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1、实验14 牛顿环和劈尖的等厚 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 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 劈尖 仪器介绍 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 牛顿环等厚干涉示意图 实验原理 劈尖等厚干涉示意图 四 实验内容与步骤 读数：27+0.0148.5=27.485 mm （一） 读数显
2、微镜的读数方法 （二） 空程误差 空程误差表现为 ：当测微手轮反 向转动时，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 1 2 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
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 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 反转 （四） 劈尖实验步骤 1、镜筒置
4、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 1 243 4、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=30 m n U(R )不确定度计算 劈尖角计算 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
