对牛顿环干涉条纹清晰度的探究

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1、《普通物理实验ni》课程论文对牛顿环干涉条纹清晰度的探究姓名：曾琴班级：10级理综一班学号：20100003009对牛顿环干涉条纹清晰度的探究曾琴谢丽慧蔡淡芸丁格曼（华南师范大学物理与电信工程学院，广东广州510006）摘要：牛顿环是实验室常见的实验仪器，但其实验效果并不令人满意，故探究此仪器的成像冇重大意义。本实验先通过猜想影响牛顿环干涉效果的因索冇杂散光、光源强度、钠灯的双黄线等等，然后经过实验验证结合理论分析，得出影响因素；最后对钠灯的双黄线进行理论推导得出对空气薄膜厚度的要求。关键词：牛顿环杂散光双黄线干涉光源强度Abstr

2、act：TheNewtonringisthecommonlaboratoryexperimentalinstrument,butwefindthatitsexperimentaleffectisnotsatisfying.SowethinkexploringtheNewtonring'simaginghasgreatsignificanee.Frstlyweguessedtheexperimenthasthestraylight,thelightintensity,thesodiumlamp*sdoubleyellowlinesan

3、dsoon,whichinflueneetheNewtonring'sinterferenceeffect.Thenweconfirmedourguessbyexperimentanddothetheoreticalanalysisoftheresults,andthenwecametotheinfluencingfactors.Finallywecarriedonthetheoryinferentialreasoningtosodiumlamp*sdoubleyellowlinetoobtaintotheairfilmthickn

4、essrequest.Keywords:theNewtonring,straylight,doubleyellowlines,interference,lightintensity1、引言牛顿环是一种典型的等厚干涉实验装置，在理论研究中我们把光源视为理想的单色平行光源，但实验室中我们使用非单色的钠灯作为光源以此产生十涉现象，由于光源以及周围环境的原因，我们得出的干涉图像并不清晰。故我们小组通过一系列的控制变量的实验，以此前后对照干涉图像的清晰度，进一步探究影响干涉图像清晰度的原因，以此捉高牛顿环图像的清晰度，减小误差。2、基于牛顿环

5、干涉实验现象的一些讨论根据以前的实验操作，我们可以发现牛顿环的干涉图像存在一定的误差，甚至条纹模糊不清，给实验者接下来的实验带来一定的难度和谋差。基于此，我们组设计了多组对照实验，通过对比分析影响干涉图像的原因有哪些，由此我们可以更好地操作仪器，得到更清晰的干涉图像，减小实验误差。木实验首先通过猜想、理论推导、实验验证、最后进行结果分析、得出结论的实验步骤，找岀了影响干涉效果的一些因索，并提岀改进意见。首先在实验过程小我们可以发现，分光板的周围有很多杂散光，不像我们理论上推导用的单色光。当然，我们实验室使用的钠灯线度太大，故出来的光

6、经过各种界面反射后的反射光也会干涉形成干涉条纹，会对原来干涉效果产生影响，故我们的第一个猜想就是杂散光的影响。其次，我们从实验过程中可发现，当光源强度过强时，背景光强过大，故会降低干涉条纹的对比度；同时也会使朵散光增多，对干涉效果的影响是比较明显的。最后，由于钠灯有双黄线，理论上会产生两套干涉条纹，故其非相干叠加后会使条纹不清晰，这也可较好地解释条纹不清晰的原因。基于以上的实验猜想，我们设计了一系列的对照实验来验证我们的猜想。在此，我们选取四个典型的实验来说明。3、实验内容及实验结果的理论分析实验一：探究杂散光对牛顿环试验清晰度的影

7、响理论依据：1、杂散光是指那些扩散到光学系统像面上的非成像光线。由于杂散光的存在，使得图像清晰度变差，像面对比度降低，严重时还会形成大小不等的杂光光斑,其至导致光学系统失效。2、杂散光产生的原因比较复杂：①首先在实际实验屮，由丁•玻璃的反射率很低，得到的干涉条纹在理论上虽然对比度较高，但干涉条纹的亮暗条纹的光强度的羌值很小，以致于受杂散光的影响而条纹清晰度不高；②再则由于背景光强太亮导致视场屮暗纹模糊不清；③有部分实验者可能错误地使用了反光镜，产生相干叠加的两束相干光原则上只来自牛顿环形成的空气膜的上下两界而的反射，若述冇其它光参与

8、叠加，则将大大影响实验的调节与测量一方面是被反射的门然光中某一波长的光还将与实验中的那两组相干光产生相干或非相干的叠加，从而影响条纹的分布，给测量造成误差；④在被反射的自然光中，其他波长的光，将使干涉条纹的背景很明亮，以至于干涉条纹模