叶华林 用牛顿环测曲率半径.doc

广西民族大学实验报告学院:信息科学与工程学院班级: 11 电三姓名:叶华林学号: 1********** 分数: 同组实验者:闭寿灿实验日期: 指导老师:班陈隆实验名称: 用牛顿干涉测透镜的曲率半径实验目的: 观察牛顿环这种等厚干涉现象;用牛顿环测定透镜的曲率半径;学习读数显微镜的调整和使用方法。实验仪器: 牛顿环仪,钠灯,玻璃片(连支架) ,移测显微镜(带 45 度反光玻璃片)。实验原理: 当一曲率半径很大的平凸透镜的凸面与一磨光平玻璃板相接触时,在透镜的凸面与平玻璃之间将形成一空气薄膜, 离接触点等距离的地方, 厚度相同。如图 2 所示, 若以波长为λ的单色平行光投射到这种装置上,则由空气膜上下表面反射的光波将互相干涉,形成的干涉条纹为膜的等厚各点的轨迹,这种干涉是一种等厚干涉。在反射方向观察时,将看到一组以接触点为中心的亮暗相间的圆环形干涉条纹,而且中心是一暗斑(图 3(a)); 如果在透射方向观察, 则看到的干涉环纹与反射光的干涉环纹的光强分布恰成互补,中心是亮斑,原来的亮环处变为暗环,暗环处变为亮环(图 3(b) ) ,这种干涉现象最早为牛顿所发现,故称为牛顿环。设半径为 R ,则会有: 。其中 Dm和 Dn 分别为第 m 环和第 n 环的半径。实验原理图: 广西民族大学实验报告学院:信息科学与工程学院班级: 11 电三姓名:叶华林学号: 1********** 分数: 同组实验者:闭寿灿实验日期: 指导老师:班陈隆实验名称: 用牛顿干涉测透镜的曲率半径实验步骤: 1、借助室内灯光,用眼睛直接观察牛顿环仪,调节框上的螺旋使干涉环呈圆形,并位于透镜的中心,但要注意不能拧紧螺旋。 2、将仪器装好, 直接使用单色扩展光源钠灯照明。由光源发出的光照射到玻璃片上, 使一部分光由反射进入牛顿环仪。先用眼睛在竖直方向观察,调节玻璃片的高低及倾斜角度,使显微镜视场中能观察到黄色明亮的视场。 3、转动测微鼓轮,使镜筒向左(或者向右)移动,同时读出十字叉丝竖线所经过的暗环数。读到超过 31 环处时, 停止转动鼓轮, 使测微鼓轮向相反方向移动, 当叉丝竖线与第 30 环相切时,记下移测显微镜所示位置的读数。 4、继续沿原方向移动移测显微镜,读出第 29、 28、…、 21 等暗环的位置。 5、微镜, 当叉丝通过中心圆斑后, 再继续移动, 同时记下另一侧第 21、 22、…、30 环与叉丝竖线相切的位置。 6、读出各环半径,分组记下。然后根据公式: ,算出。 7、由于广西民族大学实验报告学院:信息科学与工程学院班级: 11 电三姓名:叶华林学号: 1********** 分数: 同组实验者:闭寿灿实验日期: 指导老师:班陈隆实验名称: 用牛顿干涉测透镜的曲率半径数据处理: 环数 X 左X 右D m环数 X 左X 右D nnmDD 22? 30 10 29 9 28 8 7.