《牛顿环试验课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《牛顿环试验课件（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、牛顿环实验,物 理 实 验,大连大学基础物理实验中心,主讲教师： 刘军,牛顿环简介,17世纪初，物理学家牛顿在考察薄膜干涉现象时,偶然发现干涉圆环，后经大量的实验观测和研究发现，用一个凸透镜和一个平面玻璃相接触，用白光照射时，其接触点出现明暗相间的同心彩色圆环，用单色光照射，则出现明暗相间的单色圆环。这种光学干涉现象被称为“牛顿环”。,牛顿环实验,注意事项,实验原理,等厚干涉 半波损失 牛顿环,返回目录页,等厚干涉,平行光照射到薄介质上，介质上下表面反射的光会在膜表面处发生干涉。介质厚度相等处的两束反射光有相同的相位差，也就具有相同的干涉光强度，这就是等厚干涉。,返回,半波损失,波传播过程中，
2、遇到波疏介质反射，反射点入射波与反射波有相同的相位。波由波密介质反射，反射点入射波与反射波的相位差，光程差为/2，即产生了半波损失。 对光波说，来自大折射率介质的反射具有半波损失。,返回,牛顿环,将一曲率半径相当大的平凸玻璃透镜放在一平面玻璃的上面，则在两者之间形成一个厚度随直径变化的空气隙。 空气隙的等厚干涉条纹是一组明暗相间的同心环。该干涉条纹最早被牛顿发现，所以称为牛顿环（Newton -ring）,下一页,空气薄层中，任一厚度e处上下表面反射光的干涉条件：,下一页,返回,各级明、暗干涉条纹的半径：,如波长已知，可用此法求出透镜曲率半径； 反之亦然。,是否可以用弦长取代牛顿环直径？,结论
3、：可以！,仪器介绍,读数显微镜 钠灯 平凸透镜,返回目录页,读数显微镜,返回,目镜,物镜,上下移动旋钮,水平移动旋钮,读数标尺,读数盘,钠灯,返回,钠光灯是一种气体放电灯。在放电管内充有金属钠和氩气。开启电源的瞬间，氩气放电发出粉红色的光。氩气放电后金属钠被蒸发并放电发出黄色光。 钠光在可见光范围内两条谱线的波长分别为589.6nm和589.0nm。这两条谱线很接近，所以可以把它视为单色光源，并取其平均值 589.3nm为波长。,平凸透镜,返回,平凸透镜与平板玻璃组合成牛顿环实验样品。,实验任务,返回目录页,1.调节牛顿环装置系统，定性观察牛顿环图样特点，把干涉图样调到最佳。 2.分别记录干涉
4、圆环左右两侧的游标读数 。 3.用逐差法求出平凸透镜曲率半径。,实验方法,返回目录页,数据处理,返回目录页,数据记录表格 曲率半径计算 误差分析,数据记录表格,返回,曲率半径计算,返回,将m=1013分为一组，m=1417分为二组，逐4相减，则,同理,则,注意事项,1.干涉环两侧的环序数不要数错。,2.防止实验装置受震引起干涉环的变化。,3.调节显微镜的焦距时，应使物镜筒从待测物移开，使物镜筒自下而上地调节。严禁将镜筒反向调节，以免碰伤和损坏物镜和待测物。,4.在整个测量过程中，十字叉丝中的一条线必须与主尺平行，十字叉丝的走向应与待测物的两个位置连线平行，同时不要将待测物移动。,5.测量中的测微鼓轮只能向一个方向转动，以防因螺纹中的空程而引起的误差。,返回,6.实验中可以用弦长取代牛顿环直径,读数显微镜的空程误差,空程误差属系统误差，由螺母与螺杆间的间隙造成.,在齿合前，轻轻转动螺尺手柄，螺尺 读数变化，而游标并没有移动。,消除方法：测量时只往同一方向转动螺尺。,误差分析（略）,返回,
