广大实验报告——等厚干涉测曲率半径.pdf

等厚干涉——牛顿环示范报告 【实验目的】 (1)用牛顿环观察和分析等厚干涉现象； (2)学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径； (3)学会使用读数显微镜测距。 【实验原理】 在一块平面玻璃上安放上一焦距很大的平凸透镜，使其凸面与平面相接触，在接触点 附近就形成一层空气膜。当用一平行的准单色光垂直照射时，在空气膜上表面反射的光束和 下表面反射的光束在膜上表面相遇相干，形成以接触点为圆心的明暗相间的环状干涉图样， 称为牛顿环，其光路示意图如图。 如果已知入射光波长，并测得第 级暗环的半径 ，k rk R 则可求得透镜的曲率半径 。但实际测量时，由于透镜 和平面玻璃接触时，接触点有压力产生形变或有微尘产生 附加光程差，使得干涉条纹的圆心和环级确定困难。用直 D D 径 、 ，有n m 2 2 D D R m n 4(mn) R 此为计算 用的公式，它与附加厚光程差、圆心位 置、绝对级次无关，克服了由这些因素带来的系统误差， D D 并且 、 可以是弦长。 m n 【实验仪器】 JCD3 型读数显微镜，牛顿环，钠光灯，凸透镜(包 括三爪式透镜夹和固定滑座)。 【实验内容】 1、调整测量装置 按光学实验常用仪器的读数显微镜使用说明进行 调整。调整时注意： 0 (1)调节45 玻片，使显微镜视场中亮度最大，这时，基本上满足入射光垂直于透镜 的要求(下部反光镜不要让反射光到上面去)。 (2)因反射光干涉条纹产生在空气薄膜的上表面，显微镜应对上表面调焦才能找到 清晰的干涉图像。 (3)调焦时，显微镜筒应自下而上缓慢地上升，直到看清楚干涉条纹时为止，往下 移动显微镜筒时，眼睛一定要离开目镜侧视，防止镜筒压坏牛顿环。 (4)牛顿环三个压紧螺丝不能压得很紧，两个表面要用擦镜纸擦拭干净。 2、观察牛顿环的干涉图样 （1）调整牛顿环仪的三个调节螺丝，在自然光照射下能观察到牛顿环的干涉图样，并 将干涉条纹的中心移到牛顿环仪的中心附近。调节螺丝不能太紧，以免中心暗斑太大，甚至 损坏牛顿环仪。 （2）把牛顿环仪置于显微镜的正下方，使单色光源与读数显微镜上 45角的反射透明 玻璃片等高，旋转反射透明玻璃 ，直至从目镜中能看到明亮均