牛顿环实验指导书.doc

上海电力学院
物理实验指导书
所属课程: 大学物理实验
实验名称: 牛顿环的测定
面向专业: 电力、热动、信控
实验室名称: 物理实验室
2006年 5 月
一、实验目的:
1、观察光的干涉现象;
2、用牛顿环测定透镜的曲率半径。
二、实验仪器、设备:
名称
型号、规格
备注
牛顿环
R:
钠光灯
λ:5893A°
读数显微镜
JCD2-3
三、原理摘要
R
e
一、原理:
将一曲率半径较大的平凸透镜
置于一光学玻璃板上,在透镜
凸面和玻璃板之间就形成空气
薄膜,其厚度从中心到边缘逐
渐增加。当平行单色光垂直入
射时,反射光形成干涉图样为
以接触点为中心的明暗交替的
同心圆环——牛顿环。
其光路如图:
二、公式:

其中: Dn为第n个暗环的直径;λ为入射波波长。
四、实验内容与步骤:
将牛顿环放置于读数显微镜工作台面上,调节平玻璃片,使之与水平成45°。
调节光源、显微镜及牛顿环的位置,以保证有足够的光反射到读数显微镜中,并使环心对准叉丝交点。
调节目镜,当看清叉丝后,拧紧锁紧螺钉。
对显微镜调焦:先使物镜靠近物体,缓慢旋转调焦手轮,使物镜与牛顿环距离由小变大,直至象最清晰。
缓慢而平稳地转动测微鼓轮,使显微镜向左移动并使目镜叉丝依次越过1,2,3,……39级暗环,并使叉丝与第40暗环相切。
改变鼓轮转动方向,使显微镜向右移动,依次记下左边第38-20暗环中偶数环的位置的读数XK及X-K。继续转动鼓轮,越过第39暗环并使叉丝与第40暗环相切。
再次改变鼓轮转动方向,依次记下左边第38-20暗环中偶数环的位置的读数X-K及XK。
五、实验数据记录:
位置X
(×10-3m)
第一组
第二组
平均值
(×10-3m)
K暗环直径
(×10-3m)
DK= XK- X-K
X38



D38=
X36



D36=
X34



D34=
X32



D32=
X30



D30=
X28



D28=
X26



D26=
X24



D24=
X22



D22=
X20



D20=
X-20



曲率半径
R(m)
X-22



X-24



R1

X-26



R2

X-28