文档介绍：光学实验教案用牛顿环干涉测透镜曲率半径实验目的:1、了解牛顿环等厚干涉的原理和观察方法;2、理解用牛顿环测量透镜曲率半径的方法;3、掌握读数显微镜的使用;仪器和用具:牛顿环仪、移测显微镜、钠光灯、稳压电源。实验原理:当一个曲率半径很大的平面透镜的凸面与平面玻璃接触时,两者之间就形成了一个空气间隙层,间隙层的厚度从中心接触点到边缘逐渐增加,当光束垂直入射到平面透镜上,则空气间隙层上下表面反射两束光存在光程差,它以在平面透镜的凸面上相遇就会产生干涉现象。在P点反射光线的几何程应为2dk+半波长程差∴总程差∆k=2dk+当∆k=(2k+1)λ2λ2k=0,1,2,即2dk=kλ时为暗条纹接触点dk=0,对应零级暗纹;但为什么接解点有时会出现亮斑?(∆k=kλk=1,2,为暗条纹)dk与凸镜曲率半径R及干涉环暗纹半径rk有以下关系rk2=R2-(R-dk)2=2Rdk-dk2当R>>dk→rk2=2Rdk=kRλk=0,1,2,rk2=kRλ当rk,kλ已知可以求Rrk2=kRλ当rk,k,R已知,可求λ这种简单的求得R或λ方法精度不高,原因何在?设m级暗纹的半径为rm,n级暗纹的半径为rn,则有:2rm=mRλ,rn2=nRλ将上两式相减,整理后得222rm-rn2Dm-DnR==(m-n)λ4(m-n)λ其中,Dm和Dn分别为m级暗纹和n级暗纹的直径。实验内容:1、实验装置的调整。(1)调节牛顿环仪,使人眼能看见牛顿环;(2)调节移测显微镜,使十字叉丝清晰可见;(3)调节移测显微镜,使视场中出现清晰的牛顿环图像,并使叉丝与牛顿环无视差;光学实验教案2、牛顿环直径的测量(1)(2)使十字叉丝对准牛顿环中心,左右移动显微镜,使显微镜叉丝中的竖直线始终与环相切,且切点为十字叉丝的交点处;移动移测显微镜,依次测量左侧22级暗纹至3级暗纹的中心坐标,继续移动显微镜,依次测量右侧3级暗纹至22级暗纹的中心坐标;(注意防止回程误差)110此处由于测了10组数据,R=Ri透镜曲率半径:R=±σR=∑10i=1实验重点:①正确掌握读数显微镜使用方法;②用逐差法处理实验数据,求出R。补充:为什么测量牛顿环从环中央缓缓向一侧移动至第32环;然后自32环起单方向移动返回,十字叉测出30环到第21环直径。为什么测量过