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1、等厚干涉牛顿环示范报告【实验目的】(1)用牛顿环观察和分析等厚干涉现象；(2)学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；(3)学会使用读数显微镜测距。【实验原理】在一块平血玻璃上安放上一焦距很大的平凸透镜，使其凸血与平血相接触，在接他点附近就形成一层空气膜。当用一平行的准单色光垂直照射时，在空气膜上表面反射的光束和下表而反射的光束在膜上表而和遇和干，形成以接触点为圆心的明暗相间的环状干涉图样,W29牛怎环及耳形成蚀的示；8图称为牛顿环，其光路示意图如图。如果已知入射光波氏，并测得第殳级暗环的半径几，则可求得透镜的曲率半径尺。但实际测量时，由于透镜和平面玻璃接触时，接触点有压力产住形变或有微尘产生附加
2、光程差，使得干涉条纹的圆心和环级确定困难。用直径几、久,冇r=d「d；4(m一n)A此为计算尺用的公式，它与附加厚光程差、圆心位置、绝对级次无关，克服了由这些因素带来的系统误差，并且。”、°”可以是弦长。【实验仪器】JCD3型读数显微镜，牛顿环，钠光灯，凸透镜(包折三爪式透镜夹和固定滑座)。【实验内容】1、调整测量装置按光学实验常用仪器的读数显微镜使用说明进行调整。调整时注意：(1)调节45°玻片，使显微镜视场屮亮度最大，这时，基木上满足入射光垂直于透镜的耍求C卜•部反光镜不耍让反射光到上面去)o(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T涉图像。(3)调
3、焦时，显微镜筒应自下而上缓慢地上升，直到看清楚干涉条纹时为止，往下移动显微镜筒时，眼睛一定要离开目镜侧视，防止镜筒压坏牛顿环。(4)牛顿环三个压紧螺丝不能压得很紧，两个表血耍用擦镜纸擦拭干净。2、观察牛顿环的干涉图样(1)调整牛顿环仪的三个调节螺丝，在自然光照射下能观察到牛顿环的干涉图样，并将干涉条纹的屮心移到牛顿环仪的屮心附近。调节螺丝不能太紧，以免屮心暗斑太人，其至损坏牛顿环仪。(2)把牛顿环仪置于显微镜的正下方，使单色光源与读数显微镜上45。角的反射透明玻璃片等高，旋转反射透明玻璃，直至从冃镜中能看到明亮均匀的光照。(1)调节读数显微镜的目镜，使十字叉丝清晰；B下而上调节物镜直至观察到清
4、晰的干涉图样。移动牛顿环仪，使中心暗斑(或亮斑)位于视域屮心，调节口镜系统，使叉丝横丝与读数显微镜的标尺平行，消除视差。平移读数显微镜，观察待测的各环左右是否都在读数显微镜的读数范围Z内。3、测量牛顿环的直径(1)选取要测量的刃和刀(各5环)，如取/〃为55,50,45,40,35,门为30,25,20,15,10o(2)转动鼓轮。先使镜筒向左移动，顺序数到55环，再向右转到50环，使叉丝尽量对准干涉条纹的屮心，记录读数。然后继续转动测微鼓轮，使义丝依次与45,40,35,30,25,20,15,10,环对准，顺次记下读数；再继续转动测微鼓轮，使叉丝依次与圆心右10,15,20,25,30,3
5、5,40,45,50,55环对准，也顺次记下各环的读数。注意在一次测量过程中，测微鼓轮应沿一个方向旋转，中途不得反转，以免引起冋程差。4、算出各级牛顿环直径的平方值后，用逐差法处理所得数据，求出基艮。直径平方差的平均值代入公式求出透镜的曲率半径，并算出谋差。・注意：(1)近中心的圆环的宽度变化很大，不易测准，故从K二10左右开始比较好；(2)m~n应収大一些，如取m-n=25左右，每间隔5条读一个数。(3)应从0数到最大一圈，再多数5圈后退回5圈，开始读第一个数据。(4)因为暗纹容易对准，所以对准暗纹较合适。，(5)圈纹中心对准叉丝或刻度尺的中心，并口当测距显微镜移动时，叉丝或刻度尺的某根线与
6、圈纹相切(都切圈纹的右边或左边)o【数据记录与处理】凹透镜曲率半径测量数据数据表取m-n=25>1=5.893xio_4mm,仪器谋差：0.005加加标=855.1mm(1)透镜曲率半径测量数据数据表取m-n=25/I=5.893xio^mm,仪器误差：0.005加心;=855」mm环数X.Xr%(mm)环数XlXr2(mm)(mm)2d2-d2hin(mm2)R(mmm(mm)(mm)n(mm)(mm)5529.7651&93110.834302&41720.278&13951.1325L519±0.283867.675029.52619.11010.416252&17720.0137.46
7、352.797895.924529.26319.4299.8342027.72520.9636.76250.982865.13402&99819.6929.3061527.29921.3885.91151.660876.63352&70119.9728.7291026.82221.8565.01751.025865.86(2)确定'卜凸透镜凸面
8、11
9、率半径的最住值和不确定度△斤—D-D51519
