充有金属钠和氩气。开启电源的瞬间，氩气放电发出粉红色的光。氩气放电后金属钠被蒸发并放电发出黄色光。钠光在可见光范围内两条谱线的波长分别为589.5

2、9nm和589.00nm。这两条谱线很接近，所以可以把它视为单色光源，并取其平均值589.30nm为波长。实验原理平行光照射到薄介质上，介质上下表面反射的光会在膜表面处发生干涉。介质厚度相等处的两束反射光有相同的相位差，也就具有相同的干涉光强度，这就是等厚干涉。牛顿环将一曲率半径相当大的平凸玻璃透镜放在一平面玻璃的上面，则在两者之间形成一个厚度随直径变化的空气隙。空气隙的等厚干涉条纹是一组明暗相间的同心环。该干涉条纹最早被牛顿发现，所以称为牛顿环牛顿环实验公式在空气厚度为e的地方，上下表面反射的光的光程差为2e+λ/

3、2，其中后一项是“半波损失”。光程差为(2k+1)λ/2处为干涉暗条纹，得到曲率半径计算公式：实验内容观测牛顿环光源对准目镜筒上的45°平板玻璃，调节平板玻璃方向，使光垂直照在平凸透镜装置上。此时通过目镜可以看到明亮的黄色背景。调节目镜清晰地看到十字叉丝，然后由下向上移动显微镜镜筒（为防止压坏被测物体和物镜，不得由上向下移动！），看清牛顿干涉环。测量牛顿环直径转动读数鼓轮,观察十字准线竖线从中央缓慢向左（或向右）移至40环，然后反方向自40环向右（或向左）移动，当十字准线竖线与35环外侧相切时，记录读数显微镜上的位置

4、读数x35然后继续转动鼓轮，使竖线依次与30、25、20、15、10、5环外侧相切，并记录读数。过了5环后继续转动鼓轮，直到十字准线竖线回到牛顿环中心，核对该中心是否是k=0。继续按原方向转动读数鼓轮，越过干涉圆环中心，记录十字准线与右边（或左边）第5、10、15、20、25、30、35环外切时的读数，注意从一侧40环移到另一侧35环的过程中鼓轮不能倒转。然后再反向转动鼓轮，并读出反向移动时各暗环次序，并核对十字准线回到牛顿环中心时是否是0。按上述步骤重复测量2次，将暗环位置的读数填入自拟表中。数据记录表格单位:mm

5、环数环数mn左左右右3530252015252015105Dm/mmDn/mmD2m-D2n思考题有时牛顿环中央是一亮斑，这是由于平凸透镜与平板玻璃没有紧密接触而致。试进行理论分析，并推导此时的曲率半径计算公式。