牛顿环测凸透镜的曲率半径实验报告含数据.doc

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**城市学院
物理实验报告
实验题目用牛顿环测凸透镜的曲率半径
姓 名
学 号
专业班级
实验
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**城市学院
物理实验报告
实验题目用牛顿环测凸透镜的曲率半径
姓 名
学 号
专业班级
实验室号
实验成绩
指导教师
实验时间
2014年 4 月 13 日
物理实验室制
实验目的
1．  深入理解光的等厚干涉及其应用。
2．  用牛顿环测平凸透镜的曲率半径。
3．  学会使用读数显微镜。
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实验仪器
名称
型号
读数显微镜
JCD3
低压钠光灯及电源
GP20Na
牛顿环仪
NTK
请认真填写
实验原理（注意：原理图、测试公式）
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。
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如图所示，在平板玻璃面DCF上放一个曲率半径很大的平凸透镜ACB，C点为接触点，这样在ACB和DCF之间，形成一层厚度不均匀的空气薄膜，单色光从上方垂直入射到透镜上，透过透镜，近似垂直地入射于空气膜。分别从膜的上下表面反射的两条光线来自同一条入射光线，它们满足相干条件并在膜的上表面相遇而产生干涉，干涉后的强度由相遇的两条光线的光程差决定，由图可见，二者的光程差等于膜厚度e的两倍，即
此外，当光在空气膜的上表面反射时，是从光密媒质射向光疏媒质，反射光不发生相位突变，而在下表面反射时，则会发生相位突变，即在反射点处，反射光的相位与入射光的相位之间相差p，与之对应的光程差为l/2 ，所以相干的两条光线还具有l/2的附加光程差，总的光程差为。
在实验中，我们选择两个离中心较远的暗环，假定他们的级数为m和n，测出它们的直径dm = 2rm，dn = 2rn，有
由此得出
从这个公式可以看出，只要我们准确地测出*两条暗纹的直径，准确地数出级数m和n之差（m-n）（不必确定圆心也不必确定具体级数m和n），即可求得曲率半径R。
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实验内容及步骤
，放好牛顿环仪，待钠光灯发光正常后，调平玻片与水平成45°，使目镜视场中充满黄光。调目镜使十字叉丝清晰，横丝与镜筒移动方向平行。 调焦：使镜筒自下而上的移动，看清干涉条纹并观察其分布。叉丝中心与牛顿环中心对准。
2. 转动读数鼓轮, 让十字准线竖线从中央缓慢向左移至32环，然后反方向自32环向右（或向左）移动，当十字准线竖线与30环外侧相切时，记录读数显微镜上的位置读数*30