2020年高中物理競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)講義大全-9光的等厚干涉 教案設(shè)計(jì)

DD2020中物理競(jìng)賽講義蘇州中學(xué)競(jìng)賽講義9光的等厚干涉【實(shí)驗(yàn)?zāi)俊坑^察等厚象，考察其點(diǎn)。學(xué)習(xí)用牛環(huán)測(cè)量透鏡率半徑。學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)果數(shù)據(jù)的處?！緦?shí)驗(yàn)原】

牛頓環(huán)

R將待測(cè)的面凸透鏡AOB放在平板玻璃CD的面，使用干光照

C

A

rk牛頓環(huán)驗(yàn)裝置

e

D射，便形典型的牛頓。兩相干光(近垂直人射光經(jīng)過(guò)空氣隙下表面AOB和反光的程差為ekk

2

（1）形成暗紋條件：2

2

(2

2

,)即1e2可以推出透鏡的曲率徑為

（）R

2m)

（）其中:是牛頓環(huán)的第m直徑，是牛頓環(huán)的第環(huán)直徑只要mkLekLe數(shù)出所測(cè)環(huán)的環(huán)數(shù)差mn，無(wú)須確定各環(huán)干涉級(jí)數(shù)，就可算出凸透的曲率半徑并且避免了圓中心無(wú)法確的困難。劈尖兩塊平板璃，使其一平行相接，

l另一端夾一細(xì)絲（或測(cè)樣品，這樣兩塊平板璃之間形成一個(gè)具有一微

e

e

e小傾角的形空氣薄膜這一裝置就稱(chēng)為劈尖。

L(a)當(dāng)有平行垂直照射時(shí)空氣薄膜上、下表反射光產(chǎn)生涉，從而形成明暗交替等間隔的干條紋，如圖所示。其中K級(jí)紋的光程滿足：

le

2

(2K

2

(b)圖9-2劈（K=0，，，……）當(dāng)K=0，由上式可得：e=0即為兩玻璃接觸端即劈棱。設(shè)細(xì)絲處涉級(jí)次為N，有10L其中為個(gè)條紋的長(zhǎng)度，所以

LL

已知即可求出。N【實(shí)驗(yàn)內(nèi)】觀察牛頓環(huán)的干涉圖樣(1)調(diào)整牛頓環(huán)儀的三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲，在自然光射下能觀察牛頓環(huán)的

干涉圖樣并將干涉條的中心移到

圖19-3讀牛頓環(huán)儀中心附近。節(jié)螺絲，使牛環(huán)中心暗斑要太大。（）把牛頓環(huán)儀置顯微鏡的正方，使單色光與讀數(shù)顯微上45角反射透明玻片等高。旋轉(zhuǎn)反射透明玻璃直至從鏡中能看到明亮均的光照。（3）調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡的目鏡，使十字叉絲清晰；自下而上調(diào)物鏡直至觀察到晰的干涉圖移動(dòng)牛頓環(huán)使中心暗斑于視域中心調(diào)節(jié)目鏡統(tǒng)使叉絲絲與讀數(shù)顯微的標(biāo)尺平行，消除差(見(jiàn)附錄。平移數(shù)顯微鏡，觀察待測(cè)的各環(huán)左右是否都在讀數(shù)顯微鏡的讀數(shù)范圍之。測(cè)量牛頓環(huán)的直徑選取要測(cè)的mn(各5環(huán)，如取為32，28，24，n為，18，，14。轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪先使鏡筒向移動(dòng)，順序數(shù)35環(huán)再向右轉(zhuǎn)到32環(huán)，使叉盡量對(duì)準(zhǔn)干條紋的中心，錄讀數(shù)。然繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)鼓輪，使絲依次與28，，，，，，，環(huán)對(duì)準(zhǔn)，順次記下數(shù)；再繼續(xù)動(dòng)測(cè)微鼓輪，叉絲依次與心右14，16，18，，24，26，，32環(huán)對(duì)，也順次記下環(huán)的讀數(shù)。注意在一測(cè)量過(guò)程中，測(cè)微鼓應(yīng)沿一個(gè)方旋轉(zhuǎn)中途不得轉(zhuǎn)，以免引起程差。3．調(diào)整并觀測(cè)劈尖的涉圖樣將兩塊玻片兩端平行齊，在一端夾平直細(xì)絲，使細(xì)絲的邊線盡量端面平行。量使玻璃片邊與讀數(shù)顯微標(biāo)尺平行，于物鏡正方。轉(zhuǎn)動(dòng)顯微上的角半反射片使得目鏡中看到的視場(chǎng)均勻明亮（注意顯鏡底座的反鏡不能有向上反射光下而上調(diào)目鏡直至觀察清晰的干涉樣，移動(dòng)劈尖條紋與叉絲豎線平行，消除視差多次測(cè)量條條紋的間距L：某一條紋為L(zhǎng)，記下數(shù)顯微鏡讀數(shù)，過(guò)10條條紋測(cè)出L，則

L10

L

x10

L，重復(fù)測(cè)量x次。(4)測(cè)條條紋的總間距L：測(cè)出玻