牛顿环干涉课件.ppt

1、大学物大学物 理理 实实 验验等厚干涉（牛顿环干涉）等厚干涉（牛顿环干涉）中中 国国 地地 质质 大大 学学 长长 城城 学学 院院实验目的实验目的 1、观察等厚干涉现象，了解其产生机理；、观察等厚干涉现象，了解其产生机理；2、学习用光的干涉现象测几何量、学习用光的干涉现象测几何量用牛顿环用牛顿环 测平凸透镜曲率半径；测平凸透镜曲率半径；3、进一步掌握读数显微镜的使用方法。、进一步掌握读数显微镜的使用方法。实验仪器（实验仪器（1）-牛顿环牛顿环实验仪器（实验仪器（2）- 读数显微镜读数显微镜 目镜目镜物镜物镜上下移动旋钮上下移动旋钮水平移动旋钮水平移动旋钮读数标尺读数标尺读数盘读数盘实验仪器（

2、实验仪器（3）- 钠灯钠灯实验原理实验原理牛顿环：一束单色平行光垂直照射到此装置上时，所呈现的牛顿环：一束单色平行光垂直照射到此装置上时，所呈现的等厚条纹是一组以接触点等厚条纹是一组以接触点O为中心的一系列明暗相间的、内疏为中心的一系列明暗相间的、内疏外密的同心圆环。外密的同心圆环。实验原理实验原理2222mn2m12m222mmDD4m -2nRrR-R2 暗 纹明 纹进 一 步 推 导 可 得ORAmB实验内容与步骤实验内容与步骤 1、调整测量装置获得并观察干涉条纹：（1）按实验装置图放置好仪器。在自然光下观察并调节牛顿环仪。在侧光下用肉眼观察牛顿环仪，可看到干涉条纹，如果干涉条纹的中心光

3、斑不在金属框的几何中心，可通过调节位于金属边框上的三个螺钉，使其大致位于边框中心。螺钉适当旋紧即可，切不可过紧，以免损坏牛顿环仪，也不可太松，太松时在测量过程中如果装置晃动，会使中心光斑发生移动，无法进行准确测量。（2）将调节好的牛顿环仪放在显微镜载物台上。将显微镜镜筒大致移动到标尺的中间部位，牛顿环仪放于物镜下方的载物台上。放置时注意让由三个可调节螺钉构成的三角形的一个边与载物台靠近钠光灯的边缘相平行。（3）打开钠光灯电源，调整灯罩，是发光窗口正对显微镜筒，镜筒和牛顿环仪均处于光照范围之内。（4）调节升降支架，使显微镜载物台台面 与钠光灯窗口下边缘大致相平。（5）45度反光镜的调节。 其调节

4、要点：转动反光镜使其对准光源，在显微镜下边观察边调节，使目镜视场中观察到的光线亮度最大并到处均匀。左右不均，应旋转反光镜；上下不均，应调节升降支架，改变光线在反光镜上的入射点，使反射光垂直照射到牛顿环仪上。（6）显微镜调节。显微镜的调节分为 目镜聚焦和物镜聚焦：l调节目镜，使目镜视场中能够清晰的看到十字叉丝，松开目镜锁紧螺钉转动目镜，使十字叉丝中的一条叉丝与标尺平行，另一条叉丝用来测定物体位置。l调节镜筒升降旋钮，先让套在物镜上的45度反光镜靠近牛顿环仪，然后缓缓升起镜筒，直至看到清晰的干涉条纹。 中心暗斑一级暗条纹2、测量牛顿环直径l使显微镜的十字叉丝交点与牛顿环中心重合，并使使显微镜的十字

5、叉丝交点与牛顿环中心重合，并使水平方向的叉丝与标尺平行水平方向的叉丝与标尺平行( (与显微镜筒移动方向平与显微镜筒移动方向平行行) )。l转动显微镜测微鼓轮，使显微镜筒沿一个方向移动，转动显微镜测微鼓轮，使显微镜筒沿一个方向移动，同时数竖向叉丝移过的暗环数，直到竖丝与第同时数竖向叉丝移过的暗环数，直到竖丝与第3535环环相切为止。相切为止。l反向转动鼓轮，当竖向叉丝与第反向转动鼓轮，当竖向叉丝与第3030环相切时，记录环相切时，记录读数显微镜上的位置读数，然后继续转动鼓轮，使读数显微镜上的位置读数，然后继续转动鼓轮，使竖向叉丝依次与第竖向叉丝依次与第2929、2828、2727、2626、25

6、25、2424、2323、2222、2121环相切，顺次记下位置读数。环相切，顺次记下位置读数。l继续转动鼓轮，越过干涉圆环中心，记下竖向叉丝继续转动鼓轮，越过干涉圆环中心，记下竖向叉丝依次与另一边的依次与另一边的2121、2222、23302330环相切时的位置环相切时的位置读数。读数。 转动显微镜测微鼓轮，转动显微镜测微鼓轮，使显微镜筒沿一个方向使显微镜筒沿一个方向移动，同时数竖向叉丝移动，同时数竖向叉丝移过的暗环数，直到竖移过的暗环数，直到竖丝与第丝与第3535环相切为止。环相切为止。 反向转动鼓轮，当竖向叉丝与反向转动鼓轮，当竖向叉丝与第第3030环相切时，记录读数显微环相切时，记录读数显微镜上的位置读数，然后继续转镜上的位置读数，然后继续转动鼓轮，使竖向叉丝依次与第动鼓轮，使竖向叉丝依次与第2929到到2121环相切，顺次记下位置环相切，顺次记下位置读数。读数。l计算各环的直径计算各环的直径l逐差法处理数据，将计算结果填入表格。逐差法处理数据，将计算结果填入表格。l计算计算22miniDD左位置读数右位置读数224()mnDDRmn22m in irRDD, E,RRR 求 出计 算写 出 结 果 表 达 式。数据处理数据处理