劈尖干涉測量頭發(fā)絲直徑摘要：根據(jù)等厚干涉原理，利用劈尖干涉，成功測量除了頭發(fā)絲的直徑。關鍵詞：干涉劈尖細絲直徑引言：根據(jù)薄膜干涉原理，用兩個很平的玻璃板間產(chǎn)生一個很小的角度，就構成一個楔形空氣薄膜，用已知波長的單色光入射產(chǎn)生的干涉條紋，可以測量頭發(fā)絲的直徑。設計方法及設計原則：2.1理論依據(jù)：當兩片很平的玻璃疊合在一起，并在其一端墊入細絲時，兩玻璃片之間就形成一空氣薄層（空氣劈）。在單色光束垂直照射下，經(jīng)劈上、下表面反射后兩束反射光是相干的，干涉條紋將是間隔相等且平行于二玻璃交線的明暗交替的條紋。顯然，劈尖薄膜上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉的光程差為TOC\o"1-5"\h\z人 力8=2e+—=(2k+1)— k=0,1,2\o"CurrentDocument"2 2時，干涉條紋為暗紋與k級暗條紋對應的薄膜厚度為：ek=k|兩相鄰暗條紋所對應的空氣膜厚度差為：力e+1 氣—~2如果有兩玻璃板交線處到細絲處的劈尖面上共有N調干涉條紋，則細絲的直徑d為；D=N（人/2）N由于N數(shù)目很大，實驗測量不方便，可先測出單位長度的條紋數(shù)N=N,。l再測出兩玻璃交線處至細絲的距離L，則N=N。LD=NL(k/2)0已知入射光波長人，測出N0和L,就可計算出細絲（或薄片）的直徑D。2.2實驗方法：實驗儀器：鈉光燈讀數(shù)顯微鏡劈尖裝置1、將細絲（或薄片）夾在劈尖兩玻璃板的一端，另一端直接接觸，形成空氣劈尖。然后置于移測顯微鏡的載物平臺上。2、開啟鈉光燈，調節(jié)半反射鏡使鈉黃光充滿整個視場。此時顯微鏡中的視場由暗變亮。調節(jié)顯微鏡目鏡焦距及叉絲方位和劈尖放置的方位。調顯微鏡物鏡焦距看清干涉條紋，并使顯微鏡同移動方向與干涉條紋相垂直。3、用顯微鏡測讀出叉絲越過條暗條紋時的距離1,可得到單位長度的條紋數(shù)N。。再測出兩塊玻璃接觸處到細絲處的長度L.重復測量六次，根據(jù)式D=NL0/2）計算細絲直徑D平均值和不確定度。0實驗結果與分析：3.1實驗數(shù)據(jù)與處理：實驗測量數(shù)據(jù)讀數(shù)顯微鏡縱向測量精度：0.005mm2020202020202.1232.1272.1212.1292.1272.125儀（）（）3.2實驗效果分析：經(jīng)上網(wǎng)查證，人頭發(fā)絲一般是? ，與實驗數(shù)據(jù)相差不大，說明本次試驗比較成功。實驗中可能會存在誤差，測量誤差，讀數(shù)誤差。偶然誤差等等。排除這些誤差，實驗相對會可以精確。結論：經(jīng)實驗得出，本人的頭發(fā)絲直徑大概在 左右。說明，根據(jù)薄膜干涉原理，利用劈尖干涉可以測量細絲的直徑。而且精確度較高，一般可以用來測量毫米級別以下的細絲直徑。本次試驗設計比較簡易，存在較大誤差。應該多測量幾次減小誤差，而且頭發(fā)絲各部分直徑不同，最好能測量多個位置。個人自己的頭發(fā)也有差異，所以實驗太過簡單，沒有深入研究。做這個實驗最大的心得體會就是一定要細心加耐心，第一次把頭發(fā)絲夾在劈尖上放到顯微鏡上觀察時，找不到干涉條文，經(jīng)過多番調整顯微鏡和劈尖后才看到干涉條紋，觀察多次后，眼睛卻開始難受。做這個實驗一定要按步驟，每一步都要仔細，哪一步出錯就會使得實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的誤差，所以一定要細心。光學實驗對眼睛要求很高，要一直盯著顯微鏡看，很快就會有累的感覺，所以一定要很有耐心。根據(jù)薄膜干涉的道理，劈尖干涉也可以測定