F1、用牛顿环测平凸透镜的曲率半径图 1•牛顿环干涉条纹的形成干涉法测微小量创建人:系统管理员总分:100实验目的学习掌握利用光的干涉原理检验光学元件表面集合特征的方法用劈尖的等厚干涉测量细丝直径的方法,同时加深对光的波动性的认识。实验仪器低频信号发生器、示波器、超声声速测定仪、频率计等实验原理当曲率很大的平凸透镜的凸面放在一平面玻璃上时,会产生一组以 0 为中心的明暗相接的同心圆环,称为牛顿环。如图,1、2 两束光的光成差 A=25+彳,式中九为入射光的波长,6 是空气层厚度,空气折射率 nu1。如果第 m 个暗环处空气厚度为 6,则有mA=2 戈+〜二(2 拠十 1)2=血二 0 丄 23 一一一故得到:5=m•-m2利用几何关系有对=兀+黑—耳 F 并根握得到毎二务联系以±两式』有—mRA换成直径,并考虑第 m 十範个环和第皿个环、有巩二伽十用)J?兄,氏=,故些_D 息 _ D ; 4KA那送测量出和就可汰根据这个表达式得到 Ro2、劈尖的等厚干涉测细丝直径图 2.劈尖干涉条纹的形成两片叠在一起的玻璃片,在它们的一端口夹一直径待测的细丝,于是两片玻璃之间便形成一空气劈尖。当用单色光垂直照射时,会产生干涉现象。因为光程差相等的地方是平行两玻璃片交线的直线,所以等厚干涉条纹是一组明暗相间的、平行于交线的直线。设入射光波长为九,则得到第 m 级暗纹处空气劈尖的的厚度 d=m-1。由此可知,m=0 时,d=0,即在两玻璃片交线处,为零级暗条纹。如果在细丝处呈现 m=N 级条纹,则待测细丝直径 d=N•-。21测平,然后实验内容(1)观察牛顿环1)将牛顿环仪按图 3 所示放置在读数显微镜镜筒和入射光调节木架的玻璃片的下方,木架上的透镜要正对着钠光灯窗口,调节玻璃片角度,使通过显微镜目镜观察时视场最亮。2)调节目镜,看清目镜视场内的十字叉丝后,使显微镜筒下降到接近玻璃片,然后缓慢上升,直到观察到干涉条纹,再微调玻璃片角度及显微镜,使条纹更清楚。(2)测牛顿环直径1)使显微镜的十字叉丝交点与牛顿环中心重合,并使水平方向的叉丝与标尺平行(与显微镜筒移动方向平行)。2)转动显微镜测微鼓轮,使显微镜沿一个方向移动,同时数出十字叉丝竖丝移过的暗环数,直到竖丝与第 35 环相切为止。3)反向转动鼓轮,当竖丝与第 35 环相切时,记录读书显微镜上的位置读数 I续转动鼓轮,使竖丝依次与第 25、20、15、10、5 环相切,顺次记下读数 d25,d20)d15)d10)d5O4)继续转动鼓轮,越过干涉圆...