用讀數(shù)顯微鏡觀察牛頓環(huán)-F.ppt

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),用讀數(shù)顯微鏡觀察牛頓環(huán),牛頓環(huán)簡(jiǎn)介,將平凸透鏡的凸面置于一平玻璃上，慢慢壓緊，于是在自然光的照射下出現(xiàn)各種顏色的同心圓環(huán)，稱為牛頓環(huán)。,白光入射時(shí)的牛頓環(huán),黃光入射時(shí)的牛頓環(huán),牛頓對(duì)牛頓環(huán)作了精確的定量測(cè)定，但由于過分偏愛他的微粒說，始終無(wú)法正確解釋這個(gè)現(xiàn)象。直到19世紀(jì)初，英國(guó)科學(xué)家托馬斯楊才用光的波動(dòng)說完滿的解釋了牛頓環(huán)現(xiàn)象。在生產(chǎn)實(shí)踐中具有廣泛的應(yīng)用，可用于檢測(cè)透鏡的曲率，測(cè)量光波波長(zhǎng)，精確地測(cè)量微小長(zhǎng)度、厚度和角度，檢驗(yàn)物體表面的光潔度、平整度。,水波干涉的原理,振動(dòng)加強(qiáng)的條件：,水波干涉的照片,振動(dòng)減弱的條件：,（n = 0,1,2,）,（n = 0,1,2,）,1了解讀數(shù)顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用方法； 2理解牛頓環(huán)的干涉原理； 3. 掌握用干涉法測(cè)透鏡曲率半徑的方法。,（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（二）實(shí)驗(yàn)原理,氣楔的厚度取決于離平凸透鏡與平玻璃接觸點(diǎn)的距離。即取決于凸透鏡的彎曲半徑。如圖所示：,d = r2/2R (dR, 略去d2項(xiàng)) （4）,修正d值：d = r2/2R-d0 ( 5 ),把（5）代入（3）式中可得,取第m級(jí)暗環(huán)和第n級(jí)按環(huán)有：,兩式相減可得 凸透鏡曲率半徑公式,（三）實(shí)驗(yàn)儀器,鈉燈,鈉光燈是一種氣體放電燈。金屬鈉被蒸發(fā)并放電發(fā)出黃色光。鈉光在可見光范圍內(nèi)兩條譜線的波長(zhǎng)分別為589.59nm和589.00nm。這兩條譜線很接近，所以可以把它視為單色光源，并取其平均值589.30nm為波長(zhǎng)。,牛頓環(huán),平凸透鏡與平板玻璃組合成牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)樣品。,讀數(shù)顯微鏡,目鏡,上下移動(dòng)旋鈕,物鏡,水平移動(dòng)旋鈕,讀數(shù)盤,讀數(shù)標(biāo)尺,（四）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,儀器布置,1、調(diào)試牛頓環(huán)，使牛頓環(huán)位于透鏡正中。,2、將牛頓環(huán)儀放到測(cè)量顯微鏡的載物臺(tái)上，調(diào)節(jié)光源前的反射鏡，使鈉黃光充滿整個(gè)顯微鏡視場(chǎng)。,3、調(diào)節(jié)顯微鏡目鏡對(duì)十字叉絲聚焦，看到清晰的分劃板上的十字叉絲。移動(dòng)牛頓環(huán)，找到牛頓環(huán)。,4、旋轉(zhuǎn)調(diào)焦手輪對(duì)牛頓環(huán)聚焦，使環(huán)成像最清晰。,5、移動(dòng)牛頓環(huán)，使十字叉絲與牛頓環(huán)中心大致相合。,6、測(cè)量牛頓環(huán)直徑。,（五）數(shù)據(jù)記錄與處理,數(shù)據(jù)處理,（六）注意事項(xiàng),1、牛頓環(huán)儀上三支螺釘不要擰得過緊，以免發(fā)生形變，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞牛頓環(huán)儀。 2、由于計(jì)算R時(shí)，只需知道環(huán)數(shù)差(m-n)，故以哪一環(huán)為第一環(huán)可以任意選擇，但一經(jīng)選定，在整個(gè)測(cè)量過程中就不能改變。 3、測(cè)量