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牛顿环实验报告.ppt

1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,北方民族大学物理实验中心,Fundamental physics experiment,牛顿环干涉,北方民族大学物理实验中心,Fundamental physics experiment,牛顿环简介,17,世纪初,物理学家牛顿在考察肥皂泡及其他薄膜干涉现象时,把一个玻璃三棱镜压在一个曲率已知的透镜上,偶然发现 干涉圆环,并对此进行了实验观测和研究。,他发现,用一个曲率半径大的凸透镜和一个平面玻璃相接触,用白光照射时,其接触点出现明暗相间的同心彩色圆环,用单色光照射,则出现明暗相间的单色圆环。这是由于光的干

2、涉造成的,这种光学现象被称为,“,牛顿环,”,。,内 容,实验目的,1,实验仪器,2,实验原理,3,实验内容和要求,4,数据记录和处理,5,思考题,6,实验目的,1.,观察等厚现象,考察其特点。,2.,掌握一种测量透镜曲率半径的方法。,3.,学习使用读数显微镜。,实验仪器,读数显微镜,钠灯,牛顿环,钠光灯,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,589.6nm,和,589.0nm,。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,589.3nm,为波长

3、实验仪器,读数显微镜,目镜,物镜,上下移动旋钮,水平移动旋钮,读数标尺,读数盘,实验仪器,牛顿环,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,实验仪器,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。,实验仪器,空气薄层中,任一厚度,e,处上下表面反射光的干涉条件:,实验原理,略去,e,2,各级明、暗干涉条纹的半径:,如波长已知,可用此法求出透镜曲率半径;,反之亦然。,实验原理,实验内容与要求,1.,光源对准目镜筒上的,45,平

4、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。,2.,被测物体放到载物平台上,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。,实验内容与要求,3.,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,C,15,,继续朝同一方向移动叉丝至第,5,圈读取,C,5,;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,。,4.,将牛顿环旋转若干角度,重复以上测量共,6,次。,次数,1,2,3,4,5,6,C,15,C,5,C,15,C,5,D,15,D,5,单位:,mm,牛顿环数据记录表,数据记录和处理,注意事项,1.,调节显微镜的焦距时,应使物镜筒从待测物移开,使物镜筒自下而上地调节。严禁将镜筒反向调节,以免碰伤和损坏物镜和待测物。,2.,在整个测量过程中,十字叉丝中的一条线必须与主尺平行,十字叉丝的走向应与待测物的两个位置连线平行,同时不要将待测物移动。,3.,测量中的测微鼓轮只能向一个方向转动,以防因螺纹中的空程而引起的误差。,1,是否可以用弦长取代牛顿环直径?,2.,用同样的方法能否测定凹透镜的曲率半径。,思考题,Thank You!,

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