干涉法测微小量实验报告.pdf

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文档介绍

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

1)使显微镜的十字叉丝交点与牛顿环中心重合,并使

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