牛顿环测平凸透镜曲率半径
光学实验
主要内容
实验目的
仪器介绍
实验内容
操作要点
数据处理
简介
实验原理
简介
牛顿环是一种光的等厚干涉现象。牛顿对牛顿环作了精确的定量测定,可以说已经走到了光的波动说的边缘,但由于过分偏爱他的微粒说,始终无法正确解释这个现象。直到19世纪初,英国科学家托马斯⋅杨才用光的波动说完满的解释了牛顿环现象。
实验目的
观察牛顿环干涉条纹的特点,加深对光的波动性的认识。
掌握利用牛顿环测量平凸透镜曲率半径的方法。
学习使用读数显微镜。
牛顿环
将一曲率半径相当大的平凸玻璃透镜放在一平面玻璃的上面,则在两者之间形成一个厚度随直径变化的空气隙。
空气隙的等厚干涉条纹是一组明暗相间的同心环。该干涉条纹最早被牛顿发现,所以称为牛顿环(Newton -ring)
牛顿环
实验原理
平凸透镜的曲率半径计算
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在空气厚度为e的地方,上下表面反射的光的光程差为2e+λ/2,其中前一项为几何光程差,后一项是“半波损失”。
光程差为(2k+1) λ/2处为干涉暗条纹,得到曲率半径计算公式:
r
e
1
2
实验原理
实验内容
实验公式
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测量牛顿环直径,计算平凸透镜曲率半径R。
仪器介绍
钠灯
平凸透镜
读数显微镜
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钠灯
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钠光灯是一种气体放电灯。在放电管内充有金属钠和氩气。开启电源的瞬间,氩气放电发出粉红色的光。氩气放电后金属钠被蒸发并放电发出黄色光。
。这两条谱线很接近,所以可以把它视为单色光源,。
平凸透镜
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平凸透镜与平板玻璃组合成牛顿环实验样品。
平凸透镜
平板玻璃
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