劈尖干涉测量细铜丝直径实验报告

1、劈尖干涉测量细铜丝直径实验报告软件一班110604147王宏静一、实验名称:用劈尖干涉测量细丝的直径二、实验目的：(1) 深入了解等厚干涉。(2) 设讣用劈尖干涉测量细丝直径的方法。(3) 设计合理的测量方法和数据处理方法，减小实验误差。三、实验仪器：(1) 读数显微镜(2) 纳光灯(3) 平玻璃两片(4) 待测细丝四、实验原理：将两块光学玻璃板叠在一起，在一段插入细丝，则在两玻璃间形成一空气劈尖(如图1 )用单色光垂直照射时和牛顿环一两样，在空气薄膜上下表面反射的两束光发生干涉，其中光程差：6.2A+A/2 (?产生的干涉条纹是一簇与两玻璃板交接线平行且间隔相等的平行条板。如图(2 )显然:

2、6=2d+A/2=(2k+l) 'A/2 k=0, 1, 2, 3,.,?6二2d+A/2二kA k二 1, 2, 3 ,?（图1）与K纹暗条纹对应的薄膜厚度:d二k*A/2 ?显然d二0（棱边）处空气薄膜厚度为d（棱边）处对应k二0是暗条纹，称 为零级暗条纹。di二A/2处为一级暗条纹，第k级暗条纹处空气薄膜厚度为:dE2?得。两相邻暗条纹对应的劈尖厚度之差为Ad二dk+l_dk二A/2_?若两暗条纹之间的距离为L则劈尖的夹角e（利用sine二M?求（图2）此式表明：在入、e-定时，1为常数，即条纹是等间距的，而且当A-定 时（e越 大，I越小，条纹越宽，因此e不宜太大。设金属细丝至

3、棱边的距离为1（欲求金属细丝的直径D,则可先测L （棱边到金属细丝直径）和条纹间距L,由？式及sine二D/L求得：D二Lsin e =L*A,（2+1）（这就是本实验利用劈尖干涉测量金属细丝的直径的公式，如果X很大，实验 上往往不是测量两条相邻条纹的间距（而是测量相差'级的两条暗条纹 的问题，从 而测得的测量结果D二N*A/2如果'很大，为了简便，可先测岀单位长度内的暗条纹数'。和从交纹 到金属 丝的距离L,那么N=NoL_D二NoL 'A/2五、实验内容与步骤（1将被测薄片夹在两地平板玻璃的一端，置于读数显微镜底座台面上（调节显 微镜，观察劈尖干涉条纹。（2

4、）由式?可知当波长人已知时，只要读出干涉条纹数K,即可得相应的D。实 验时，根据被测物厚薄不同，产生的干涉条纹数值不可，若K较小（K<=100）（可通 过k值总数求D。若k较大（数起来容易出错，可先测出长度L间的干涉条纹x（从 而测得单位长度内的干涉条纹数n二x/Lx然后再测出劈尖棱边到薄边的距 离L,则 k=n*lo薄片厚度为D=k*A/2=n*I*A/2 0A=589. 3nm次数 n 123456789 10 每100. 8250. 8270. 8320. 8340. 8360. 8140. 8180. 8220. 8020. 808 宽度 0 2 4 5 2 3 2 1 1 2 /cm平均0. 8221值L二41. 053cm得出每十个暗条纹之间间距1=0. 8221cm所以，最后得出D=N0*A*L/(l*2)=10*589. 3*104*410. 53. 6/(8. 221*2)六、实验总结：实验中把劈尖放置好，在显微镜中找到像比较简单，在测量的时候花的时问比 较多，为此测量r较多的数据。感觉实验前把细缝拉直，把镜片擦干净会使观察起来比较清晰。测量的时候人 部分数据都是比较正常的，劈尖实验确实和牛顿环的实验有相似之处。总体来说在 测量的时候有点耐心整个实验很快就能完成。这次实验通过光的干涉的