文档介绍:一、实验名称:
用牛顿环测量透镜的曲率半径
、实验目的:
1、 观察光的等厚干涉现象,了解干涉条纹特点。
2、 利用干涉原理测透镜曲率半径。
3、 学****用逐差法处理实验数据的方法。
三、实验仪器:
牛顿环装置(其中透镜的曲率未+ f =(24 + 1)?
得 e=—A—a
2
将上式代入式(4)得 rk2 = 2Re = 2R^k^-a^ = kRA-2Ra
上式中的。不能直接测量,但可以取两个暗环半径的平方差来消除它,例如 第秫环和第〃环,对应半径为
= mRA - 2Ra
丫: — nRA 一 2Ra
两式相减可得
&2 _。2 =(” _〃)以
所以透镜的曲率半径为
2 2
R= & F
又因为暗环的中心不易确定,故取暗环的直径计算
D 2-D2
R= ——二
4(m-n)2
由上式可知,只要测出久与Q (分别为第m与第〃条暗环的直径)的值,就能 算出R或/1。
五、实验步骤:
图3-11-6读数显微镜装置(牛顿环置于载物台上)
°玻璃片
1、调整测量装置
实验装置如图所示,读数显微镜的调整方法见重要仪器简介。
(1) 用眼睛在牛顿环装置上方观察,若环中心不是黑斑或黑斑偏离中部太 远,可以轻轻对牛顿环框架螺钉进行调节(切勿用力过大,以免损坏 透镜)。
(2) 启动钠光灯,让读数显微镜上的45°反射片对着钠光灯,然后调节反 射片的倾斜度(实验用的显微镜已装在物镜头上),使显微镜视场中 亮度最大。
C3)将显微镜对准牛顿环装置正表面调焦,找到清晰的牛顿环,注意调焦 时使物镜接近牛顿环装置(不要相碰),缓慢扭动调节手轮,使显微 镜自下而上缓慢地上升,直到看清楚干涉条纹为止。
(4)轻轻地移动牛顿环装置的位置,使条纹中心大致对准叉丝,且当测微 手轮转动移动叉丝时,叉丝与圆环相切。如叉丝倾斜可调节显微镜的 目镜筒。调节后,在实验过程中不能再动牛顿环装置。
2、 观察干涉条纹的分布特征:
注意观察当环心暗纹和叉丝左右移动时条纹间隔的变化,并注意条纹级数的 计算。
3、 测量牛顿环的直径:
从环心(暗斑)开始,转动测微手轮。一边转动,一边数出暗纹的级数。例 如,数到第m+2环后,反方向转动测微手轮,使十字叉丝交点对准第m条暗纹的 中间,从显微镜的主尺和测微手轮上的游标刻度记下读数然后继续朝同一 方向移动,使十字叉丝交点与第n条暗纹的中央对准,记下读数匕。继续朝同一 方向转动测微手轮,经过牛顿环的中心后,将另一边的第n环和第m环的暗纹中 心分别同目镜十字叉丝交点对准,依次记下相应的读数X”'和》“',则第m环 和第n环的直径分别为Dm =比"-x:I和Dn =\xn-x'n\ o
六、数据记录:
牛顿环测量透镜的曲率半径
左边读数
右边读数
环的直径
曲率半径
第30环
第10环
第29环
第9环
第28环
第8环
第27环
第7环
第26环
第6环
第25环