实验十用牛顿环测曲率半径.pptVIP

第1页，共18页，星期日，2025年，2月5日实验目的实验仪器实验原理实验内容及操作数据处理第2页，共18页，星期日，2025年，2月5日实验目的1.观察光的等厚干涉现象，了解等厚干涉的原理。2.学习用干涉方法测量平凸透镜的曲率半径。3.掌握读数显微镜的使用方法。4.学习用逐差法处理数据。第3页，共18页，星期日，2025年，2月5日实验仪器读数显微镜钠光灯分光镜可调节支架牛顿环仪第4页，共18页，星期日，2025年，2月5日整毫米从主尺读出，不足1毫米的部分从微分筒上读取（微分筒读数时要从小向大读数）。上图显示读数为：25.719mm。主尺读数准线主尺微分筒微分筒读数准线第5页，共18页，星期日，2025年，2月5日牛顿环：一束单色平行光垂直照射到此装置上时，所呈现的等厚条纹是一组以接触点O为中心的一系列明暗相间的、内疏外密的同心圆环。实验原理第6页，共18页，星期日，2025年，2月5日实验原理第7页，共18页，星期日，2025年，2月5日①牛顿环中心是一个不甚清晰的圆斑，这使牛顿环级次k难以确定，造成较大系统误差，因此采用第m、n级暗环半径的差值来消除系统误差。②暗环圆心不易确定，故取暗环直径替换，得透镜曲率半径的公式为：xm1xm2xn2xn1DnDm第8页，共18页，星期日，2025年，2月5日实验内容及操作1、调整测量装置获得并观察干涉条纹：（1）按实验装置图放置好仪器。在自然光下观察并调节牛顿环仪。在侧光下用肉眼观察牛顿环仪，可看到干涉条纹，如果干涉条纹的中心光斑不在金属框的几何中心，可通过调节位于金属边框上的三个螺钉，使其大致位于边框中心。螺钉适当旋紧即可，切不可过紧，以免损坏牛顿环装置，也不可太松，太松时在测量过程中如果装置晃动，会使中心光斑发生移动，无法进行准确测量。第9页，共18页，星期日，2025年，2月5日第10页，共18页，星期日，2025年，2月5日实验内容及操作（2）将调节好的牛顿环仪放在显微镜载物台上。将显微镜镜筒大致移动到标尺的中间部位，牛顿环仪放于物镜下方的载物台上。（3）打开钠光灯电源，调整灯罩，使发光窗口正对显微镜筒，镜筒和牛顿环仪均处于光照范围之内。第11页，共18页，星期日，2025年，2月5日实验内容及操作（4）调节升降支架，使显微镜载物台台面与钠光灯窗口下边缘大致相平。（5）调视场。其调节要点是：转动分光镜使其对准光源，在显微镜下边观察边调节，使目镜视场中观察到的光线亮度最大并到处均匀。左右不均，应旋转分光镜；上下不均，应调节升降支架，改变光线在分光镜上的入射点，使反射光垂直照射到牛顿环仪上。第12页，共18页，星期日，2025年，2月5日实验内容及操作（6）显微镜调焦。显微镜的调节分为目镜聚焦和物镜聚焦：调节目镜，使目镜视场中能够清晰的看到十字叉丝，松开目镜锁紧螺钉转动目镜，使十字叉丝中的一条叉丝与标尺平行，另一条叉丝用来测定物体位置。调节镜筒升降旋钮，先让分光镜靠近牛顿环仪，然后缓缓升起镜筒，直至看到清晰的干涉条纹。消除牛顿环同十字叉丝视差。第13页，共18页，星期日，2025年，2月5日