大学物理实验等厚干涉.ppt

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1、等等 厚厚 干干 涉涉利用牛顿环测定球面镜的曲率半径利用牛顿环测定球面镜的曲率半径读数显微镜读数显微镜牛顿环牛顿环钠光灯钠光灯钠光灯电源钠光灯电源高度调节架高度调节架二二牛顿环实验原理：牛顿环实验原理：1.牛顿环装置牛顿环装置:右图右图,牛顿环装牛顿环装置是由一块曲率半径很大的平凸置是由一块曲率半径很大的平凸透镜和一块光学平面玻璃用金属透镜和一块光学平面玻璃用金属框架固定而成的。框架固定而成的。2.牛顿环干涉原理牛顿环干涉原理:当入射光当入射光I(钠黄光钠黄光)垂直入射时垂直入射时,经平凸透经平凸透镜与平面玻璃之间的空气层上镜与平面玻璃之间的空气层上.下下两个表面反射的两束反射光两个表面反射的

2、两束反射光 和和 是相干光是相干光;产生干涉。产生干涉。由于是由于是等厚干涉，因而生成一系列明暗等厚干涉，因而生成一系列明暗相间的同心圆环。（相间的同心圆环。（干涉条件？干涉条件？）eRRe牛顿环等厚干涉光路图牛顿环等厚干涉光路图由几何关系：由几何关系：由于由于为高阶无穷小，可舍去。得为高阶无穷小，可舍去。得其中：为平凸透镜的曲率半径，其中：为平凸透镜的曲率半径，为级园环半径，为级园环半径，为级圆环处空气层厚度。为级圆环处空气层厚度。两束相干光的光程差：两束相干光的光程差：由于存在半波损失，故应有的附加光程差。由于存在半波损失，故应有的附加光程差。根据干涉原理：（由于是空气，）根据干涉原理：（

3、由于是空气，）明环明环暗环暗环由由 和干涉条件得：和干涉条件得：为级明环半径为级明环半径 为级暗环半径为级暗环半径以以 .分别表示分别表示m级级.n级暗环的半级暗环的半径径,则则:不必确定某一环的级数不必确定牛顿环的中心 三三.实验步骤实验步骤:1.调整仪器调整仪器:a.调节牛顿环装置金属框上的调节牛顿环装置金属框上的 螺螺 丝，丝，使平凸透镜自然地放在平使平凸透镜自然地放在平 板玻璃上。板玻璃上。b.调整调整 反射平面玻璃及读数显反射平面玻璃及读数显 微镜的位置微镜的位置,使入射光近乎使入射光近乎 垂直垂直 入射入射,并使钠黄光充满整并使钠黄光充满整 个视场。个视场。c.调节目镜调节目镜,使

4、十字叉丝清晰（使十字叉丝清晰（消除视差消除视差）;显微镜显微镜调焦调焦,看清看清干干 涉条纹涉条纹,摇动摇动 测微鼓轮测微鼓轮,使叉丝交点大致在牛顿环环心位置。使叉丝交点大致在牛顿环环心位置。d.观察待测各环观察待测各环,其左右其左右.上下是否清晰，光强均匀。上下是否清晰，光强均匀。显微镜物镜显微镜物镜450反射玻璃反射玻璃入射钠光入射钠光牛顿环装置牛顿环装置牛顿环干涉光路图牛顿环干涉光路图2.定量测量定量测量:3.测量时测量时,测微鼓轮只能沿一个方向旋转，测微鼓轮只能沿一个方向旋转，切忌反转，以免产生空程差。切忌反转，以免产生空程差。4.干涉条纹的定位？干涉条纹的定位？(在实验报告上在实验报告上说明你的定位方法）说明你的定位方法）R=RR589.3nm思考题 P172 1.2.3.l提示:l1.作图,找出两环间直径与弦长的关系再比较l2.根据暗环的半径公式 rk2=kRl3.若测量某种透明液体光学介质的折射率，设计具体的实验装置（放置牛顿环的装置，包含设计简图），及分析需要注意的事项。