《光學(xué)實驗》牛頓環(huán)實驗課件

牛頓環(huán)實驗大學(xué)物理實驗牛頓環(huán)實驗大學(xué)物理實驗1牛頓環(huán)實驗名詞解釋儀器介紹實驗內(nèi)容操作要點數(shù)據(jù)處理問題思考牛頓環(huán)實驗名詞解釋儀器介紹實驗內(nèi)容操作要點數(shù)據(jù)處理問題思考2名詞解釋等厚干涉半波損失牛頓環(huán)返回目錄頁名詞解釋等厚干涉返回目錄頁3等厚干涉平行光照射到薄介質(zhì)上，介質(zhì)上下表面反射的光會在膜表面處發(fā)生干涉。介質(zhì)厚度相等處的兩束反射光有相同的相位差，也就具有相同的干涉光強(qiáng)度，這就是等厚干涉。

返回等厚干涉平行光照射到薄介質(zhì)上，介質(zhì)上下表面反射的光會在膜表面4半波損失波傳播過程中，遇到波疏介質(zhì)反射，反射點入射波與反射波有相同的相位。波由波密介質(zhì)反射，反射點入射波與反射波的相位差π，光程差為λ/2，即產(chǎn)生了半波損失。對光波說，來自大折射率介質(zhì)的反射具有半波損失。

返回半波損失波傳播過程中，遇到波疏介質(zhì)反射，反5牛頓環(huán)將一曲率半徑相當(dāng)大的平凸玻璃透鏡放在一平面玻璃的上面，則在兩者之間形成一個厚度隨直徑變化的空氣隙?？諝庀兜牡群窀缮鏃l紋是一組明暗相間的同心環(huán)。該干涉條紋最早被牛頓發(fā)現(xiàn)，所以稱為牛頓環(huán)（Newton-ring）返回牛頓環(huán)牛頓環(huán)將一曲率半徑相當(dāng)大的平凸玻璃透鏡放在一平面玻璃的上面，6儀器介紹讀數(shù)顯微鏡鈉燈平凸透鏡返回目錄頁儀器介紹讀數(shù)顯微鏡返回目錄頁7讀數(shù)顯微鏡返回目鏡物鏡上下移動旋鈕水平移動旋鈕讀數(shù)標(biāo)尺讀數(shù)盤讀數(shù)顯微鏡返回目鏡物鏡上下移動旋鈕水平移動旋鈕讀數(shù)標(biāo)尺讀數(shù)盤8鈉燈返回

鈉光燈是一種氣體放電燈。在放電管內(nèi)充有金屬鈉和氬氣。開啟電源的瞬間，氬氣放電發(fā)出粉紅色的光。氬氣放電后金屬鈉被蒸發(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。

鈉燈返回鈉光燈是一種氣體放電燈。在放電管內(nèi)充有金屬9平凸透鏡返回

平凸透鏡與平板玻璃組合成牛頓環(huán)實驗樣品。平凸透鏡平板玻璃平凸透鏡返回平凸透鏡與平板玻璃組合成牛頓環(huán)實驗樣品10實驗內(nèi)容實驗公式返回目錄頁

測量牛頓環(huán)直徑，計算平凸透鏡曲率半徑R。實驗內(nèi)容實驗公式返回目錄頁測量牛頓環(huán)直徑11實驗公式返回

在空氣厚度為e的地方，上下表面反射的光的光程差為2e+λ/2，其中后一項是“半波損失”。

光程差為(2k+1)λ/2處為干涉暗條紋，得到曲率半徑計算公式：實驗公式返回在空氣厚度為e的地方，上下表面反射的光的光12操作要點儀器布置觀測牛頓環(huán)測量直徑返回目錄頁操作要點儀器布置返回目錄頁13儀器布置返回儀器布置返回14觀測牛頓環(huán)返回光源對準(zhǔn)目鏡筒上的45°平板玻璃，調(diào)節(jié)平板玻璃方向，使光垂直照在平凸透鏡裝置上。此時通過目鏡可以看到明亮的黃色背景。調(diào)節(jié)目鏡清晰地看到十字叉絲，然后由下向上移動顯微鏡鏡筒（為防止壓壞被測物體和物鏡，不得由上向下移動?。?，看清牛頓干涉環(huán)。

觀測牛頓環(huán)返回光源對準(zhǔn)目鏡筒上的45°平板玻璃，調(diào)節(jié)平板玻璃15測量牛頓環(huán)直徑返回取m=15，n=5。橫向改變顯微鏡筒位置，使叉絲由第15圈外向第15圈移動直至叉絲交點與之重合，讀取C15，繼續(xù)朝同一方向移動叉絲至第5圈讀取C5；仍按原方向移動叉絲（為防止產(chǎn)生空程差），越過中央暗環(huán)，按同樣方法讀取C'5、C'15。將牛頓環(huán)旋轉(zhuǎn)若干角度，重復(fù)以上測量共6次。測量牛頓環(huán)直徑返回取m=15，n=5。橫向改變顯微鏡筒位置，16數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)記錄曲率半徑計算不確定度評定返回目錄頁數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)記錄返回目錄頁17數(shù)據(jù)記錄表格返回次數(shù)123456C15C5C’15C’5D15D5單位：mm數(shù)據(jù)記錄表格返回次數(shù)123456C15C5C’15C’5D118曲率半徑計算返回參考鏈接曲率半徑計算返回參考鏈接19不確定度評定返回先分別計算u(D15)和u(D5),其中B類不確定度均可取。由傳遞關(guān)系計算R的不確定度。不確定度有效數(shù)字取1位。不確定度評定返回先分別計算u(D15)和u(D5),其中B20問題思考