等厚干涉利用牛顿环测定球面镜的曲率半径读数显微镜牛顿环钠光灯钠光灯电源高度调节架二.牛顿环实验原理:1
牛顿环装置:右图,牛顿环装置是由一块曲率半径很大的平凸透镜和一块光学平面玻璃用金属框架固定而成的
牛顿环干涉原理:当入射光I(钠黄光)垂直入射时,经平凸透镜与平面玻璃之间的空气层上
下两个表面反射的两束反射光和是相干光;产生干涉
由于是等厚干涉,因而生成一系列明暗相间的同心圆环
)e12222kreRRRR-e21kr牛顿环等厚干涉光路图由几何关系:222222Re2kkreRreRR由于e2为高阶无穷小,可舍去
得Re22kr其中:R为平凸透镜的曲率半径,rK为K级园环半径,e为K级圆环处空气层厚度
两束相干光的光程差:22021ne2212ne由于存在半波损失,故应有的附加光程差
22根据干涉原理:(由于是空气,n=1)22e
1KK明环
0212kk暗环由和干涉条件得:22Re22erk为K级明环半径为K级暗环半径以
分别表示m级
n级暗环的半径,则:mrnrnRrmRrnm22Rnmrrnm22nmDDnmrrRnmnm42222kRrk2
0kkrRkrk212
1kkr不必确定某一环的级数不必确定牛顿环的中心三
实验步骤:1
调整仪器:a
调节牛顿环装置金属框上的螺丝,使平凸透镜自然地放在平板玻璃上
调整反射平面玻璃及读数显微镜的位置,使入射光近乎垂直入射,并使钠黄光充满整个视场
调节目镜,使十字叉丝清晰(消除视差);显微镜调焦,看清干涉条纹,摇动测微鼓轮,使叉丝交点大致在