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文档简介

大学物理实验,用读数显微镜观察牛顿环,牛顿环简介,将平凸透镜的凸面置于一平玻璃上,慢慢压紧,于是在自然光的照射下出现各种颜色的同心圆环,称为牛顿环。,白光入射时的牛顿环,黄光入射时的牛顿环,牛顿对牛顿环作了精确的定量测定,但由于过分偏爱他的微粒说,始终无法正确解释这个现象。直到19世纪初,英国科学家托马斯杨才用光的波动说完满的解释了牛顿环现象。在生产实践中具有广泛的应用,可用于检测透镜的曲率,测量光波波长,精确地测量微小长度、厚度和角度,检验物体表面的光洁度、平整度。,水波干涉的原理,振动加强的条件:,水波干涉的照片,振动减弱的条件:,(n = 0,1,2,),(n = 0,1,2,),1了解读数显微镜的结构和使用方法;2理解牛顿环的干涉原理;3. 掌握用干涉法测透镜曲率半径的方法。,(一)实验目的,(二)实验原理,气楔的厚度取决于离平凸透镜与平玻璃接触点的距离。即取决于凸透镜的弯曲半径。如图所示:,d = r2/2R (dR, 略去d2项) (4),修正d值:d = r2/2R-d0 ( 5 ),把(5)代入(3)式中可得,取第m级暗环和第n级按环有:,两式相减可得 凸透镜曲率半径公式,(三)实验仪器,钠灯,钠光灯是一种气体放电灯。金属钠被蒸发并放电发出黄色光。钠光在可见光范围内两条谱线的波长分别为589.59nm和589.00nm。这两条谱线很接近,所以可以把它视为单色光源,并取其平均值589.30nm为波长。,牛顿环,平凸透镜与平板玻璃组合成牛顿环实验样品。,读数显微镜,目镜,上下移动旋钮,物镜,水平移动旋钮,读数盘,读数标尺,(四)实验内容,仪器布置,1、调试牛顿环,使牛顿环位于透镜正中。,2、将牛顿环仪放到测量显微镜的载物台上,调节光源前的反射镜,使钠黄光充满整个显微镜视场。,3、调节显微镜目镜对十字叉丝聚焦,看到清晰的分划板上的十字叉丝。移动牛顿环,找到牛顿环。,4、旋转调焦手轮对牛顿环聚焦,使环成像最清晰。,5、移动牛顿环,使十字叉丝与牛顿环中心大致相合。,6、测量牛顿环直径。,(五)数据记录与处理,数据处理,(六)注意事项,1、牛顿环仪上三支螺钉不要拧得过紧,以免发生形变,严重时会损坏牛顿环仪。2、由于计算R时,只需知道环数差(m-n),故以哪一环为第一环可以任意选择,但一经选定,在整个测量过程中就不能改变。3、测

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