文档介绍：实验十用牛顿环测透镜的曲率半径
利用透明薄膜上下外表对入射光的依次反射,入射光的振幅将分解成有一定光程差的几
,那么同一干预条纹所对
,提升测量精度,一般从离中央较远的某暗环开始测
出某两个暗环半径的平方差.
,
那么由光程差满足暗条纹的条件得
2(ha)2(2k1)2
2
r
hk—a,而h——
22R
2
rk2kR2Ra
所以第m条暗环的半径满足
2
rmmR2Ra
所以第n条暗环的半径满足
2
rnnR2Ra
将以上两式相减可得两暗环半径的平方差
22
rmrn(mn)R
22
可见两暗环半径的平万差rmrn与附加度a无关.
又由于暗环的圆心很难准确确定,所以暗环的直径代替得
22
DmDn4(mn)R
因此,透镜的曲率半径
,2_2
DmDn
4(mn)
由此可见,要计算R,只需测出级数相差(m-n)的两条暗环的直径Dm和Dn就可以了,而m或n的真正级数不必知道,这样就可以消除起始点的误差.
另外,,
2r2h-(2k1)-
R2
rk2kR
同样可得
DmD2
4(mn)
四、实验步骤与内容
1、调整实验装置
,使一局部光经其反射后进入牛顿环,然后改变测微目镜的上下,调整半反镜M的角度就可通过测微
目镜看到清楚的牛顿环.
(1)借助室内的灯光,用眼睛观察牛顿环,看到一亮点位于镜框的中央,,稍微旋动金属镜框上的三个调节螺丝,使环心面积最
小,并稳定在镜框中央(注意不要将螺丝拧得太紧,以免干预条纹变形,导致加大测量误差或光学玻璃破裂).、//
(2)将牛顿环装置放置在光学平台上,且使牛顿环中央与钠光灯发光窗口高度大致相同.
(3)接通钠光灯电源使灯管预热,待钠光灯正常发光后,调节测微目镜高度(底座可升降),使45度半反镜正对钠灯窗口,并且大致等高.
〔4〕调节测微目镜,,使视场被钠黄光均匀照亮,且亮度到达最大,这时根本上满足入射光垂直透镜的要求.
〔5〕干预条纹产生在空气薄层的上外表,因此应对上外表调焦,
与牛顿环装置之间的距离,直到在目镜中同时看到清楚的十字叉丝和牛
,即眼睛左右移动观察时两者无相对位移.
2、观察干预条纹的分布特征
观察各级条纹的粗细是否相同？条纹间隔有无变化？并作出解释.、观察牛顿环中央是暗
斑还是亮斑？假设是亮斑,如何解释？用擦镜纸仔细地将两个接触面擦干净,可使中央呈暗斑.
3、测量牛顿环直径,算出透镜曲率半径
/〔1〕调节测微目镜,,.
测量单过程中,应缓慢转动测微目镜的鼓