1、實 驗 報 告學生姓名： 學 號： 指導教師：實驗地點： 實驗時間：一、實驗室名稱： 二、實驗項目名稱：牛頓環(huán)測曲面半徑和劈尖干涉三、實驗學時： 四、實驗原理：1、等厚干涉如圖1所示，在C點產生干涉，光線11和22的光程差為 =2d+/2 Sd1212圖1C式中/2是因為光由光疏媒質入射到光密媒質上反射時，有一相位突變引起的附加光程差。當光程差 =2d+/2=(2k+1)/2, 即d=k /2時 產生暗條紋;當光程差 =2d+/2=2k/2, 即d=(k1/2)/2時 產生明條紋;因此,在空氣薄膜厚度相同處產生同一級的干涉條紋,叫等厚干涉條紋。2、用牛頓環(huán)測透鏡的曲率半徑將一個曲率半徑較大的平

2、凸透鏡的凸面置于一塊光學平板玻璃上則可組成牛頓環(huán)裝置。如圖2所示。這兩束反射光在AOB表面上的某一點ER相遇，從而產生E點的干涉。由于AOBrBA表面是球面，所產生的條紋是明暗相間OCE的圓環(huán)，所以稱為牛頓環(huán)，如圖3所示。圖Ld牛頓環(huán)圖 圖43、劈尖干涉將兩塊光學平玻璃重疊在一起，在一端插入一薄紙片，則在兩玻璃板間形成一空氣劈尖，如圖4所示。K級干涉暗條紋對應的薄膜厚度為d=k/2k=0時，d=0, 即在兩玻璃板接觸處為零級暗條紋；若在薄紙?zhí)幊尸F(xiàn)k=N 級條紋，則薄紙片厚度為 d=N /2 若劈尖總長為，再測出相鄰兩條紋之間的距離為x,則暗條紋總數(shù)為x，即 d=L /2 x 。五、實驗目的：深

3、入理解光的等厚干涉及其應用，學會使用移測顯微鏡。六、實驗內容：、用牛頓環(huán)測透鏡的曲率半徑 、用劈尖干涉法測薄紙片的厚度七、實驗器材（設備、元器件）：牛頓環(huán)裝置，移測顯微鏡，兩塊光學平玻璃板，薄紙片，鈉光燈及電源。八、實驗步驟：1用牛頓環(huán)測透鏡的曲率半徑（1）在日光下，用手輕調牛頓環(huán)儀上的三個螺釘，使牛頓環(huán)位于其中心。螺釘不要調得太緊（會壓壞玻璃），也不要調得太松（牛頓環(huán)不穩(wěn)定，容易移動，無法準確進行測量）。此時用肉眼可以看到很小的彩色牛頓環(huán)。（2）接通鈉光燈電源，將牛頓環(huán)儀放在移測顯微鏡的載物臺上，仔細調節(jié)移測顯微鏡，當出現(xiàn)清晰的牛頓環(huán)后，應左右移動鏡筒，以便在讀數(shù)范圍內的牛頓環(huán)都清晰可測。（

4、3）首先找到牛頓環(huán)的中心環(huán)，然后由中心環(huán)開始向一側移動顯微鏡，同時數(shù)出叉絲掃過的環(huán)數(shù)達到某一環(huán)（如第25環(huán)）后，再回轉數(shù)環(huán)（5環(huán)以上，以便消除空轉誤差），此時即可開始測量，將顯微鏡沿一個方向移動，測出所有需測數(shù)據(jù)并記錄.2用劈尖干涉法測薄片的厚度（1）檢查平行平面玻璃板上是否有灰塵、指紋，必要時可以用擦鏡紙擦干凈。（2）把一側夾有待測薄片或細絲的兩塊玻璃板放在移測顯微鏡的載物臺上，調整顯微鏡，使視場中出現(xiàn)一系列清晰的明暗直條紋。讀數(shù)時要保證整個劈尖位于顯微鏡移測范圍之內。（3）首先測出劈尖長L，然后測量20個暗條紋的間距，最后計算出 即可由式d=L /2 x算出被測量。九、實驗數(shù)據(jù)及結果分析：

5、1數(shù)據(jù)記錄表格牛頓環(huán)編號 N003 環(huán)的級數(shù)m2019181716平均環(huán)的位置（mm）左13.45013.36013.27613.17213.094右4.3494.4404.5324.6314.724環(huán)的直徑（mm）9.1018.9208.7448.5418.370環(huán)的級數(shù)n109876環(huán)的位置（mm）左12.04011.92011.79011.65411.510右5.3915.5205.6455.7845.927環(huán)的直徑（mm）6.6496.4006.1455.8705.58382.82879.56676.45872.94970.05744.20940.96037.76134.45731.1

6、7038.61938.60638.69738.49238.88738.660= 38.66.10-6 / 41059010-9 =1.638 (m)= 0.065mm2= 0.003 mm2 = 0.260 mm2= 0.011 mm2=（1.640.01）m2劈尖干涉數(shù)據(jù)記錄被測量測量次數(shù)（mm）（mm）（mm）（mm）11.0503.1059.55034.02121.0718.09013.21034.14530.9051.7208.80834.059平均值1.0084.30510.52334.075= 6.218= 33.067= 6.27510-5 (m)= (6.27510-50.012) m十、實驗結論：光的干涉在科研、生產和生活中有著廣泛應用，如用來檢查光學元件表面的光潔度和平整度，用來測量透鏡的曲率半徑和光波波長，用來測量微小厚度和微小角度等等。通過本實驗可以深刻地理解等厚干沙現(xiàn)象及其應用。十一、總結及心得體會：為了避免螺旋空程引入的誤差，在整個測量過程中，鼓輪只能沿一個方向轉動，稍有反轉，全部數(shù)據(jù)應作廢。讀數(shù)時應盡量使豎直叉絲對準干涉條紋的中心，盡量測量遠離中心的圓環(huán)，因為在接觸處玻璃的彈性形變,將使中心附近的圓環(huán)發(fā)生移位。