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光等厚干涉实验报告.doc

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光等厚干涉实验报告.doc

文档介绍

文档介绍:
(完整版)光等厚干涉实验报告
由于 dk 小于 R, 故可以将其平方 忽略而得到
2Rdk
rk
2

合以上
的两种情况公式,
得到:
rk
2
2Rdk
kR ,
k 0,1,2, 暗环
由以上公式 件,
rk 与 dk 成二次 的关系,
故牛 之 并不是等距的,
且 了避免背光因素干
, 一般 取暗 作 象。
而在 中由于 力形 等原因,
凸透 与平板玻璃的接触不是一个理想的点而是一个 面;另外 面沾染回程会 致 中心成 一个光斑,
些都致使干涉 的 数和半径无法准确 量。

使用差 法消去附加的光程差,
用 量暗 的直径来代替半径,

都可以减少以上 型的 差出 。
由上可得:
D 2
m
D 2
n
R
n)
4(m
式中, D m、 D n 分 是第 m 与第 n 的暗 直径,
由上式即可 算出曲率半径
R。
由于式中使
用 数差 m-n 代替了 数 k, 避免了 中心及暗 数无法确定的 。
凸透 的曲率半径也可以由作 法得出。
得多 不同的
Dm 和 m, 根据公式 D 2
m4R
m ,
可知只要作 求出斜率
4R , 代入已知的 色光波 ,
即可求出凸透 的曲率半径
R。
劈尖
将两 光学平玻璃叠合在一起,并在其另一端插入待 的薄片或 (尽可能使其与玻璃的搭
接 平行), 在两 玻璃之 形成以空气劈尖,如下 所示:
- 2 -

当 色光垂直射入 , 在空气薄膜上下两界面反射的两束光 生干涉; 由于空气劈尖厚度相
等之 是平行于两玻璃交 的平行直 , 因此干涉条 是一 明暗相 的等距平行条 , 属
于等厚干涉。 干涉条件如下:
k 2dk (2k 1) k=0, 1, 2, ?
2 2
可知, 第 k 暗条 的空气劈尖厚度
d k
k
2
由干涉条件可知,
当 k=0
d0=0, 玻璃板的搭接 ,
零 暗条 。
若在待 薄物体
出出 的是第 N 暗条 ,
可知待 薄片的厚度(或 的直径)
d
N
2
操作中由于
N 大且干涉条 密,
不利于 N 的准确 量。
可先 出 n 条干涉条
的距离 l , 在 得劈尖交 到薄片 的距离
L , 干涉条 的 数 :
n L l

代入厚度 算式, 可得厚度 /直径 :
n L
2 l
主要 器 :
数 微 , 光灯, 牛 器件, 劈尖器件。
步 与操作方法:
牛 直径的 量
1) 准 工作: 点亮并 光灯;
整光路, 使 光灯均匀照射到 数 微 的反光
上, 并 反光 片使得光束垂直射入牛 器件。 恰当 整牛 器件, 直至
肉眼 件 小的正常完整的牛 干涉条 后, 把牛 器件放至 微 的中央并
- 3 -
准。 完成 微 的 焦, 使牛 的中央与十字交叉的中心 准后, 固定牛 器
件。
( 2) 量牛 的直径:
从第 6 开始逐 量到第 15 暗 的直径,
使用 量法。
微鼓 ,
从零 开始向左 数,
到第 15 暗 ,
向左跨 直至第 18
暗 后反向 鼓 (目的是消除空程 差)
, 使十字 返回到与第
15 暗 外
相切 ,开始 数;

鼓 , 均以左 相切的方式,
取第 14,13,, 6 暗 的 数并 。
鼓 ,
使十字叉 向右跨 中心,
使 直叉 依次与第
6 到第 15
的暗 的右内 相切,
次 数。
同一 暗 的左右位置两次 数之差 暗 的直径。
用劈尖 量薄片的厚度(或 直径)
( 1)
将牛 器件 成劈尖器件,
重新 行方位与角度 整,
直至可 清晰的平行干涉条
, 且条 与搭接 平行;干涉条 与 直叉 平行。
( 2)
在劈尖中部条 清晰 ,
出每隔
10
条暗 的距离 l, 量 5 次。
( 3)
出两玻璃搭接 到薄片的有效距离
L
, 量 5 次。
注意, 量 , 了避免螺距的空程 差, 数 微 的 微鼓 在每一次 量 程中只能 方向旋 , 中途不能反 。
- 4 -
数据记录与处理:

牛顿环第一次测量直径
nl
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
R