干涉法测微小量实验报告.pdf

干涉法测微小量 创建人：系统管理员 总分：100

实验目的

学习掌握利用光的干涉原理检验光学元件表面集合特征的方法，用劈尖的等厚干涉测量细丝

直径的方法，同时加深对光的波动性的认识。

实验仪器

低频信号发生器、示波器、超声声速测定仪、频率计等

实验原理

1、用牛顿环测平凸透镜的曲率半径

图1.牛顿环干涉条纹的形成

当曲率很大的平凸透镜的凸面放在一平面玻璃上时，会产生一组以 O 为中心的明暗相接的

同心圆环，称为牛顿环。 1 

如图，1、2 两束光的光成差 2 + ，式中 为入射光的波长， 是空气层厚度，空气   2

折射率n 1。如果第m 个暗环处空气厚度为 ，则有  m 

故得到： m  m 2

2、 劈尖的等厚干涉测细丝直径

图2.劈尖干涉条纹的形成

两片叠在一起的玻璃片，在它们的一端口夹一直径待测的细丝，于是两片玻璃之间便形成一

空气劈尖。当用单色光垂直照射时，会产生干涉现象。因为光程差相等的地方是平行两玻璃

片交线的直线，所以等厚干涉条纹是一组明暗相间的、平行于交线的直线。设入射光波长为 

 ，则得到第m 级暗纹处空气劈尖的的厚度d m  。由此可知，m=0 时，d=0 ，即在两 2 

玻璃片交线处，为零级暗条纹。如果在细丝处呈现 m=N 级条纹，则待测细丝直径d N  。 2 2

实验内容

1、测平凸透镜的曲率半径 （1）观察牛顿环

1）将牛顿环仪按图 3 所示放置在读数显微镜镜筒和入射光调节木架的玻璃片的下方，木架

上的透镜要正对着钠光灯窗口，调节玻璃片角度，使通过显微镜目镜观察时视场最亮。

图3.观测牛顿环实验装置图

2）调节目镜，看清目镜视场内的十字叉丝后，使显微镜筒下降到接近玻璃片，然后缓慢上

升，直到观察到干涉条纹，再微调玻璃片角度及显微镜，使条纹更清楚。 （2）测牛顿环直径