
用牛顿环测透镜曲率半径
[实验目的]
1.
观察光的等厚干涉现象,了解干涉条纹特点?/p>
2.
利用干涉原理测透镜曲率半径?/p>
3.
学习用逐差法处理实验数据的方法?/p>
[实验原理]
牛顿环条纹是等厚干涉条纹?/p>
由图中几何关系可?/p>
2
2
2
2
2
)
(
k
k
k
k
d
Rd
d
R
R
r
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
因为
R>>d
k
所?/p>
k
k
Rd
r
2
2
?/p>
?/p>
1
?/p>
由干涉条件可知,当光程差
?/p>
?/p>
?
?/p>
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?/p>
?
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?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
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?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
暗条?
明条?/p>
)
0,1,2
(k
2
)
1
2
(
2
2
)
1,2,
(k
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
k
d
k
d
k
k
?/p>
2
?/p>
其干涉条纹仅与空气层厚度有关,因此为等厚干涉。由
(1)
式和
(2)
式可得暗条纹其环的半?/p>
R
k
r
k
?/p>
?/p>
2
(3)
由式
(3)
可知?/p>
若已知入射光的波长λ,测出
k
级干涉环的半?/p>
r
k
,就可计算平凸透镜的曲?
半径?/p>
所?/p>
?
m
D
D
R
k
m
k
4
2
2
?/p>
?/p>
?/p>
(4)
只要测出
D
k
?/p>
D
k+m
,知道级?/p>
m
,并已知光的波长
λ
,便可计?/p>
R
?/p>
[实验仪器]
钠光灯,读数显微镜,牛顿环?/p>
[实验内容]
1.
将牛顿环置于读数显微镜载物合上,并调节物镜前反射玻璃片的角度,使显微镜的?/p>
场中充满亮光?/p>
2.
调节升降螺旋,使镜筒处于能使看到清晰干涉条纹的位置,移动牛顿环装置使干涉?/p>
中心在视场中央。并观察牛顿环干涉条纹的特点?/p>
3.
测量牛顿环的直径。由于中心圆环较模糊,不易测准,所以中央几级暗环直径不要测?/p>
只须数出其圈数,转动测微鼓轮向右
(
或左
)
侧转?/p>
18
条暗纹以上,再退回到?/p>
18
条,并使