用牛顿环测量透镜的曲率半径.ppt

文档介绍：用牛顿环测量透镜的曲率半径
物理实验教学中心
应用极广，例如：测量光波波长、测量微小角度或薄膜厚度、观测微小长度变化、检测光学表面加工质量等。利用牛顿环还可以测量液体折射率。 本实验通过牛顿环研究光的干涉现象，测定透镜的曲率半径，学****测量微小长度，学****读数显微镜的使用等。
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现象
现象
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实验装置
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实验原理
理论原理
分析光程差，取 n=1， (考虑半波损失)
目标: 消去e 计算环的半径 r (why ?)
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牛顿环干涉条纹的特点
、等厚干涉；
；
、边缘高；
、边缘密；
，波长越短,条纹越靠近中心。
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牛顿环的应用
牛顿环等厚干涉条纹的形状反映了两个光学表明间距变化情况。利用牛顿环可以检测光学球面（或平面）的加工质量。
根据本实验原理，已知曲率半径的牛顿环可测定单色光的波长。
在牛顿环仪的镜面充满透明的液体光学介质，就可以测量其折射率n 。
问题：你能推导利用牛顿环测量折射率的公式吗？
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难点解说
测量时，只需测量 x2, x3, x4
少测一组数据x1可以减少数据读取工作量，降低误差。
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难点解说
为什么不用：
1. 透镜凸面与平板玻璃表面间并非理想的点接触，难以准确判断干涉级次k；
2. 读数显微镜目镜中的‘十字叉丝’ 不易做到与干涉条纹 严格相切。
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难点解说
实验中，如果用弦长取代牛顿环直径是否可以？
结论：可以！
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空程误差属系统误差，由螺母与螺杆间的间隙造成；
在齿合前，轻轻转动螺尺手柄，螺尺读数变化，而游标并没有移动。
消除方法：测量时只往同一方向转动螺尺。
读数显微镜的空程误差
螺杆
螺尺
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