文档介绍：用牛顿环测透镜曲率半径的数据处理方法用牛顿环干涉测透镜的曲率半径实验目的1(观察牛顿环产生的等厚干涉条纹,加深对等厚干涉现象的认识。2(掌握测量平凸透镜曲率半径的方法。实验仪器JXD—B型读数显微镜,牛顿环仪,钠光灯。仪器构造说明,(JXD—B型读数显微镜JXD—B型读数显微镜的构造、操作方法,见“光学常用仪器介绍”中常用仪器构造与调节的有关内容,请认真阅读。,(牛顿环仪牛顿环仪是由曲率半径约为200~700厘米的待测平凸透镜L和磨光的平玻璃板P叠和装在金属框架F中构成,如图1所示。框架边上有三个螺旋H,用来调节L和P之间的接触,以改变干涉条纹的形状和位置。调节H时,螺旋不可旋得过紧,以免接触压力过大引起透镜弹性形变,甚至损坏透镜。图1实验原理1如图2所示,在平面玻璃板BB,上放置一曲率半径为R的平凸透镜AOA,,两者之间便形成一层空气薄层。当用单色光垂直照射下来时,从空气上下两个表面反射的光束1和光束2在空气表面层附近相遇产生干涉,空气层厚度相等处形成相同的干涉条纹,这种干涉现象称为等厚干涉。此等厚干涉条纹最早由牛顿发现,故称为牛顿环。在干涉条纹上,光程差相等处,是以接触点O为中心,半径为r的明暗相间的同心圆,r、h、R三者关系为2rh,2R,h(1)2图因R?h(R为几米,h为几分之一厘米)。所以2rh,2R光程差为,2,h,,2(2)2即2r,,,,2R(3)(3)式是进入透镜的光束,光束,先由透镜凸面反射回去,光束2穿过透镜进入空气膜后,由平面玻璃板反射形成的光程差,式中λ/2为额外光程差。在反射光中见到的亮环2r,,k,,2k,22R(4)在反射光中见到的暗环2r,,k(21),,k,,22R(5)k式中=0,1,2,…,从上观察,以中心暗环为准,则有2rkR,2r,k,,,R,k,,k(6)可见,测出条纹的半径r,依(6)式便可计算出平凸透镜的半径R。实验内容,(观察牛顿环,,,接通钠光灯电源使灯管预热。,,,将牛顿环装置放置在读数显微镜镜筒下,镜筒置于读数标尺中央约25厘米处。,?,待钠光灯正常发光后,调节读数显微镜下底座平台高度(底座可升降),使45度玻璃片正对钠灯窗口,并且同高。3,,,在目镜中观察从空气层反射回来的光,整个视场应较亮,颜色呈钠光的黄色,如果看不到光斑,可适当调节45度玻璃片的倾斜度(一般实验室事先已调节好,不可随意调节)及平台高度,直至看到反射光斑,并均匀照亮视场。,,,调节目镜,在目镜中看到清晰的十字准线的像。,,,转动物镜调节手轮,调节显微镜镜筒与牛顿环装置之间的距离。先将镜筒下降,使45度玻璃片接近牛顿环装置但不能碰上,然后缓慢上升,直至在目镜中看到清晰的十字准线和牛顿环像。,(测量21环到30环的直径,,,粗调仪器,移动牛顿环装置,使十字准线的交点与牛顿环中心重合。,,,放松目镜紧固螺丝(该螺丝应始终对准槽口),转动目镜使十字准线中的一条线与标尺平行,即与镜筒移动方向平行。,?,转动读数显微镜读数鼓轮,镜筒将沿着标尺平行移动,检查十字准线中竖线与干涉环的切点是否与十字准线交点重合,若不重合,按步骤(,)、(,)再仔细调节(检查左右两侧测量区域)。,,,把十字准线移到测量区域中央(25环左右),仔细调节目镜及镜筒的焦距,使十字准线像与牛顿环像无视差。,,,转动读数鼓轮,观察十字准线从中央缓慢向左(或向右)移至