文档介绍：实验十九光的等厚干涉的应用
【预****思考题】
.光的干涉条件是什么
.附加光程差产生的条件是什吗
.什么是等候干涉
.说出你所知道的测量微小长度的方法。
光的干涉是光的波动性的一种表现。若将同一点光源发出的光分成 两束，让它们各经 = 2e + - = (2k + \)~(k=0, 1, 2,...)
22
可得，第上级暗纹对应的空气劈尖厚度为/=%［；笫A-1级暗纹对应的空 气劈尖厚度为〃川=伙+ 1)(,两式相减得
M = e. . -e. =(k + \) — -k — = — 22 2
上式表明任意相邻的两条干涉条纹所对应的空气劈尖厚度差为2。 乂
2
此可推出相隔〃个条纹的两条干涉条纹所对应的空气劈尖厚度差为
a^,=/4：再由几何相似性条件可得待测薄片厚度为
O = (//Z)L
实验中，若取心=%-%| (与为最左侧劈尖暗条纹的左侧坐标，4为 最右侧劈尖条纹右侧坐标)，4为〃个条纹间的距离，它们可由读数显微 镜测出。则:
0 =(“出
2 4
【实验仪器介绍】
.读数显微镜
如图6所示，读数显微镜的主要部分为放大待测物体用的显微镜和读数 用的主尺和附尺。转动测微手轮，能使显微镜左右移动。显微镜有物镜、 目镜和十字叉丝组成。使用时，被测量的物体放在工作台上，用压片固定。 调节目镜进行视度调节，使又丝清晰。转动调焦手轮，从目镜中观察，使 被测量的物体成像清晰，调整被测量的物体，使其被测量部分的横面和显 微镜的移动方向平行。转动测微手轮，使十字叉丝的纵线对准被测量物体 的起点，进行读数(读数由主尺和测微等手轮的读数之和)。读数标尺上 为0-50〃〃〃刻线，每一格的值为1〃〃〃，读数鼓轮圆周等分为100格，鼓轮转 动一周，标尺就移动一格，B|J \mm ,〃〃〃。为 了避免回程误差，应采用单方向移动测量。
.
图6 读数显微镜结构图
灯管内有两层玻璃泡，装有少量氧气和钠，通电时灯丝被加热，氮气即 放出淡紫色光，钠受热后汽化，渐渐放出两条强谱线
〃〃?〃〃?， 通常称为钠双线，因两条谱线很接近，实验中可认为是比较好的单色光源, 〃〃?作为该单色光源的波长。由于它的强度大，光色单 纯，是最常用的单色光源。
使用钠光灯时应注意：
（1）灯点燃后，需等待一段时间才能正常使用（起燃时间约
5 min—6 min）。
（2）每开、关一次对灯的寿命有影响，因此不要轻易开、关。另外， 在正常使用下也有一定消耗，使用寿命只有500人因此应作好 准备工作，使用时间集中。
（3）开亮时应垂直放置，不得受冲击或振动。
【实验内容】
.利用牛顿环测平凸透镜曲率半径
（1）将牛顿环放置在读数显微镜工作台毛玻璃中央，并使显微镜镜筒 正对牛顿环装置中心，点燃钠光灯，使其正对读数显微镜物镜的45。反 射镜。
（2）调节读数显微镜
调节目镜：使分划板上的十字刻线清晰可见，并转动目镜，使十字刻线的
横刻线与显微镜 的移动方向平行。
调节45•反射镜：使显微镜视场中亮度最大，这时基本满足入射光垂直于 待测透镜的要求。
转动手轮15：使显微镜筒平移至标尺中部，并调节调焦手轮4,使物镜接 近牛顿环装置表面。
对读数显微镜调焦：缓缓转动调焦手轮4,使显微镜筒由下而上移动进行 调焦，直至从目镜视场中清楚地看到牛顿环干涉条纹且无视差为止；
然后再移动牛顿环装置，使目镜中十字刻线交点与牛顿环中心大致重 合。
（3）观察条纹的分布特征。
（4）测量暗环的直径。
转动读数显微镜读数鼓轮，同时在目镜中观察，使十字刻线由牛顿环 中央缓慢向一侧移动至25环然后退回第24环，H第24环开始单方向移 动十字刻线，每移动一环记下相应的读数直到第15环，然后再从同侧第 14环开始摇到第1环；穿过中心喑斑，从另一侧第1环开始依次数到第 14环，然后从第15环开始读数直至第24环。并将所测数据记入数据表格 中。
.利用劈尖测量薄片的厚度
（1）将牛劈尖放置在读数显微镜工作台毛玻璃中央，并使显微镜镜筒正 对劈尖装置中
心，点燃钠光灯，使其正对读数显微镜物镜的45。反射镜。
（2）调节读数显微镜
调节目镜：使分划板上的十字刻线清晰可见，并转动目镜，使十字刻线的 横刻线与显微镜 的移动方向平行。
调节45。反射镜：使显微镜视场中亮度最大。
转动手轮15：使显微镜筒平移至标尺中部，并调节调焦手轮4,使物 镜接近劈尖装置表面。