光的等厚干涉2

1、光的等厚干涉皖西学院基础实验中心皖西学院基础实验中心大学物理实验新纪录保持者吹肥皂泡高手萨姆新纪录保持者吹肥皂泡高手萨姆被萨姆装在大肥皂泡里被萨姆装在大肥皂泡里的的19个孩子表情各异个孩子表情各异肥皂液膜干涉条纹肥皂液膜干涉条纹油膜干涉条纹油膜干涉条纹【引言【引言】检测光学元件表面质量检测光学元件表面质量测量光波的波长测量光波的波长【光的等厚干涉的应用【光的等厚干涉的应用】测量球面的曲率半径测量球面的曲率半径【实验目的【实验目的】1 1、观察光的等厚干涉现象，熟悉光的等厚干涉的特点；、观察光的等厚干涉现象，熟悉光的等厚干涉的特点；2 2、用牛顿环干涉测定平凸透镜的曲率半径；、用牛顿环干涉测定平

2、凸透镜的曲率半径；3 3、用劈尖干涉测定细丝直径或微小薄片厚度。、用劈尖干涉测定细丝直径或微小薄片厚度。【实验仪器【实验仪器】牛顿环仪牛顿环仪读数显微镜读数显微镜钠光灯钠光灯nm30.589劈尖劈尖数显卡尺数显卡尺读数显微镜读数显微镜结构、读数及使用方法结构、读数及使用方法底座底座载物台载物台目镜目镜锁紧螺钉锁紧螺钉调焦手轮调焦手轮标尺标尺测微鼓轮测微鼓轮锁紧手轮锁紧手轮反光镜旋轮反光镜旋轮半反镜半反镜1.读数显微镜的结构：读数显微镜的结构：2.读数显微镜的读数：读数显微镜的读数：主尺读数：15mm鼓轮读数：50.60.01=0.506mm最终读数：15+0.506=15.506mm3.读数显

3、微镜读数显微镜的使用方法的使用方法1()x mm2()x mm12|()Dxxmm1()x mm2()x mm5105100.091 mm0.068 mm空程误差由螺母与螺杆间的间隙造成。空程误差由螺母与螺杆间的间隙造成。消除方法：测量时只往同一方向转动测微鼓轮，消除方法：测量时只往同一方向转动测微鼓轮， 使十字叉丝单向移动。使十字叉丝单向移动。 ArROdBC222)(rdRRdR Rrd22（1）光程差：光程差：d22)12(22kd产生暗环的条件：产生暗环的条件：（3）问题：牛顿环仪产生的干涉条纹是什么形状呢？问题：牛顿环仪产生的干涉条纹是什么形状呢？（2）2一、牛顿环干涉一、牛顿环干涉

4、【实验原理【实验原理】mRrm2nRrn2kRrk2第第k级暗环的半径：级暗环的半径：（4）rkDmDn（5）224(- )mnDDRm n m = ? n = ?n 5；m-n = 5 例如：例如： m = 15 n = 10二、劈尖干涉：二、劈尖干涉：21kkeee)2/(ND LNN0)2/(0LND lNNi0产生暗条纹光程差：产生暗条纹光程差： 3 , 2 , 1 , 0,2) 12(22kke相邻两暗条纹空气层厚度相差：相邻两暗条纹空气层厚度相差：薄片厚度：薄片厚度：暗条纹总数：暗条纹总数：单位长度的条纹数单位长度的条纹数 ：1.牛顿环仪的调节牛顿环仪的调节注意：注意：螺丝适当旋紧

5、即可。螺丝适当旋紧即可。 切不可过紧，以免损坏牛顿环仪；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。动，会使中心光斑发生移动，无法进行准确测量。 测定平凸透镜的曲率半径测定平凸透镜的曲率半径2.读数显微镜的调节读数显微镜的调节注意：注意： 钠光灯在关闭后必须钠光灯在关闭后必须 5 分钟后再开。分钟后再开。 15D3.目镜十字叉丝角度的调节以及测量过程目镜十字叉丝角度的调节以及测量过程6D 6D15D D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6224(- )mnDDRm n

6、R1R2R3R4R5二、用劈尖干涉测定细丝直径或微小薄片厚度二、用劈尖干涉测定细丝直径或微小薄片厚度 1 1、将或薄片夹在两玻璃板的一端，另一端直接接触，形成空、将或薄片夹在两玻璃板的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖，然后置于移测显微镜的载物平台上。气劈尖，然后置于移测显微镜的载物平台上。2 2、开启钠光灯，调节半反射镜使钠黄光充满整个视场。此时、开启钠光灯，调节半反射镜使钠黄光充满整个视场。此时显微镜中的视场由暗变亮。调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和显微镜中的视场由暗变亮。调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位。调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微劈尖放置的方位。调显微镜物镜焦距看清

7、干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相垂直。镜同移动方向与干涉条纹相垂直。3 3、用显微镜测读出叉丝越过条暗条纹时的距离、用显微镜测读出叉丝越过条暗条纹时的距离l l, ,可得到单位可得到单位长度的条纹数。再用数显游标卡尺测出两块玻璃接触处到细丝长度的条纹数。再用数显游标卡尺测出两块玻璃接触处到细丝处的长度处的长度L L。重复测量四次，计算薄片的厚度。重复测量四次，计算薄片的厚度D D平均值。平均值。 X X1 1（左）（左）X X2 2（右）（右）nDmD22nmDD )mm( iR环 数(mm)环 数 (mm)m左右n左右1510149138127116【数据记录与处理【数据记录与处理】224(- )mnDDRm n5151iiRR一、平凸透镜的曲率半径一、平凸透镜的曲率半径R测量测量（保留四位有效数字）（保留四位有效数字） 二、薄片厚度二、薄片厚度D D的测量的测量【注意事项【注意事项】1 1、 钠光灯在关闭后必须钠光灯在关闭后必须 5 5 分钟后再开。分钟后再开。 2 2、 调节显微