實驗十用牛頓環(huán)測曲率半徑

實驗十用牛頓環(huán)測曲率半徑第一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二實驗?zāi)康膶嶒瀮x器實驗原理實驗內(nèi)容及操作數(shù)據(jù)處理第二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二實驗?zāi)康?.觀察光的等厚干涉現(xiàn)象，了解等厚干涉的原理。2.學(xué)習(xí)用干涉方法測量平凸透鏡的曲率半徑。3.掌握讀數(shù)顯微鏡的使用方法。4.學(xué)習(xí)用逐差法處理數(shù)據(jù)。第三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二實驗儀器讀數(shù)顯微鏡鈉光燈分光鏡可調(diào)節(jié)支架牛頓環(huán)儀第四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二

整毫米從主尺讀出，不足1毫米的部分從微分筒上讀?。ㄎ⒎滞沧x數(shù)時要從小向大讀數(shù)）。上圖顯示讀數(shù)為：25.719mm。主尺讀數(shù)準(zhǔn)線主尺微分筒微分筒讀數(shù)準(zhǔn)線第五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二牛頓環(huán)：一束單色平行光垂直照射到此裝置上時，所呈現(xiàn)的等厚條紋是一組以接觸點(diǎn)O為中心的一系列明暗相間的、內(nèi)疏外密的同心圓環(huán)。實驗原理第六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二實驗原理第七頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二①牛頓環(huán)中心是一個不甚清晰的圓斑，這使牛頓環(huán)級次k難以確定，造成較大系統(tǒng)誤差，因此采用第m、n級暗環(huán)半徑的差值來消除系統(tǒng)誤差。②暗環(huán)圓心不易確定，故取暗環(huán)直徑替換，得透鏡曲率半徑的公式為：xm1xm2xn2xn1DnDm第八頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二實驗內(nèi)容及操作1、調(diào)整測量裝置獲得并觀察干涉條紋：（1）按實驗裝置圖放置好儀器。在自然光下觀察并調(diào)節(jié)牛頓環(huán)儀。在側(cè)光下用肉眼觀察牛頓環(huán)儀，可看到干涉條紋，如果干涉條紋的中心光斑不在金屬框的幾何中心，可通過調(diào)節(jié)位于金屬邊框上的三個螺釘，使其大致位于邊框中心。螺釘適當(dāng)旋緊即可，切不可過緊，以免損壞牛頓環(huán)裝置，也不可太松，太松時在測量過程中如果裝置晃動，會使中心光斑發(fā)生移動，無法進(jìn)行準(zhǔn)確測量。第九頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二第十頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二實驗內(nèi)容及操作（2）將調(diào)節(jié)好的牛頓環(huán)儀放在顯微鏡載物臺上。將顯微鏡鏡筒大致移動到標(biāo)尺的中間部位，牛頓環(huán)儀放于物鏡下方的載物臺上。（3）打開鈉光燈電源，調(diào)整燈罩，使發(fā)光窗口正對顯微鏡筒，鏡筒和牛頓環(huán)儀均處于光照范圍之內(nèi)。第十一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二實驗內(nèi)容及操作（4）調(diào)節(jié)升降支架，使顯微鏡載物臺臺面與鈉光燈窗口下邊緣大致相平。（5）調(diào)視場。其調(diào)節(jié)要點(diǎn)是：轉(zhuǎn)動分光鏡使其對準(zhǔn)光源，在顯微鏡下邊觀察邊調(diào)節(jié)，使目鏡視場中觀察到的光線亮度最大并到處均勻。左右不均，應(yīng)旋轉(zhuǎn)分光鏡；上下不均，應(yīng)調(diào)節(jié)升降支架，改變光線在分光鏡上的入射點(diǎn)，使反射光垂直照射到牛頓環(huán)儀上。第十二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二實驗內(nèi)容及操作（6）顯微鏡調(diào)焦。顯微鏡的調(diào)節(jié)分為目鏡聚焦和物鏡聚焦：調(diào)節(jié)目鏡，使目鏡視場中能夠清晰的看到十字叉絲，松開目鏡鎖緊螺釘轉(zhuǎn)動目鏡，使十字叉絲中的一條叉絲與標(biāo)尺平行，另一條叉絲用來測定物體位置。調(diào)節(jié)鏡筒升降旋鈕，先讓分光鏡靠近牛頓環(huán)儀，然后緩緩升起鏡筒，直至看到清晰的干涉條紋。消除牛頓環(huán)同十字叉絲視差。

第十三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二中心暗斑第一級暗條紋第十四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二實驗內(nèi)容及操作2、測量牛頓環(huán)直徑適當(dāng)移動牛頓壞裝置，使顯微鏡的十字叉絲交點(diǎn)與牛頓環(huán)中心重合，并使水平方向的叉絲與標(biāo)尺平行。轉(zhuǎn)動顯微鏡測微鼓輪，使顯微鏡筒沿一個方向移動，同時數(shù)叉絲豎線移過的暗環(huán)數(shù)，直到豎絲移到左邊第27個暗環(huán)。反向轉(zhuǎn)動鼓輪，當(dāng)豎向叉絲與第25環(huán)相切（取外切）時，記錄讀數(shù)顯微鏡上的位置讀數(shù)，然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動鼓輪，使叉絲豎線依次與第24、23……，14環(huán)相切（取外切），順次記下位置讀數(shù)。繼續(xù)轉(zhuǎn)動鼓輪，越過干涉圓環(huán)中心，記下豎向叉絲依次與另一邊的14、15、16……25環(huán)相切（取內(nèi)切）時的位置讀數(shù)。第十五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二

為了避免回程差，測量過程中，測微鼓輪應(yīng)始終在同一方向旋轉(zhuǎn)時讀數(shù)。數(shù)據(jù)表格：第十六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二數(shù)據(jù)處理計算各環(huán)的直徑逐差法處理數(shù)據(jù)，將計算結(jié)果填入表格。計算第十七頁，共十八頁，編輯于2023年，星期二注意事項為了避免回程差，測量暗環(huán)直徑過程中，測微鼓輪只能朝一個方向轉(zhuǎn)