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实 验 报 告
学生姓名： 学 号： 指导教师：
试验地点： 试验时间：
一、试验室名称：
二、试验工程名称：牛顿环测曲面半径和劈尖干预
三、试验课时：
四、试验原理：
1、等厚干预
图1所表示，在C点产生干预，光线11`和22`光程差为 △=2d+λ/2
Sd12
S
d
1
2
1`
2`
图1
C
当光程差 △=2d+λ/2=(2k+1)λ/2,
即d=k λ/2时 产生暗条纹;
当光程差 △=2d+λ/2=2kλ/2,
即d=(k－1/2)λ/2时 产生明条纹;
所以,在空气薄膜厚度一样处产生同一级干预条纹,叫等厚干预条纹。
2、用牛顿环测透镜曲率半径
将一个曲率半径较大平凸透镜凸面置于一块光学平板玻璃上则可组成牛顿环装置。图2所表示。
这两束反射光在AOB外表上某一点E
R相遇，从而产生E点干预。由于AOB
R
rBA外表是球面，所产生条纹是明暗相间
r
B
A
OCE圆环，所以称为牛顿环，图3所表示。
O
C
E
图２Ld
图２
L
d’
牛顿环
图３ 图4
3、劈尖干预
将两块光学平玻璃重合在一起，在一端插入一薄纸片，则在两玻璃板间形成一空气劈尖，图4所表示。K级干预暗条纹对应薄膜厚度为d=kλ/2 k=0时，d=0, 即在两玻璃板接触处为零级暗条纹；若在薄纸处呈现k=N 级条纹，则薄纸片厚度为 d’=N λ/2
若劈尖总长为Ｌ，再测出相邻两条纹之间距离为△x,则暗条纹总数为Ｎ＝Ｌ／△x， 即 d’=L λ/2 △x 。
五、试验目标：
深入了解光等厚干包含其应用，学会使用移测显微镜。
六、试验内容：
１、用牛顿环测透镜曲率半径
２、用劈尖干预法测薄纸片厚度
七、试验器材（设备、元器件）：
牛顿环装置，移测显微镜，两块光学平玻璃板，薄纸片，钠光灯及电源。
八、试验步骤：
1．用牛顿环测透镜曲率半径
（1）在日光下，用手轻调牛顿环仪上三个螺钉，使牛顿环在其中心。螺钉不要调得太紧（会压坏玻璃），也不要调得太松（牛顿环不稳定，轻易移动，无法正确进展测量）。此时用肉眼能够看到很小彩色牛顿环。
（2）接通钠光灯电源，将牛顿环仪放在移测显微镜载物台上，认真调整移测显微镜，当消失清晰牛顿环后，应左右移动镜筒，便利在读数范围内牛顿环全部清晰可测。
（3）首先找到牛顿环中心环，然后由中心环开头向一侧移动显微镜，同时数出叉丝扫过环数达成某一环（如第25环）后，再回转数环（5环以上，便利消退空转误差），此时即可开头测量，将显微镜沿一个方向移动，测出全部需测数据并统计.
2．用劈尖干预法测薄片厚度
（1）检验平行平面玻璃板上是否有灰尘、指纹，必需时能够用擦镜纸擦干净。
（2）把一侧夹有待测薄片或细丝两块玻璃板放在移测显微镜载物台上，调整显微镜，使视场中消失一系列清晰明暗直条纹。读数时要确保整个劈尖在显微镜移测范围之内。
（3）首先测出劈尖长L，然后测量20个暗条纹间距，最终计算出 即可由式d’=L λ/2 △x算出被测量。
九、试验数据及结果分析：
1．数据统计表格
牛顿环编号 N003
环级数
m
20
19
18
17
16
平
均
环位置
（mm）
左
右
环直径（mm）
环级数
n
10
9
8
7
6
环位置
（mm）
左
右
环直径（mm）
= .×10-6 / 4×10×590×10-9 = (m)
=
= mm2
= mm2
= mm2
=（±）m
2劈尖干预
数据统计
被测量
测量次数
（mm）
（mm）
（mm）
（mm）
1
2
3
平均值
=
=
= ×10-5 (m)
= (×10-5±) m
十、试验结论：
光干预在科研、生产和生活中有着广泛应用，如用来检验光学元件外表光滑度和平坦度，用来测量透镜曲率半径和光波波长，用来测量微小厚度和微小角度等等。经过本试验能够深刻地了解等厚干沙现象及其应用。
十一、总结及心得体会：
为了避开螺旋空程引入误差，在整个测量过程中，鼓轮只能沿一个方向转动，稍有反转，全部数据应作废。读数时应尽可能使竖直叉丝对准干预条纹中心，尽可能测量远离中心圆环，由于在接触处玻璃弹性形变,将使中心四周圆环发生移位。由于计算马上只需知道环数差，所以，哪一条暗环作为第一环能够任意选择，一旦选定，在整个测量过程中就不能再转变。
十二、对本试验过程及方法、手段改善提议：
为了在试验中能清晰地看到牛顿环，提议使用高清晰度移测显微镜。
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