实验四牛顿环.ppt

文档介绍：实验四牛顿环
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牛顿环结构（实验室）
实验室中的牛顿环是由（待测）平凸透镜（半径约200～900cm）L和透明平板玻璃P叠合装在金属框架F之中构成的，如图上图所示。边框上有三个螺旋H，用以调节L和实验四牛顿环
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牛顿环结构（实验室）
实验室中的牛顿环是由（待测）平凸透镜（半径约200～900cm）L和透明平板玻璃P叠合装在金属框架F之中构成的，如图上图所示。边框上有三个螺旋H，用以调节L和P之间的接触，以改变干涉条纹的形状和位置，调节H时不可旋的过紧，以免接触压力过大引起透镜弹性变形，甚至损坏透镜
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牛顿环实验装置
牛顿环干涉图样
显微镜
S
L
M半透半反镜
图0-4
T
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R
光程差
明纹
暗纹
r
d
暗环半径
明环半径
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4）应用例子:可以用来测量光波波长，用于检测透镜质量，曲率半径等，怎样检测？
1）从反射光中观测，中心点是暗点还是亮点？
从透射光中观测，中心点是暗点还是亮点？
2）属于等厚干涉，条纹间距不等，为什么？
3）将牛顿环置于 的液体中，条纹如何变？
工 件
标 准 件
暗环半径
明环半径
结论
思考
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测量透镜的曲率半径
二、应用
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例1 用氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做牛顿环实验，测得第k个 , 第 k+5 ，求平凸透镜的曲率半径R.
解
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S
L
例2 如图所示为测量油膜折射率的实验装置 , 在平面玻璃片G上放一油滴，并展开成圆形油膜，在波长 的单色光垂直入射下，从反射光中可观察到油膜所形成的干涉条纹 . 已知玻璃的折射率，
问：当油膜中心最高点与玻璃片的上表面相距 时，干涉条纹如何分布？可见明纹的条数及各明纹处膜厚 ? 中心点的明暗程度如何 ? 若油膜展开条纹如何变化?
, 油膜的折射率
G
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解 1）条纹为同心圆
油膜边缘
明纹
明纹
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当油滴展开时，条纹间距变大，条纹数减少.
由于 故可观察到四条明纹 .
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总结
1）干涉条纹为光程差相同的点的轨迹，即厚度相等的点的轨迹
b
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2）厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长条纹不等间距
3）条纹的动态变化分析（ 变化时）
劈尖角
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每一条
纹对应劈尖
内的一个厚
度，当此厚
度位置改变
时，对应的
条纹随之移
动；当倾斜角 改变条纹形状改变
☆干涉条纹的移动演示
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【实验目的】
1、掌握用牛顿环测定透镜曲率半径的方法；
2、掌握读数显微镜的调节和使用；
3、通过实验加深对等厚干涉原理的理解。
1、读数显微镜 （编号： ）
2、 Na光源 （编号： ）
3、 牛顿环 （编号： ）
【实验仪器】
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【实验原理】
一、牛顿环结构简介
牛顿环是由待测平凸透镜L和透明平板玻璃P叠合装在金属框架F之中构成的，如图右图所示。边框上有三个螺旋H，用以调节L和P之间的接触