大物实验报告-光的等厚干涉.doc

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1、大学物理 实验报告 实验名称 :光的 等厚干涉 学院 :机电工程学院 班级 :车辆 151 班 姓名 :吴倩萍 学号 :5902415034 时间 :第 8 周周三下午 3： 45 开始 地点 :基础实验大楼 313 一、 实验目的： 1.观察牛顿环和劈尖的干涉现象。 2.了解形成等厚干涉现象的条件及特点。 3.用干涉法测量透镜的曲率半径以及测量物体的微小直径或厚度。 二、 实验仪器： 牛顿环装置、钠光灯、读数显微镜、劈尖等。 三、 实验原理： 在平面玻璃板 BB 上放置一曲率半径为 R 的平凸透镜 AOA，两者之间便形成一层空气薄层。当用单色光垂直照射下来时，从空气上下两个表面反射的光束 1

2、 和光束 2 在空气表面层附近相遇产生干涉，空气层厚度相等处形成同一级的干涉条纹，这种干涉现象称为等厚干涉。 1 用牛顿环测量平凸透镜表面的曲率半径 （ 1） 安放实验 仪器。 （ 2）调节牛顿环仪边框上三个螺旋，使在牛顿环仪中心出现一组同心干涉环。将牛顿环仪放在显微镜的平台上，调节 45 玻璃板，以 便获得最大的照度。（ 3）调节读数显微镜调焦手轮，直至在显微镜内能看到清晰的干涉条纹的像。适当移动牛顿环位置，使干涉条纹的中央暗区在显微镜叉丝的正下方，观察干涉条纹是否在显微镜的读数范围内，以便测量。（ 4）转动测微鼓轮，先使镜筒由牛顿环中心向左移动，顺序数到第24 暗环，再反向至第 22 暗环

3、并使竖直叉丝对准暗环中间，开始记录。在整个测量过程 中，鼓轮只能沿同一个方向依次测完全部数据。将数据填入表中，显然，某环左右位置读数之差即为该环的直径。用逐差法求出 R，并计算误差。 2 用劈尖干涉法则细丝直径 （ 1） 将被测细丝夹在两块平 板玻璃的一端，另一端直接接触，形成劈尖，然后置于读数显微镜载物台上。（ 2）调节叉丝方位和劈尖放置方位，使镜筒移动方向与干涉条纹相垂直，以便准确测出条纹间距。（ 3）用读数显微镜测出 20 条暗条纹间的垂直距离 l，再测出棱边到细丝所在处的总长度 L，求出细丝直径 d。（ 4）重复步骤 3，各测三次，将数据填入自拟表格中。求其平均值 。 四、 实验内容：

4、 观察牛顿环 （）接通钠光灯电源使灯管预热。 （）将牛顿环装置放置在读数显微镜镜筒下，并将下面的反射镜置于背光位置。 （）待钠光灯正常发光后，调节光源的位置，使 450 半反 射镜正对钠灯窗口，并且同高。 （）在目镜中观察从空气层反射回来的光，整个视场应较亮，颜色呈钠光的黄色，如果看不到光斑，可适当调节 45 度半反射镜的角度及钠灯的高度和位置，直至看到反射光斑，并均匀照亮视场。 （）调节目镜，在目镜中看到清晰的十字叉丝线的像。 （）放松目镜紧固螺丝，转动目镜使十字叉丝线中的一条线与标尺平行，即与镜筒移动方向平行。 （ 7）转动物镜调节手轮（注意：要两个手轮一起转动）调节显微镜镜筒与牛顿环装置之间的距离。先将镜筒下降，使 45 度半反射镜接近牛顿环装置但不能碰上，然后缓慢上升，直至在目镜中看 到清晰的牛顿环像 。 五、实验数据处理与分析： 六、 思考题： 1.牛顿环干涉条纹一定会成为 圆环形。 答： 不一定。若不是等厚干涉，就不一定成圆环 形。 2、 实验中为什么要测牛顿环直径，而不测其半径？ 答： 因为无法确定牛顿环的圆心在哪里，难以测出其半径。 3、 实验中为什么要测量多组数据且采用逐差法处理 数据， 答 减少实验的偶然误差。 七、附上原始数据：