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1、實(shí)驗(yàn)4.15 利用等厚干涉測(cè)量透鏡的曲率半徑,北京工商大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室,17世紀(jì)初，物理學(xué)家牛頓在考察肥皂泡及其他薄膜干涉現(xiàn)象時(shí)，把一個(gè)玻璃三棱鏡壓在一個(gè)曲率已知的透鏡上，偶然發(fā)現(xiàn) 干涉圓環(huán)，并對(duì)此進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)觀測(cè)和研究。 發(fā)現(xiàn)，用一個(gè)曲率半徑大的凸透鏡和一個(gè)平面玻璃相接觸，用白光照射時(shí)，其接觸點(diǎn)出現(xiàn)明暗相間的同心彩色圓圈，用單色光照射，則出現(xiàn)明暗相間的單色圓圈。這是由于光的干涉造成的，這種光學(xué)現(xiàn)象被稱為“牛頓環(huán)”。,前 言,1.了解等厚干涉現(xiàn)象及特點(diǎn) 2.熟悉讀數(shù)顯微鏡及鈉光燈的使用 3.掌握用干涉法測(cè)量透鏡的曲率半徑,【實(shí)驗(yàn)儀器】,【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?讀數(shù)顯微鏡,目鏡,物鏡,上下移動(dòng)旋鈕,水平移動(dòng)旋
2、鈕,讀數(shù)標(biāo)尺,讀數(shù)盤,讀數(shù)顯微鏡由顯微鏡 與移動(dòng)測(cè)量裝置組成,顯微鏡由目鏡、分劃板 和短焦距物鏡組成,牛頓環(huán)裝置,【實(shí)驗(yàn)原理】,光程差,暗紋條件,,,,,,,,,【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】,1.調(diào)節(jié)牛頓環(huán)裝置的三個(gè)螺釘，使牛頓環(huán)處于中間部位,5.朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微手輪，測(cè)出附表所示的10個(gè)暗環(huán)位置,2.開(kāi)啟鈉光燈，使視場(chǎng)中亮度最大,3.調(diào)節(jié)目鏡看清叉絲，并使橫絲平行標(biāo)尺；消除視差,4.轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微鼓輪，使標(biāo)尺讀數(shù)準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)標(biāo)尺中央，移動(dòng)牛頓環(huán)，使叉絲交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)牛頓環(huán)中心。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微鼓輪檢查左右兩側(cè)牛頓環(huán)是否清楚，并觀察條紋粗細(xì)和條紋間距變化規(guī)律。,【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】,1.調(diào)節(jié)牛頓環(huán)裝置的三個(gè)螺釘，使牛頓環(huán)處于中間部位,5.
3、朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微手輪，測(cè)出附表所示的10個(gè)暗環(huán)位置,2.開(kāi)啟鈉光燈，使視場(chǎng)中亮度最大,3.調(diào)節(jié)目鏡看清叉絲，并使橫絲平行標(biāo)尺；消除視差,4.轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微鼓輪，使標(biāo)尺讀數(shù)準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)標(biāo)尺中央，移動(dòng)牛頓環(huán)，使叉絲交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)牛頓環(huán)中心。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微鼓輪檢查左右兩側(cè)牛頓環(huán)是否清楚，并觀察條紋粗細(xì)和條紋間距變化規(guī)律。,【注意事項(xiàng)】,1. 避免螺旋空程引入的誤差，整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量鼓輪只能朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，不準(zhǔn)中途倒轉(zhuǎn)。 2. 應(yīng)在縱絲位于各級(jí)暗環(huán)中央時(shí)讀數(shù)。 3. 鈉光燈點(diǎn)燃后等待一段時(shí)間（約十分鐘）才能正常使用，點(diǎn)燃后不要輕易熄滅。 4.不要隨便移動(dòng)鈉光燈。,【數(shù)據(jù)處理】,列數(shù)據(jù)表格,2.將測(cè)量的10個(gè)暗環(huán)直徑用逐差法求,3.算R與誤差， 寫出測(cè)量結(jié)果,,,數(shù)據(jù)表格,,牛頓環(huán)等厚干涉條紋的形狀反映了兩個(gè)光學(xué)表明間距變化情況。利用牛頓環(huán)可以檢測(cè)光學(xué)球面（或平面）的加工質(zhì)量。 根據(jù)本實(shí)驗(yàn)原理，已知曲率半徑的牛頓環(huán)可測(cè)定單色光的波長(zhǎng)。 在牛頓環(huán)儀的鏡面充滿透明的液體光學(xué)介質(zhì)，就可以測(cè)量其折射率n,,知識(shí)拓展,
利用等厚干涉測(cè)量透鏡的曲率半徑.ppt
