牛顿环测液体的折射率.docx

摘要：由牛顿发现利用用一个曲率半径大的凸透镜和一个平面玻璃相
接触，用单色光照射，则出现明暗相间的单色圆环。这种光学现象被 称为“牛顿环”。利用牛顿环的光学原理测量液体折射率，是一种十 分可行的方法，本文中阐述了牛顿环的光学原理和测量瓮麻N)
由上公式可得水的折射率为：
2 2
._D n D M
n 水—2 2
Dm -Dn
(二)实验测量方法
(1)测出牛顿环空气层形成的10组牛顿环的直径。
(2)我们选择水作为样品，因为水的折射率应介于空气与玻璃
之间。
(3)选一玻璃器皿，弁将牛顿环放入其中，再注入水，使水面刚好 不没出牛顿平凸透镜上表面，同时多次震动，将内部空气挤出来。
(4)为减小实验误差，我们采用逐差法进行测量。
(三)实验步骤
1、首先使用牛顿环测量空气的折射率。将只形成空气膜的平凸 透镜与平面玻璃放到显微镜载物台上， 在钠光灯照射条件下，找
到牛顿环，测出显微镜左面第 6、7、8、9、10、16、17、18、19、 20暗条纹的左右条纹数据，右面数据同左面数据一样进行测量。
2、弁将牛顿环放入其中，再注入水，使水面没出牛顿平凸透镜上表
面，震动牛顿环平凸透镜与平面玻璃， 使两者之间的空气被挤出
去，擦干牛顿环上下表面水，放到显微镜载物台上。
3、测量水所形成的的牛顿环的相关数据，方法同牛顿环测量空 气折射率的方法，读出数据，记录。
(四)实验数据及其计算
1、牛顿环测量空气的折射率
(1)牛顿环测量空气折射率的实验数据记录
表1:牛顿环测量空气相关数据
环
左 1 (cm)
左2 (cm)
右 1 (cm)
右2 (cm)
20




19




18




17




16




10




9




8




7




6




(2)逐差法计算空气折射率
2
Dm
2=12 2 2 2 2 2 2 2 2 2'
Dn 5 D20 D10 D19 D9 D18 D8 D17 D7 Dl6 D6
左 1： dM -
左2： Dm -
右i： dM -
2
右2： Dm -
2
Dn =
2
Dn =
2
Dn =
2
Dn =
2、牛顿环测量水的折射率
(1)牛顿环测量水的实验数据记录
表2:牛顿环测量水的相关数据
环
左 1 (cm
左2 (cm)
右 1 (cm)
右2 (cm)
20




19




18




17




16




10




9




8




7




6




逐差法测量水的折射率
(2)
2
Dm
2
Dn
1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
5 D20 D10 D19 D9 D18 D8 D17 D7 D16 D6
左2:
2
M
2
M
2
N
2
N
=
=
右1：
右2:
2
Dm
2
Dm
2
Dn
2
Dn
=
=
3、水的折射率的计算
对多组数据求折射率
左2:
右1：
右2:
2 2
_D nD M
2
Dm D
2
=
_D nD
n 2