1、实验实验14 牛顿环和劈尖的等厚牛顿环和劈尖的等厚干涉干涉理学院大学物理实验中心2012年9月一 实验目的（1）学会使用读数显微镜（2）掌握用牛顿环测量凸透镜的曲率半径（3）掌握劈尖干涉测量劈尖的劈角二 仪器介绍读数显微镜读数显微镜目镜调焦手轮物镜标尺压片夹锁紧圈测微手轮反光镜45反射镜牛顿环牛顿环劈尖劈尖仪器介绍钠光灯钠光灯钠光灯的相关介绍，参考课本P41，钠光灯使用时需预热510分钟，钠光为黄色光，波长为589.3 nm。钠光灯开关三 实验原理POORdrRd入射光dP12nRrn222 光程差 d2)12(m暗环mRrm222)12(2Rrm得2222222)(rdRdRrdRR忽略不计
2、时当2,ddR Rrd22mRr 2)(4)(2222nmDDnmrrRnmnm牛顿环等厚干涉示意图实验原理2kd气层的厚度差：任意相邻暗纹对应的空2)12(22kdk产生暗纹的条件：2sin ,sin lldk所以因为sin 很小，所以由于l2lkd1kdkd劈尖等厚干涉示意图相邻暗纹距离l四 实验内容与步骤1020304050主尺固定支架0滑动部件主尺读数基准线5040螺尺读数基准线轮手微测读数：读数：27+0.0127+0.0148.5=27.485 mm 48.5=27.485 mm （一）读数显微镜的读数方法（二）空程误差旋转螺杆空程误差滑动螺母空程误差表现为：当测微手轮反向转动时，
3、镜筒或目镜中的十字叉丝不会立即跟着移动，而是过一会再移动。1、打开钠灯，预热35分钟，保证钠灯的窗口对准显微镜的45反射镜。调整反光镜使目镜视场明亮。反光镜朝向发光口（三）牛顿环实验步骤1 对准光路2 调节目镜的十字叉丝，镜筒位于标尺中间转动测微手轮，将镜筒置于标尺25 mm位置。3旋转目镜使十字叉丝的清晰转动目镜筒使叉丝的横丝与标尺平行，用锁紧螺丝固定目镜。将反光镜调到背光位置12日光灯下观察到彩色的同心圆环，调节三颗螺丝使同心圆环位于中心位置。调节螺丝3 牛顿环调至中心位置旋转手轮，镜筒调至最低注意别压碎牛顿环。反向旋转手轮聚焦，看到清晰圆环。移动牛顿环，使十字叉丝对准圆心下调镜筒上调镜筒
4、4 聚焦，使十字叉丝对准环心5 测量暗纹位置正向转动手轮，保证竖丝与暗环相切，数到右侧第72暗环。反向转两个暗环，到右侧第70暗环，记下此时的读数（反向转动是为了消除空程误差），此后一直沿着该方向转动手轮，即镜筒一直沿着红色箭头方向移动。依次记下右侧第6020暗环位置，然后叉丝又过圆心。沿着红色箭头方向，依次记下左侧第2070暗环位置。左侧第70暗环位置：17.179mm正转正转反转反转（四）劈尖实验步骤1、镜筒置于25mm位置。2、镜筒置于最低点，然后向上转动调焦手轮，聚焦。3、转动手轮，使叉丝竖线对准任一暗纹中央或相切，此即第0个条纹位置。然后沿着红色箭头方向，每4个暗纹，记一个读数，直到
5、第36条暗纹。注意：测量的条纹应选远离头发丝或纸条的一端，否则误差太大。0 1 2434、将数据记录表格，计算相邻暗纹距离,最后计算劈尖角。（五）实验注意事项1、镜筒先放到最低点再上调，防止损坏牛顿环和物镜。2、测量过程沿着同一方向转动测微手轮，防止空程误差。3、数暗环时要仔细，容易数错，每到读数的时候要慢慢转动手轮，防止转过。4、劈尖条纹要先调平行，选择劈角附近的条纹测量，因为头发丝或纸片一端条纹测量误差偏大。5、整理仪器，填写实验运行记录本。五 数据记录与处理 逐差法:数据沿红线分成上下两组，保证m-n=30mnU(R)不确定度计算劈尖角计算L2代入公式计算数据沿红线分成两组，绿框和篮筐各一组，对应相减得到20L，然后求平均，再除以20，得到相邻暗纹距离。六 思考题1、牛顿环的干涉条纹是如何形成的？其条纹特征是什么？2、在牛顿环数据计算中为什么要采用m-n=30环？这样处理有什么优点？3、实验中观察劈尖干涉的等厚条纹有时是倾斜的，其影响因素有哪些？版权归实验中心所有，禁止转载
