《牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn) 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn) 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、牛 頓 環(huán) 實(shí) 驗(yàn)大 學(xué) 物 理 實(shí) 驗(yàn) 等 厚 干 涉 牛 頓 環(huán) 實(shí) 驗(yàn) 目 的 實(shí) 驗(yàn) 儀 器 實(shí) 驗(yàn) 原 理 實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 思 考 題 實(shí) 驗(yàn) 目 的 1. 觀(guān) 察 牛 頓 環(huán) 產(chǎn) 生 的 等 厚 干 涉 條 紋 ，加 深 對(duì) 等 厚 干 涉 現(xiàn) 象 的 認(rèn) 識(shí) ； 2 掌 握 測(cè) 量 平 凸 透 鏡 曲 率 半 徑 的 方法 ； 3 掌 握 讀 數(shù) 顯 微 鏡 的 原 理 和 使 用 實(shí) 驗(yàn) 儀 器 平 凸 透 鏡 平 凸 透 鏡 與 平 板 玻 璃 組 合 成 牛 頓 環(huán) 實(shí) 驗(yàn) 樣 品 。平 凸 透 鏡平 板 玻 璃 讀 數(shù) 顯 微 鏡 目 鏡 物 鏡上 下 移 動(dòng) 旋 鈕水

2、平 移 動(dòng) 旋 鈕讀 數(shù) 標(biāo) 尺讀 數(shù) 盤(pán) 鈉 燈 鈉 光 燈 是 一 種 氣 體 放 電 燈 。 在 放 電 管 內(nèi) 充有 金 屬 鈉 和 氬 氣 。 開(kāi) 啟 電 源 的 瞬 間 ， 氬 氣放 電 發(fā) 出 粉 紅 色 的 光 。 氬 氣 放 電 后 金 屬 鈉被 蒸 發(fā) 并 放 電 發(fā) 出 黃 色 光 。 鈉 光 在 可 見(jiàn) 光 范 圍 內(nèi) 兩 條 譜 線(xiàn) 的 波 長(zhǎng) 分 別為 589.59nm和 589.00nm。 這 兩 條 譜 線(xiàn) 很接 近 ， 所 以 可 以 把 它 視 為 單 色 光 源 ， 并 取其 平 均 值 589.30nm為 波 長(zhǎng) 。 實(shí) 驗(yàn) 原 理平 行 光 照 射 到

3、 薄 介 質(zhì) 上 ， 介 質(zhì) 上 下表 面 反 射 的 光 會(huì) 在 膜 表 面 處 發(fā) 生 干 涉 。介 質(zhì) 厚 度 相 等 處 的 兩 束 反 射 光 有 相 同 的相 位 差 ， 也 就 具 有 相 同 的 干 涉 光 強(qiáng) 度 ，這 就 是 等 厚 干 涉 。 牛 頓 環(huán)將 一 曲 率 半 徑 相當(dāng) 大 的 平 凸 玻 璃 透 鏡 放在 一 平 面 玻 璃 的 上 面 ，則 在 兩 者 之 間 形 成 一 個(gè)厚 度 隨 直 徑 變 化 的 空 氣隙 。 空 氣 隙 的 等 厚 干涉 條 紋 是 一 組 明 暗 相 間的 同 心 環(huán) 。 該 干 涉 條 紋最 早 被 牛 頓 發(fā) 現(xiàn) ， 所

4、以稱(chēng) 為 牛 頓 環(huán) 牛 頓 環(huán) 實(shí) 驗(yàn) 公 式 在 空 氣 厚 度 為 e的 地 方 ，上 下 表 面 反 射 的 光 的 光 程差 為 2e+/2， 其 中 后 一 項(xiàng)是 “ 半 波 損 失 ” 。 光 程 差 為 (2k+1) /2處為 干 涉 暗 條 紋 ， 得 到 曲 率半 徑 計(jì) 算 公 式 ： AB er R C O )(4)( 2222 nm DDnm rrR nmnm 實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容觀(guān) 測(cè) 牛 頓 環(huán)光 源 對(duì) 準(zhǔn) 目 鏡 筒 上 的 45 平 板 玻 璃 ， 調(diào) 節(jié) 平 板玻 璃 方 向 ， 使 光 垂 直 照 在 平 凸 透 鏡 裝 置 上 。 此時(shí) 通 過(guò) 目 鏡 可

5、以 看 到 明 亮 的 黃 色 背 景 。調(diào) 節(jié) 目 鏡 清 晰 地 看 到 十 字 叉 絲 ， 然 后 由 下 向 上移 動(dòng) 顯 微 鏡 鏡 筒 （ 為 防 止 壓 壞 被 測(cè) 物 體 和 物 鏡 ，不 得 由 上 向 下 移 動(dòng) ！ ） ， 看 清 牛 頓 干 涉 環(huán) 。 測(cè) 量 牛 頓 環(huán) 直 徑 轉(zhuǎn) 動(dòng) 讀 數(shù) 鼓 輪 , 觀(guān) 察 十 字 準(zhǔn) 線(xiàn) 豎 線(xiàn) 從 中 央 緩 慢向 左 （ 或 向 右 ） 移 至 40環(huán) ， 然 后 反 方 向 自 40環(huán)向 右 （ 或 向 左 ） 移 動(dòng) ， 當(dāng) 十 字 準(zhǔn) 線(xiàn) 豎 線(xiàn) 與 35環(huán) 外側(cè) 相 切 時(shí) ， 記 錄 讀 數(shù) 顯 微 鏡 上 的

6、位 置 讀 數(shù) x35然后 繼 續(xù) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 鼓 輪 ， 使 豎 線(xiàn) 依 次 與 30、 25、 20、15、 10、 5環(huán) 外 側(cè) 相 切 ， 并 記 錄 讀 數(shù) 。 過(guò) 了 5環(huán)后 繼 續(xù) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 鼓 輪 ， 直 到 十 字 準(zhǔn) 線(xiàn) 豎 線(xiàn) 回 到 牛 頓 環(huán)中 心 ， 核 對(duì) 該 中 心 是 否 是 k = 0。 繼 續(xù) 按 原 方 向 轉(zhuǎn) 動(dòng) 讀 數(shù) 鼓 輪 ， 越 過(guò) 干 涉圓 環(huán) 中 心 ， 記 錄 十 字 準(zhǔn) 線(xiàn) 與 右 邊 （ 或 左 邊 ）第 5、 10、 15、 20、 25、 30、 35環(huán) 外 切 時(shí)的 讀 數(shù) ， 注 意 從 一 側(cè) 40環(huán) 移 到 另 一 側(cè) 35環(huán)的

7、 過(guò) 程 中 鼓 輪 不 能 倒 轉(zhuǎn) 。 然 后 再 反 向 轉(zhuǎn) 動(dòng)鼓 輪 ， 并 讀 出 反 向 移 動(dòng) 時(shí) 各 暗 環(huán) 次 序 ， 并核 對(duì) 十 字 準(zhǔn) 線(xiàn) 回 到 牛 頓 環(huán) 中 心 時(shí) 是 否 是 0。 按 上 述 步 驟 重 復(fù) 測(cè) 量 2次 ， 將 暗 環(huán) 位 置 的 讀數(shù) 填 入 自 擬 表 中 。 數(shù) 據(jù) 記 錄 表 格 單 位 : mm環(huán) 數(shù) 環(huán) 數(shù)m n 左 左 右 右3530252015 25201510 5Dm/mm Dn /mm D2m-D2n 思 考 題 有 時(shí) 牛 頓 環(huán) 中 央 是 一 亮 斑 ， 這是 由 于 平 凸 透 鏡 與 平 板 玻 璃 沒(méi) 有 緊密 接 觸 而 致 。 試 進(jìn) 行 理 論 分 析 ， 并推 導(dǎo) 此 時(shí) 的 曲 率 半 徑 計(jì) 算 公 式 。