细丝直径的测量

1、细丝直径的测量摘要：本次实验为细丝直径的测量，由于细丝利用普通的测量工 具很难准确测量，误差很大，所以此次实验是利用等厚干涉原理，即 由同一光源发出的平行单色光垂直入射分别经过空气劈尖所形成的 空气薄膜上下表面反射后，在上表面相遇时产生的一组与棱边平行 的，明暗相间，间隔相同的干涉条纹，由此来测量细丝的直径，使数 据更加准确，本次试验就是利用干涉原理制作劈尖测量发丝的直径。关键词：干涉原理 空气劈尖直径光程差引言：本次实验是利用空气劈尖根据光的干涉原理测量发丝的直 径，干涉和衍射是光的波动性的具体变现，利用光的等厚干涉由同一 光源发出的平行光，分别经过劈尖间所形成的空气薄膜上下表面反射 后产生

2、干涉现象，形成明暗相间的条纹，使用显微镜观察明暗条纹间 的距离，由此来计算发丝的直径实验原理：当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两片玻璃片 之间就形成了一层空气薄膜，叫做空气劈尖。在同一光源发出的单色 平行光垂直照射下，经劈尖上下表面反射后将会产生干涉现象，在显 微镜观察可发现明暗相间的干涉条纹，如图所示A = 2d-础明纹 = 2注+以=3+1）也* 2暗纹相邻两暗纹（或明纹）时应的空气厚度2一_1 + ；=住 +1)d. -d 2&+L则细丝直径D为N为干涉条纹总条纹J X S 2L为劈尖的长度用游标卡尺测S为相邻两暗条纹的间距，用读书显微镜测量（5次测量）589.3 xl

3、OmmA为钠光波长，A实验内容与步骤:实验仪器：读数显微镜45度反射镜2片光学玻璃钠光灯发丝1将发丝夹在2片光学玻璃的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖。 将劈尖放在读数显微镜的载物台上。2打开钠光灯，调节45度反射镜，使光线平行垂直射入充满视野， 此时显微镜的视野由暗变亮。3调节显微镜物镜的焦距使视野内明暗相间的条纹清晰，调节显微镜 目镜焦距以及叉丝的位置是否对齐和劈尖放置的位置，4找出一段最清晰的条纹用读数显微镜读出两条明条纹或暗条纹之 间的距离，同一方向转动测微鼓轮测量出5组明或暗条纹的间距。5使用游标卡尺测量出劈尖内细丝到较远一端的距离L6根据公式和测量的数据计算出细丝的直径和不确定度

4、数据处理与实验结果表达式:S*j/5S128.015S629.0780.212S228.212S729.3110.220S328.439S829.5220.216S428.642S929.7310.218S528.856S1029.9550.220S=(0.212+0.220+0.216+0.218+0.220)：5=0.2172mmL=45.2mmD= L 上=45.2 . 589.3 *10 * =0.061mmS 2 0.21722U =0.01mmY (S -S)2U T T)=2.78X 0.00665=0.0185U = ( )2 +(% )2= *0.00029 =0.017： L SU = D X U =0.013X 0.017=0.0221最后结果为D= D UD=O.O610.0221mmU 二d x 100%=1.61%结束语本次试验让我们学习到了光的等厚干涉原理，利用这一原理我们学会 了如何测量细丝的直径，使我们受益匪浅，实验过程中我们应当多次 测