牛顿环测曲率半径.docx

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Newtonringexperiment
牛顿环是牛顿在1675年观察到的,到19世纪初由科学家杨氏用光的波动理论解释了牛顿环干涉现象。
【实验目的】
理解光的干涉使用读数显微镜牛顿环干涉法测量曲率半径
实验原理】
空气薄层明暗相间、内疏外密的同心圆环干涉图象等厚干涉
牛顿环
干涉条纹形成条件为:
5=2d
KK
<5=KX
为明环
为暗环
r2一r2 D2一D2
mn=m n
(m一n)X4(m一n)X
仪器介绍】
读数显微镜、钠灯、牛顿环
目镜
物镜
賃数标
【实验内容】
按要求布置好器件;
观测牛顿环干涉条纹:调节目镜筒上的45°平板玻璃,使光垂直照在平凸透镜装置上,牛顿环放到载物平台上,调节目镜焦距清晰地看到十字叉丝和黄色背景,然后由下向上移动显微镜镜筒看清牛顿干涉环;
3•测量牛顿环直径:取m=24,n=15,转动测微手轮使十字叉丝向左移动到第27环,再倒回到24环,使十字叉丝与暗环的左侧相切,读出x24左,逐条依次测量x24左,直到读出xi5左,继续向原方向转动测微手轮,越过牛顿环的中心区域至第15环(右侧相切),读出x右,直
15右
至x24右。将数据填入绘制的表格中。
24右
23右
x,x ,...,x ;x
24左 23左 15左 15右
注意:①十字叉丝跟暗环相切;②十字叉丝尽量过圆心;③中心明环或暗环的环序数K=0;④读数跟螺旋测微计一样,。
【数据处理及误差计算】
计算D=1x —xI
K K左 K右
采用逐差法
D2一D2, m一n=5
mn
15
16
2217(课堂完成)
2318
24 19
求D 测量时只能往一个方向缓慢转动读数显微镜的测微手轮,不可反转,以免带来空程差。
牛顿环装置上的三个压紧螺丝不可拧得太紧,以防压碎镜片,禁止触摸牛顿环表面。
钠灯光源是冷光源,熄灯后要等其完全冷却后,才可以再次点亮。
-D2.
mn
代入公式r=Dm-D;,其中九=.
4(m-n)九
用书本上的第六页公式0-12求(D2-D2)的不确定度A,其中n=5,t=.
mn D2-D2
mn
把A 代入公式ar='忖,得出不确定度.
Dm-Dn 4(m-n)x
求得结果R=R土ar.
计算百分差5= X100%
rR
标
注意事项】