《光学实验》牛顿环实验课件

牛顿环实验大学物理实验牛顿环实验大学物理实验1牛顿环实验名词解释仪器介绍实验内容操作要点数据处理问题思考牛顿环实验名词解释仪器介绍实验内容操作要点数据处理问题思考2名词解释等厚干涉半波损失牛顿环返回目录页名词解释等厚干涉返回目录页3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4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π，光程差为λ/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。

返回半波损失波传播过程中，遇到波疏介质反射，反5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）返回牛顿环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，6仪器介绍读数显微镜钠灯平凸透镜返回目录页仪器介绍读数显微镜返回目录页7读数显微镜返回目镜物镜上下移动旋钮水平移动旋钮读数标尺读数盘读数显微镜返回目镜物镜上下移动旋钮水平移动旋钮读数标尺读数盘8钠灯返回

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。

钠灯返回钠光灯是一种气体放电灯。在放电管内充有金属9平凸透镜返回

平凸透镜与平板玻璃组合成牛顿环实验样品。平凸透镜平板玻璃平凸透镜返回平凸透镜与平板玻璃组合成牛顿环实验样品10实验内容实验公式返回目录页

测量牛顿环直径，计算平凸透镜曲率半径R。实验内容实验公式返回目录页测量牛顿环直径11实验公式返回

在空气厚度为e的地方，上下表面反射的光的光程差为2e+λ/2，其中后一项是“半波损失”。

光程差为(2k+1)λ/2处为干涉暗条纹，得到曲率半径计算公式：实验公式返回在空气厚度为e的地方，上下表面反射的光的光12操作要点仪器布置观测牛顿环测量直径返回目录页操作要点仪器布置返回目录页13仪器布置返回仪器布置返回14观测牛顿环返回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。

观测牛顿环返回光源对准目镜筒上的45°平板玻璃，调节平板玻璃15测量牛顿环直径返回取m=15，n=5。横向改变显微镜筒位置，使叉丝由第15圈外向第15圈移动直至叉丝交点与之重合，读取C15，继续朝同一方向移动叉丝至第5圈读取C5；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C'5、C'15。将牛顿环旋转若干角度，重复以上测量共6次。测量牛顿环直径返回取m=15，n=5。横向改变显微镜筒位置，16数据处理数据记录曲率半径计算不确定度评定返回目录页数据处理数据记录返回目录页17数据记录表格返回次数123456C15C5C’15C’5D15D5单位：mm数据记录表格返回次数123456C15C5C’15C’5D118曲率半径计算返回参考链接曲率半径计算返回参考链接19不确定度评定返回先分别计算u(D15)和u(D5),其中B类不确定度均可取。由传递关系计算R的不确定度。不确定度有效数字取1位。不确定度评定返回先分别计算u(D15)和u(D5),其中B20问题思考