大物实验报告光的等厚干涉.docx

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大物实验报告光的等厚干涉

大学物理实验报告

实验名称:

光的等厚干涉

学院:

机电工程学院

班级:

车辆151班

姓名:

吴倩萍

学号:

5902415034

时间:

第8周周三下午3：

45开始

地点:

基础实验大楼313

一、实验目的：

1.观察牛顿环和劈尖的干涉现象。

2.了解形成等厚干涉现象的条件及特点。

3.用干涉法测量透镜的曲率半径以及测量物体的微小直径或厚度。

二、实验仪器：

牛顿环装置、钠光灯、读数显微镜、劈尖等。

三、实验原理：

在平面玻璃板BB上放置一曲率半径为R的平凸透镜AOA，两者之间便形成一层空气薄层。

当用单色光垂直照射下来时，从空气上下两个表面反射的光束1和光束2在空气表面层附近相遇产生干涉，空气层厚度相等处形成同一级的干涉条纹，这种干涉现象称为等厚干涉。

1．用牛顿环测量平凸透镜表面的曲率半径

（1）安放实验仪器。

（2）调节牛顿环仪边框上三个螺旋，使在牛顿环仪中心出现一组同心干涉环。

将牛顿环仪放在显微镜的平台上，调节45°玻璃板，以便获得最大的照度。

（3）调节读数显微镜调焦手轮，直至在显微镜内能看到清晰的干涉条纹的像。

适当移动牛顿环位置，使干涉条纹的中央暗区在显微镜叉丝的正下方，观察干涉条纹是否在显微镜的读数范围内，以便测量。

（4）转动测微鼓轮，先使镜筒由牛顿环中心向左移动，顺序数到第24暗环，再反向至第22暗环并使竖直叉丝对准暗环中间，开始记录。

在整个测量过程中，鼓轮只能沿同一个方向依次测完全部数据。

将数据填入表中，显然，某环左右位置读数之差即为该环的直径。

用逐差法求出R，并计算误差。

2．用劈尖干涉法则细丝直径

（1）将被测细丝夹在两块平板玻璃的一端，另一端直接接触，形成劈尖，然后置于读数显微镜载物台上。

（2）调节叉丝方位和劈尖放置方位，使镜筒移动方向与干涉条纹相垂直，以便准确测出条纹间距。

（3）用读数显微镜测出20条暗条纹间的垂直距离l，再测出棱边到细丝所在处的总长度L，求出细丝直径d。

（4）重复步骤3，各测三次，将数据填入自拟表格中。

求其平均值。

四、实验内容：

观察牛顿环

（１）接通钠光灯电源使灯管预热。

（２）将牛顿环装置放置在读数显微镜镜筒下，并将下面的反射镜置于背光位置。

（３）待钠光灯正常发光后，调节光源的位置，使450半反射镜正对钠灯窗口，并且同高。

（４）在目镜中观察从空气层反射回来的光，整个视场应较亮，颜色呈钠光的黄色，如果看不到光斑，可适当调节45度半反射镜的角度及钠灯的高度和位置，直至看到反射光斑，并均匀照亮视场。

（５）调节目镜，在目镜中看到清晰的十字叉丝线的像。

（６）放松目镜紧固螺丝，转动目镜使十字叉丝线中的一条线与标尺平行，即与镜筒移动方向平行。

（7）转动物镜调节手轮（注意：

要两个手轮一起转动）调节显微镜镜筒与牛顿环装置之间的距离。

先将镜筒下降，使45度半反射镜接近牛顿环装置但不能碰上，然后缓慢上升，直至在目镜中看到清晰的牛顿环像。

五、实验数据处理与分析：

六、思考题：

1.牛顿环干涉条纹一定会成为圆环形。

答：

不一定。

若不是等厚干涉，就不一定成圆环形。

2、实验中为什么要测牛顿环直径，而不测其半径？

答：

因为无法确定牛顿环的圆心在哪里，难以测出其半径。

3、实验中为什么要测量多组数据且采用逐差法处理数据，

答减少实验的偶然误差。

七、附上原始数据：