大物实验报告光等厚干涉
本实验报告的主要目的是观察牛顿环和劈尖的干涉现象,了解形成等厚干涉现象的条件及特点,并使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。
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
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 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。
四、 实验内容:
1. 观察牛顿环:
* 连接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。
2. 测量牛顿环直径:
* 用牛顿环测量平凸透镜表面的曲率半径。
* 安放实验仪器。
* 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. 测量细丝直径:
* 用劈尖干涉法则细丝直径。
* 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。
* 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。
五、 实验数据处理与分析:
* 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。
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:
(原始数据表格)