非标准牛顿环装置的干涉条纹的特点分析 - 副本

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1、内江师范学院本科毕业论文目录1引言12光波干涉的基本原理22.1干涉和干涉图样22.2光波干涉的实验事实22.2.1相位差和光程差32.2.2干涉图样的形成42.3等厚干涉原理63标准牛顿环装置的干涉83.1标准牛顿环形成的理论分析83.2标准牛顿环装置测量透镜的曲率半径113.2.1实验原理、步骤及数据记录113.2.2逐差法的数据处理和误差分析143.3.3最小二乘法的数据处理和误差分析154非标准牛顿环装置的干涉174.1非标准牛顿环形成的理论分析174.2非标准牛顿环装置测量透镜的曲率半径184.2.1逐差法的数据处理和误差分析194.2.2最小二乘法的数据处理误

2、差分析195牛顿环的运用215.1透镜表面质量的检查215.2液体折射率的测量216小结22参考文献23致谢24iii内江师范学院本科毕业论文摘要牛顿环的发现，成为光波动学说的有力证据之一，英国科学家托马斯.杨用波动观点圆满地解释了牛顿环现象。光波动学说的确立，对整个物理学乃至整个自然科学的发展产生了极其深远的影响。本文将在标准牛顿环装置干涉条纹的基础上，对非标准牛顿环装置的干涉条纹特点进行简单研究。关键词：干涉；波动；标准牛顿环；非标准牛顿环iii内江师范学院本科毕业论文AbstractThediscoveryofNewton’sringshasbecomeoneoft

3、hestrongestevidenceoflightwavetheory.BritishscientistThomasYongusedthewavepointofviewexplainthephenomenonofNewton’sringssuccessfully.Theestablishofwavetheoryhasdoneagreatinfluenceonthephysicalfield,eventhedevelopmentofthewholenaturalscience.Thispaperwilldosomeresearchabouttheno-standardNe

4、wtonringinterferencefringespatternbasedonthestandardNewtonring.Keywords:interference;wave;standardNewton’srings;on-standardNewton’sringsiii内江师范学院本科毕业论文1引言波动光学作为物理光学的一个重要分支，也是大学物理教学的一个重要组成部分。当今，继承和发展光的波动理论仍是一项十分有意义的工作，应用光的波动理论知识，能够成功圆满地解释牛顿环实验现象，成为光的波动理论的强有力的证据。而且其运用前景十分广泛，利用牛顿环可以比较精确地测量透镜

5、的曲率半径，比常用的球径仪测量要优越；利用牛顿环，也可以精确地检验光学元件表面的质量，当透镜和平面玻璃板之间的压力改变时，其间的空气层的厚度发生微小的改变，条纹也将随之移动，由此可以确定压力或长度的微小改变[1]。目前国内外测量透镜的曲率半径所采用的都是标准牛顿环装置，理论的分析也多采用两镜片理想相切的情况进行分析，教材上所给出的测量曲率半径的公式就是如此。然而，实际的情况却是两镜片接触或多或少都有变形，这也就是本文所要研究的非标准牛顿环干涉装置，研究非标准的牛顿环干涉装置不仅有助于加深物理教学中对变形牛顿环的理解，而且对于加深对光的波动性的理解也有着极其重要的价值。25

6、内江师范学院本科毕业论文2光波干涉的基本原理2.1干涉和干涉图样　　如果两波的频率相同，在观察的时间内波动不中断，而且在相遇处振动方向几乎沿着同一直线，那么它们叠加后产生的合振动在有些地方加强，有些地方减弱。这一强度按空间周期性变化的现象称为干涉，这种分布的整体图样称为干涉图样。　　2.2光波干涉的实验事实英国科学家托马斯.杨最先在1801年得到两列相干的光波，并且最早以明确的方式确立了光波的叠加原理，用光的波动性解释了干涉现象。这一实验在光学发展史上具有重大的历史意义。其实验装置如下图所示：S图1杨氏实验装置其中为单色光源，照射到开有小孔的光阑上，后面的另一块光阑上开有

7、两个小孔和,最后面的是一块光屏。当光源照射到杨氏实验装置上时，在光屏上可以观察到明暗相间的直线干涉条纹。为了解释这一实验事实，托马斯.杨利用了惠更斯对光传播的次波假设来解释这一实验现象。惠更斯认为光波的波面上的任意一点，都可以看做一个新的振源，这些振源可以发出次波，光的向前传播就是所有这些次波的叠加的结果。在杨氏25内江师范学院本科毕业论文实验装置中，和可以看做是两个次波的波源，由于他们是由同一个光源所发出的光波所到达的两个点，故可以认为和这两个振源有固定的相位差，小孔和可以被认为是两个相干的点光源。2.2.1相位差和光程差C