文档介绍：南昌大学物理试验汇报
课程名称： 大学物理试验（下）_____________
试验名称： 等厚干涉____________
学院： 信息工程学院 专业班级：
学生姓名： 学号： _
试验地点： 基础试验大楼B313 座位号： ___
试验时间： 第6周星期三下午三点四十五分_______
试验目标：
观察牛顿环和劈尖干涉现象。
了解形成等厚干涉条件及特点。
3. 用干涉法测量透镜曲率半径和测量物体微小直径或厚度。
二、试验原理：
光等厚干渉，是利用透明薄膜上下两表面对入射光依次反射，反射光相遇时发生物理现象，干涉条件取决于光程差，光程差又取决于产生反射光薄膜厚度，同一干涉条纹所对应薄膜厚度相等，所以叫做等厚干渉。
当光源照到一块由透明介质做薄膜上时，光在薄膜上表面被分割成反射和折射两束光（分振幅），折射光在薄膜下表面反射后，又经上表面折射，最终回到原来媒质中，在这里和反射光交迭，发生相干。只要光源发出光束足够宽，相干光束交迭区能够从薄膜表面一直延伸到无穷远。薄膜厚度相同处产生同一级干涉条纹，厚度不一样处产生不一样级干涉条纹。这种干涉称为等厚干涉。图1
图1
2. 牛顿环测定透镜曲率半径
当一个曲率半径很大平凸透镜凸面放在一片平玻璃上时，二者之间就形成类似劈尖劈形空气薄层，当平行光垂直地射向平凸透镜时，因为透镜下表面所反射光和平玻璃片上表面所反射光相互干涉，结果形成干涉条纹。假如光束是单色光，我们将观察到明暗相间同心环形条纹；如是白色光，将观察到彩色条纹。这种同心环形干涉条纹称为牛顿环。
图3
本试验用牛顿环来测定透镜曲率半径。图2。设在干涉条纹半径ｒ处空气厚度为ｅ,那么，在空气层下表面Ｂ处所反射光线比在Ａ处所反射光线多经过一段距离２ｅ。另外，因为二者反射情况不一样：Ｂ处是从光疏媒质（空气）射向光密媒质（玻璃）时在界面上反射，Ａ处则从光密媒质射向光疏媒质时被反射，因Ｂ处产生半波损失，所以光程差还要增加半个波长，即：
δ=2ｅ＋λ/2 （１）
依据干涉条件，当光程差为波长整数倍时相互加强，为半波长奇数倍时相互抵消，所以：
从上图中可知：
r2=R2-(R-e)2=2Re-e2
因Ｒ远大于ｅ，故ｅ2远小于２Ｒｅ，ｅ2可忽略不计，于是：
ｅ＝ｒ2／2Ｒ （３）
上式说明ｅ和ｒ平方成正比，所以离开中心愈远，光程差增加愈快，所看到圆环也变得愈来愈密。
把上面（３）式代入（２）式可求得明环和暗环半径：
假如已知入射光波长λ，测出第ｋ级暗环半径ｒ，由上式即可求出透镜曲率半径Ｒ。
但在实际测量中，牛顿环中心不是一个理想暗点，而是一个不太清楚暗斑，无法确切定出ｋ值，又因为镜面上有可能存在微小灰