用牛顿环测平凸透镜的曲率半径_2.docx
《用牛顿环测平凸透镜的曲率半径_2.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《用牛顿环测平凸透镜的曲率半径_2.docx(4页珍藏版)》请在第一文库网上搜索。
1、用牛顿环测平凸透镜的曲率半径实验目的1 .通过实验加深对等厚干涉原理的理解2 .学习用牛顿环测量平凸透镜曲率半径的方法3 .掌握读数显微镜的使用4 .学习用逐差法(或作图法)处理数据教学方法采用启发式,引导式教学方法实验原理当一曲率半径很大的平凸透镜的凸面与一磨光平玻璃板相接触时,在透镜的凸面与平玻璃板之间将形成一空气薄膜,离接触点等距离的地方,厚度相同。如图1所示,若以波长为/1的单色平行光投射到这种装置上,则由空气膜上下表面反射的光波将互相干涉,形成的干涉条纹为膜的等厚各点的轨迹,这种干涉是一种等厚干涉,在反射方向观察时,将看到一组以接触点为中心的亮暗相间的圆环入射光干涉条纹,而且中心是一
2、暗斑(图2a);如果在透射方向观察,则看到的干涉环纹与反射光的干涉环纹的光强分布恰成互补,中心是亮斑,原来亮环处变为暗环,暗环处变为亮环(图2b),这种干涉现象最早为牛顿所发现,故称牛顿环。平凸透镜的曲率半径为R,形成脚肩级干涉暗环的半径为,不难证明暗环:r,n=水4(1)亮环:匕2=(2T)r(2)以上两式表明,当丸已知时.,只要测出第加级暗环(或亮环)的半径,即可算出透镜的曲率半径R;相反,当R已知时.,即可算出;I,但由于两接触面之间难免附着尘埃,并且在接触时难免发生弹性形变,因而接触处不可能是一个几何点,而是一个圆面,所以近圆心处环纹比较模糊和粗阔,以至难以确切判定环纹的干涉级数加和环
3、的中心,因而利用(1)来准确测量曲率半径R实际上是不可能的。通常将(1)式变成如下形式:J2-J2R=d/(3)4(m-n)式中4”和乙分别是第加级和第级暗环的直径。由(3)式可知,任意两环直径的平方差和干涉级数无关,而只与两个环的环序数差,-有关。只要精确测定两个环的直径就可以准确地算出透镜的曲率半径R,但为了减少误差,提高测量精度,必须测量距中心较远的、比较清晰的两个环纹的直径。实验任务1 .读数显微镜的调整(1)对准。移动牛顿环元件使其几何中心对准读数显微镜的物镜。(2)调焦。调节目镜使十字叉丝清晰;旋转物镜调节手轮,使镜筒由最低位置缓缓上升,边升边观察,直至目镜中看到聚焦清晰的牛顿环。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 牛顿 环测平 凸透镜 曲率 半径 _2