牛顿环应用型本科

指导教师：王杰

2026年3月27日，第5周,周1，第1.2节实验课须知：1.对号入座。2.学习通签到。3.填好仪器记录单。4.填写好报告封面。5.准备好预习报告，以备检查。座位号（423室）投

影213签到码0223备用台电脑桌546879111012141315171618242122192320用牛顿环测透镜的曲率半径实验目的1.观察牛顿环等厚干涉现象，加深对光的波动性的认识。2.学会使用读数显微镜。3.学会利用牛顿环测透镜曲率半径。用牛顿环测透镜的曲率半径实验重点1.了解干涉的原理和应用，能解释生活中等相关物理现象。2.正确处理实验数据，估算不确定度，科学正确写出表达式。3.培养遇到问题-分析问题-解决问题的能力。1801180716751817发现牛顿环发展惠更斯波动理论牛顿坚持微粒说挑战牛顿微粒说托马斯∙杨发表论文双缝实验测量光波波长托马斯∙杨接受新成果修正理论提出横波理论完美解释牛顿环用牛顿环测透镜的曲率半径光的波动说

光的波动性是在斗争与实践中发展起来的。牛顿环是光的波动性最有力的证明。

光的波粒二象性正体现了马克思主义哲学中的“矛盾同一性”，即矛盾着的对面之间相互贯通，而对光本质的反复认识也正体现了认识辩证运动的全过程，即“实践认识再实践再认识”。课程思政生活中的干涉现象及应用隐形飞机

利用“牛顿环”可以测量微小长度，折射率和透镜曲率半径,检查光学元件的平整度。用牛顿环测透镜的曲率半径天文望远镜拼接镜面共相检测技术原理图用牛顿环测透镜的曲率半径牛顿环实验案例用牛顿环测透镜的曲率半径实验原理rkR-ddkRo入射光P光程差:由图可知:因,略去

根据牛顿环暗条纹形成的条件,可以得出暗环的半径:实验方法-消去法：

用第m、n级暗环直径的差值的方法来消除系统误差。实验的测量公式为：实验原理用牛顿环测透镜的曲率半径理论公式实验原理用牛顿环测透镜的曲率半径(每周五下午223实验室开放，学习通预约做实验)实验高阶拓展训练利用劈尖干涉法测量发丝直径（自我挑战）DSL劈尖干涉法测量发丝直径光路示意图用牛顿环测透镜的曲率半径实验仪器低压钠灯读数显微镜牛顿环装置实验难点用牛顿环测透镜的曲率半径实验仪器目镜调焦手轮测微鼓轮45度平面反射玻璃片JXD-C读数显微镜主尺

上图中的位置读数为：27.719mm。用牛顿环测透镜的曲率半径27读数准线用牛顿环测透镜的曲率半径实验内容1.调节光源-垂直照射2.调节读数显微镜（注意调焦方法）3.测量牛顿环直径(1)转动测微鼓轮让两中心重合。(2)向一个方向旋转鼓轮，数到23级暗环。(3)反向转动鼓轮,记下暗环位置读数。(4)独立自主的测量表格中的数据。自下而上回程误差物理实验中心用牛顿环测透镜的曲率半径实验内容暗环级数m暗环位置Dm暗环级数n暗环位置Dn(D2m-D2n)/mm2Ri左右左右2010199188177166钠光波长环数差m-n=10(单位:mm)表2.15-1实验数据记录

避免回程误差，测量过程中，测微鼓轮向同一方向旋转时读数。用牛顿环测透镜的曲率半径实验数据处理1.算术平均值2.曲率半径的不确定度3.测量结果表达式为:参考AI估算不确定度报告的第六项要有计算过程用牛顿环测透镜的曲率半径请同学们实事求是完成实验后天交实验报告，送至220对面小架子上钠光波长环数差m-n=10(单位:mm)暗环级数m暗环位置Dm暗环级数n暗环位置Dn(D2m-D2n)/mm2Ri左右左右2010199188177166检查数据，教师盖章后关灯，挂凳子，收拾卫生，摆放好仪器记录单把牛顿环装置小心放盒子里方可离开实验室用牛顿环测透镜的曲率半径实验安全注意事项为了避免回程差，测微鼓轮只能朝一个方向转动。测量过程中左右对称的圈数不要数错。测量过程中牛顿环装置不能移动，否则重新读数。牛顿环装置三个螺丝不可拧得过紧，以免损坏。不用用手触摸光学表面。实验高阶拓展训练