实验八 用牛顿环测透镜的曲率半径(实验报告).doc

文档介绍：实验八用牛顿环测透镜曲率半径[实验目的] ,了解干涉条纹特点。 。 。[实验原理] 牛顿环条纹是等厚干涉条纹。由图中几何关系可得 22222)( kkkkd Rd dRRr?????因为 R>>d k所以 kk Rd r2 2?(1) 由干涉条件可知,当光程差??????????????????暗条纹明条纹)0,1,2 (k2 )12(2 2 )1,2, (k 2 2??????kd kd k k(2) 其干涉条纹仅与空气层厚度有关,因此为等厚干涉。由(1)式和(2)式可得暗条纹其环的半径 Rkr k?? 2(3) 由式(3) 可知,若已知入射光的波长λ,测出 k级干涉环的半径 r k,就可计算平凸透镜的曲率半径。所以?m DDR kmk4 22???(4) 只要测出 D k和D k+m,知道级差 m,并已知光的波长λ,便可计算 R。[实验仪器] 钠光灯,读数显微镜,牛顿环。[实验内容] 1. 将牛顿环置于读数显微镜载物合上,并调节物镜前反射玻璃片的角度,使显微镜的视场中充满亮光。 2. 调节升降螺旋,使镜筒处于能使看到清晰干涉条纹的位置,移动牛顿环装置使干涉环中心在视场中央。并观察牛顿环干涉条纹的特点。 。由于中心圆环较模糊,不易测准,所以中央几级暗环直径不要测, 只须数出其圈数,转动测微鼓轮向右(或左) 侧转动 18 条暗纹以上,再退回到第 18 条,并使十字叉丝对准第 18条暗纹中心,记下读数,再依次测第 17条、第16条…至第 3条暗纹中心, 再移至左(或右)侧从第 3条暗纹中心测至第 18条暗纹中心,正式测试时测微鼓轮只能向一个方向转动,只途不能进进退退,否则会引起空回测量误差。 18圈对第 8圈,第17圈对第 7圈…。其级差 m=10 ,用(4) 式计算 R。[实验数据处理] 在本实验中,由于在不同的环半径情况下测得的 R 的值是非等精度的测量,故对各次测量的结果进行数据处理时,要计算总的测量不确定度是个较复杂的问题。为了简化实验的计算,避免在复杂的推导计算中耗费过多时间,本实验中研究测量的不确定度时仅按等精度测量的情况估算( 22kmkDD??)的标准偏差,而忽略 B类不确定度的估算和在计算中因不等精度测量所带来的偏差。表1 牛顿环测量数据 m =10, λ= × 10 -4 mm 圈数显微镜读数/mm D/mm D 2/mm 2D k+m 2-D m 2/mm 2 左方右方 721.