2020年高中物理競賽實驗講義大全-9光的等厚干涉 教案設計

DD2020中物理競賽講義蘇州中學競賽講義9光的等厚干涉【實驗目】觀察等厚象，考察其點。學習用牛環(huán)測量透鏡率半徑。學習實驗果數(shù)據(jù)的處?！緦嶒炘?/p>

牛頓環(huán)

R將待測的面凸透鏡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)出所測環(huán)的環(huán)數(shù)差mn，無須確定各環(huán)干涉級數(shù)，就可算出凸透的曲率半徑并且避免了圓中心無法確的困難。劈尖兩塊平板璃，使其一平行相接，

l另一端夾一細絲（或測樣品，這樣兩塊平板璃之間形成一個具有一微

e

e

e小傾角的形空氣薄膜這一裝置就稱為劈尖。

L(a)當有平行垂直照射時空氣薄膜上、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級紋的光程滿足：

le

2

(2K

2

(b)圖9-2劈（K=0，，，……）當K=0，由上式可得：e=0即為兩玻璃接觸端即劈棱。設細絲處涉級次為N，有10L其中為個條紋的長度，所以

LL

已知即可求出。N【實驗內(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)顯微的標尺平行，消除差(見附錄。平移數(shù)顯微鏡，觀察待測的各環(huán)左右是否都在讀數(shù)顯微鏡的讀數(shù)范圍之。測量牛頓環(huán)的直徑選取要測的mn(各5環(huán)，如取為32，28，24，n為，18，，14。轉動鼓輪先使鏡筒向移動，順序數(shù)35環(huán)再向右轉到32環(huán)，使叉盡量對準干條紋的中心，錄讀數(shù)。然繼續(xù)轉動測鼓輪，使絲依次與28，，，，，，，環(huán)對準，順次記下數(shù)；再繼續(xù)動測微鼓輪，叉絲依次與心右14，16，18，，24，26，，32環(huán)對，也順次記下環(huán)的讀數(shù)。注意在一測量過程中，測微鼓應沿一個方旋轉中途不得轉，以免引起程差。3．調(diào)整并觀測劈尖的涉圖樣將兩塊玻片兩端平行齊，在一端夾平直細絲，使細絲的邊線盡量端面平行。量使玻璃片邊與讀數(shù)顯微標尺平行，于物鏡正方。轉動顯微上的角半反射片使得目鏡中看到的視場均勻明亮（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，移動劈尖條紋與叉絲豎線平行，消除視差多次測量條條紋的間距L：某一條紋為L，記下數(shù)顯微鏡讀數(shù)，過10條條紋測出L，則

L10

L

x10

L，重復測量x次。(4)測條條紋的總間距L：測出玻