實(shí)驗(yàn)報(bào)告-牛頓環(huán)

1、實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告姓 名：張少典班 級(jí)：F0703028學(xué) 號(hào)：5070309061 實(shí)驗(yàn)成績(jī)：同組姓名：張偉楠實(shí)驗(yàn)日期：2008/03/24指導(dǎo)老師： 批閱日期：-用CCD成像系統(tǒng)觀察牛頓環(huán)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、在進(jìn)一步熟悉光路調(diào)整的基礎(chǔ)上，用透射光觀察等厚干涉現(xiàn)象牛頓環(huán)。2、學(xué)習(xí)利用干涉現(xiàn)象測(cè)量平凸透鏡的曲率半徑?！緦?shí)驗(yàn)原理】測(cè)量時(shí)：rnrn' = Lx理論上：【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果計(jì)算】l 數(shù)據(jù)記錄干涉條紋級(jí)數(shù)n牛頓環(huán)像rn(像素)5179.466197.517212.558227.429240.8810253.3111265.8512277.7313289.0814300.29L= 3.9

2、18 mm定標(biāo)次數(shù)狹縫寬度（像素）L/x1440.050.0089042442.000.0088643440.950.008885L/x=0.008884 mm/像素l 數(shù)據(jù)處理干涉條紋級(jí)數(shù)n牛頓環(huán)像rn(像素)牛頓環(huán)rn(mm)rn2(mm2)5179.461.5943232.5418656197.511.7546793.0788987212.551.8882943.5656558227.422.0203994.0820139240.882.1399784.57950510253.312.2504065.06432711265.852.3618115.57815312277.732.4673

3、536.08783213289.082.5681876.59558314300.292.6677767.117031l 結(jié)果計(jì)算與分析斜率= 0.50532R* = 0.50532 mm2 = 589.3nm = 5.893*10-4 mm所以 R = 857.5 mm2*R*d0 - R*=0.02857 mm2所以d0= 3.113e-4 mm在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，誤差可能分別來(lái)自在圖樣上畫(huà)圓時(shí)的半徑誤差，以及在測(cè)量縫寬時(shí)由于縫寬不能和光軸絕對(duì)垂直造成的誤差。但由于使用電腦進(jìn)行像素級(jí)別的測(cè)量，其他誤差應(yīng)當(dāng)說(shuō)是很小的。雖然在最后線性擬合時(shí)，截距有較大的誤差范圍，但由于在計(jì)算d0時(shí)，R*>>

4、;截距，故這一誤差在最后得到d0值的時(shí)候也被控制的很小?！締?wèn)題思考與討論】1、對(duì)于同一牛頓環(huán)裝置，反射式干涉環(huán)與透射式干涉環(huán)有什么異同之處？最明顯的區(qū)別就是反射式干涉環(huán)的中心是暗的，而且亮紋和暗紋和透射式干涉環(huán)是相反的。原因是反射式干涉比透射式干涉少了一次半波損失。如右圖所示，透射式干涉中，T2經(jīng)歷兩次透射，沒(méi)有半波損失，T4經(jīng)歷了兩次半波損失，和T2的相位差恰好是一個(gè)波長(zhǎng)，因此中央的干涉條紋是加強(qiáng)的，也就是亮紋。再看反射式干涉，T1沒(méi)有半波損失，而T3經(jīng)歷了一次半波損失，使得兩者相位差是半個(gè)波長(zhǎng)，因此中央的干涉條紋是相消的，形成暗紋。同理，在所有透射式干涉形成亮紋的距離，反射式形成的都是暗紋

5、。反之亦然。2、公式d=r2/2R-d0中d0表示什么意義？因?yàn)槠酵雇哥R與平玻璃的接觸處是有擠壓的，使得實(shí)際的接觸面積不是一個(gè)點(diǎn)而是有一定的大小，而擠壓會(huì)使得氣楔比理論上要窄，因此d會(huì)比理論指偏小，從而有一個(gè)修正值d03、當(dāng)用白光照射時(shí)，牛頓環(huán)的反射條紋與單色光照射時(shí)有何不同？白光照射時(shí)，由于不同波長(zhǎng)的光干涉后形成的條紋各級(jí)半徑不相等，使得不同波長(zhǎng)的圖像不重疊。又因?yàn)閷?duì)于確定的一級(jí)，半徑平方與波長(zhǎng)成正比，而白光所包含的光波長(zhǎng)是連續(xù)的，因此所成的圖像將很難分辨亮暗條紋，只是大體上可以看出顏色的“周期性”出現(xiàn)。即從圓心向外看時(shí)，顏色的變化取代了亮度的變化。形成了具有一定規(guī)律的“顏色條紋”。4、小結(jié)這次實(shí)驗(yàn)比較順利，由于很快就在電腦上得到了清晰的圖像，因此有時(shí)間去讓圖像變得盡量清楚和完美。在畫(huà)圓的時(shí)候，因?yàn)閳D像清晰，圓心的誤差很小，全部控制在了2個(gè)像素的范圍內(nèi)。之后的線性擬合也基本讓人滿意，擬合度達(dá)到了0.9997。高中在參加物理競(jìng)賽的時(shí)候就接觸到了牛頓環(huán)