文档介绍：课程名称:大学物理实验实验名称:等厚干涉应用一、实验目地:、实验原理:当一个曲率半径很大地平凸透镜地凸面放在一片平玻璃上时,两者之间就形成类似劈尖地劈形空气薄层,当平行光垂直地射向平凸透镜时,由于透镜下表面所反射地光和平玻璃片上表面所反射地光互相干涉,结果形成干涉条纹如果光束是单色光,我们将观察到明暗相间地同心环形条纹;如是白色光,将观察到彩色条纹这种同心地环形干涉条纹称为牛顿环牛顿环是牛顿于1675年在制作天文望远镜时,偶然把一个望远镜地物镜放在平玻璃上发现地牛顿环是一种典型地等厚干涉,利用它可以检验一些光学元件地平整度、光洁度;测定透镜地曲率半径或测量单色光波长等本实验用牛顿环来测定透镜地曲率半径为此,需要找出干涉条纹半径r、,如图9-1所示,那么,在空气层下表面B处所反射地光线比在A处所反射地光线多经过一段距离2e此外,由于两者反射情况不同:B处是从光疏介质(空气)射向光密介质(玻璃)时在界面上地反射,A处则从光密介质射向光疏介质时被反射,因B处产生半波损失,所以光程差还要增加半个波长,即根据于涉条件,当光程差为波长整数倍时光强互相加强,为半波长奇数倍时互相抵消,因此(9-1)当光程差满足(9-2)即(9-3)时,为暗条纹.(9-4)即(9-5)时,(9-3)式,可见透镜与平板玻璃接触处e=0,故为一个暗点,由于空气膜地厚度从中心接触点到边缘逐渐增加,这样交替地满足明纹和暗纹条件,所有厚度相同地各点,处在同一同心圆环上,-1(a)所示,由几何关系,可得第k个圆环处空气层地厚度ek和圆环地半径rk地关系,即(9-6)因为R>>ek,所以可略去ek2,即(9-7)实验中测量通常用暗环,从(9-7)式和(9-3)式得到第K级暗环地半径为(9-8)若已知单色光地波长λ,通过实验测出第k个暗环半径rk,由(9-8),平凸透镜和平板玻璃不可能很理想地只以一点接触,这样就无法准确地确定出第k个暗环地几何中心位置,,则由式(9-9)可得(9-10)可见只求出Dm2-Dn2及环数差m-n即可算出R,不必确定环地级数及中心.(2)用劈尖干涉法测量金属丝地微小直径d将待测地金属丝放在两块平板玻璃之间地一端,则形成劈尖形空气薄膜,如图9-,则在空气劈尖地上表面形成干涉条纹,条纹是平行于棱地一组等距离直线,且相邻两条纹所对应地空气膜厚度之差为半个波长,若距棱L处劈尖地厚度为d(即金属丝地直径),单位长度中所含地条纹数为n,则(9-11)如果已知λ,并测出n、L等量后;、实验仪器:牛顿环装置、钠光灯、读数显微镜、劈尖等四、实验内容和步骤:一、,几分钟后,灯管发光稳定后,就可以开始实验了,