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文档简介
等厚干涉实验牛顿环,大学物理实验,主要内容,简介,牛顿环是一种光的等厚干涉现象。牛顿对牛顿环作了精确的定量测定，可以说已经走到了光的波动说的边缘，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。,实验目的,观察牛顿环干涉条纹的特点，加深对光的波动性的认识。 掌握利用牛顿环测量平凸透镜曲率半径的方法。 学习使用读数显微镜。,名词解释,等厚干涉 半波损失 牛顿环,返回目录页,等厚干涉,平行光照射到薄介质上，介质上下表面反射的光会在膜表面处发生干涉。介质厚度相等处的两束反射光有相同的相位差，也就具有相同的干涉光强度，这就是等厚干涉。,返回,半波损失,波传播过程中，遇到波疏介质反射，反射点入射波与反射波有相同的相位。波由波密介质反射，反射点入射波与反射波的相位差，光程差为/2，即产生了半波损失。 对光波说，来自大折射率介质的反射具有半波损失。,返回,牛顿环,将一曲率半径相当大的平凸玻璃透镜放在一平面玻璃的上面，则在两者之间形成一个厚度随直径变化的空气隙。 空气隙的等厚干涉条纹是一组明暗相间的同心环。该干涉条纹最早被牛顿发现，所以称为牛顿环（Newton -ring）,返回,仪器介绍,读数显微镜 钠灯 平凸透镜,读数显微镜,目镜,物镜,上下移动旋钮,水平移动旋钮,读数标尺,读数盘,钠灯,钠光灯是一种气体放电灯。在放电管内充有金属钠和氩气。开启电源的瞬间，氩气放电发出粉红色的光。氩气放电后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。,平凸透镜,平凸透镜与平板玻璃组合成牛顿环实验样品。,实验内容,实验公式,测量牛顿环直径，计算平凸透镜曲率半径R。,实验公式,在空气厚度为e的地方，上下表面反射的光的光程差为2e+/2，其中后一项是“半波损失”。 光程差为(2k+1) /2处为干涉暗条纹，得到曲率半径计算公式：,操作要点,仪器布置 观测牛顿环 测量直径,仪器布置,观测牛顿环,光源对准目镜筒上的45平板玻璃，调节平板玻璃方向，使光垂直照在平凸透镜装置上。此时通过目镜可以看到明亮的黄色背景。 调节目镜清晰地看到十字叉丝，然后由下向上移动显微镜镜筒（为防止压坏被测物体和物镜，不得由上向下移动！），看清牛顿干涉环。,测量牛顿环直径,取m=30，n=15。横向改变显微镜筒位置，使叉丝由第30圈外向第30圈移动直至叉丝交点与之重合，读取C30，继续朝同一方向移动叉丝至第15圈读取C15；仍按原方向移动叉丝（为防止产生空程差），越过中央暗环，按同样方法读取C15、C30。 将牛顿环旋转若干角度，重复以上测量。,数据处理,数据记录（自行设计表格） 曲率半径计算 不确定度评定,曲率半径计算,不确定度评
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