头发丝直径的测量.doc

细丝直径的测定
一、实验目的
,金属丝直径的大小。
(或薄片厚度)的方法。
。
二、实验原理
1将两块平板玻璃叠放在一起,一端用头发丝将其隔开,则形成一辟尖形空气薄层见图(1-1),若用单色平行光垂直入射,在空气劈尖的上下表面发射的两束光将发生干涉,其光程差△=2l+λ/2 (l为空气薄膜厚度)。因为空气劈尖厚度相等之处是一系列平行于两玻璃板接触处(即棱边)的平行直线,所以其干涉图样是与棱边平行的一组明暗相间的等间距的直条纹,当Δ=(2k+1)λ/2,(k=0,1,2,3……)时,
为干涉暗条纹,与k级暗条纹对应的薄膜厚度为:
d=k×λ/2
由于k值一般较大,为了避免数错,在实验中可先测出某长度l内的干涉暗条纹的间隔数n,则单位长度的干涉条纹数 X=n/l,若棱边与头发丝的距离为L,则头发丝出现的暗条纹的级数为k=X×L,可得头发丝的直径为:
D=X×L×λ/2= n/l×L×λ/2
2也可用三角形相似原理如图(3-17-3)
D/d=L/l
D=( L/l)×d
d=n×λ/2
取n=10(即间隔10个暗条纹)d=10×λ/2=5λ所以D=( L/l)×5λ
3螺旋测微器的原理
螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来。,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,,因此旋转每个小分度,=。可见,,。由于还能再估读一位,可读到毫米的千分位,故又名千分尺。
测量时,当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合,旋出测微螺杆,并使小丰和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端,那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出,小数部分则由可动刻度读出。
实验器材
读数显微镜,劈尖,螺旋测微器,2-3根头发丝,2-3根金属丝
实验步骤
(光学方法)