文档介绍：光的等厚干涉(牛顿环、劈尖)简介InterferenceofEqualThicknessofLight(Newton’sRingandWedge)在光学发展史上,光的等厚干涉实验证实了光的波动性。牛顿环干涉现象是一种典型的等厚干涉,是分振幅法产生的定域干涉,利用它可检验一些光学元件的球面度、平整度、光洁度等;利用劈尖可以测量细丝的直径等。,加深对光的等厚干涉的理解;;;。仪器用具牛顿环装置、读数显微镜、劈尖、钠光灯(nm)等。-2所示,当垂直入射的单色平行光透过平凸透镜后,其中一部分光线在空气层的上表面反射,成为光线1,另一部分在空气层的下表面反射,成为光线2,因为这两条光线是同一条入射光线分出来的,它们是具有一定光程差的相干光。这两束反射光束,它们在平凸透镜的凸面附近相遇,产生干涉。实际上由于平凸透镜的曲率半径很大,反射光线1和2都几乎重合。所以,这两束相干光的光程差为:其中,为单色光的波长,是光在空气层下表面反射时产生的半波损失,为该处空气层的厚度,为空气折射率,近似为1,故有形成明纹的条件:,(-1)形成暗环的条件是:,(-2)-2中的几何关系可知式中,是透镜凸面的曲率半径。因,式中项可以略去,故得(-3)明环半径,(-4)暗环半径,(-5)由公式(-5)可知,若入射光波长已知,测出各级暗环的半径,则可算出曲率半径。但实际观察牛顿环时发现,牛顿环的中心不是理想的一个接触点,而是一个不甚清晰的暗或亮的圆斑。其原因是透镜与玻璃板接触处,由于接触压力引起形变,使接触处为一圆面。接触点处可能会有尘埃存在,从而引起附加的光程差。因此难以准确判定干涉级次和环的中心。在实际测量中,将公式(-5)变成(-5)式中、分别是第、级暗环的直径。从(-5)式中可知,只要数出所测各环的环数差,而无须确定各环的级数。而且可以证明,直径的平方差等于弦的平方差,这样就可以不必确定圆环的中心,从而解决了圆环中心确定不准的问题。-3(a)所示。将两块光学平板玻璃迭在一起,在一端放入一薄片或细丝,则在两玻璃间形成一空气劈尖,当用单色光垂直照射时,在空气劈尖的上下两表面反射的两相干光相遇时发生干涉。两者光程差其中是某干涉条纹处对应的劈尖空气层厚度,为下表面反射光束产生的半波损失。由于空气劈尖各处的空气层厚度不同,光程差也不同。干涉相长产生明条纹的条件是,(-6)干涉相消产生暗条纹的条件是,(-7)由干涉条件可得两相邻明(或暗)条纹所对应的空气膜厚度差为如果由两玻璃板交线处到细金属丝处的劈尖面上共有N条明(或暗)条纹,则金属丝直径为由于N数目很大,为了简便,可先测出单位长度的明(或暗)条纹数,再测出两玻璃板交线处至金属丝的距离,则(-8)如果已知入射光波长,并测出和,则可求出细金属丝直径或薄片厚度。,主要由目镜、物镜、调焦手轮、标尺、测微鼓轮、载物台及载物台下的反光镜等组成。为便于牛顿环实验,在物镜筒下面配备了45°半反光镜。(