光的干涉—牛顿环实验目的(1) 观察等厚干涉现象及其特点。(2) 学会用干涉法测量透镜的曲率半径与微小厚度。实验方法原理利用透明薄膜(空气层)上下表面对人射光的依次反射,人射光的振幅将分成振幅不同且有一定光程差的两部分, 这是一种获得相干光的重要途径。由于两束反射光在相遇时的光程差取决于产生反射光的薄膜厚度,同一条干涉条纹所对应的薄膜厚度相同,这就是等厚干涉。将一块曲率半径 R 较大的平凸透镜的凸面置于光学平板玻璃上,在透镜的凸面和平板玻璃的上表面间就形成一层空气薄膜,其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。当平行的单色光垂直入射时, 入射光将在此薄膜上下两表面依次反射,产生具有一定光程差的两束相干光。因此形成以接触点为中心的一系列明暗交 22 替的同心圆环——牛顿环。透镜的曲率半径为: R= ? Dm Dn ?=y?实验步骤 4(mn)λ 4(mn)λ(1) 转动读数显微镜的测微鼓轮,熟悉其读数方法;调整目镜,使十字叉丝清晰,并使其水平线与主尺平行(判断的方法是:转动读数显微镜的测微鼓轮,观察目镜中的十字叉丝竖线与牛顿环相切的切点连线是否始终与移动方向平行)。(2) 为了避免测微鼓轮的网程(空转)误差,在整个测量过程中,鼓轮只能向一个方向旋转。应尽量使叉丝的竖线对准暗干涉条纹中央时才读数。(3) 应尽量使叉丝的竖线对准暗干涉条纹中央时才读数。(4) 测量时,隔一个暗环记录一次数据。(5) 由于计算 R时只需要知道环数差 m-n ,因此以哪一个环作为第一环可以任选,但对任一暗环其直径必须是对应的两切点坐标之差。数据处理环的级数 m 24 22 2018 16 环的位置/ mm 右左 环的直径/ mm Dm 环的级数 n 14 12 1086 环的位置/ mm 右左 环的直径/ mm Dn 0.
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