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1、等厚干涉参考答案和评分标准预习报告（20分）一. 实验目的a. 复习与巩固等厚干涉原理，观察等厚干涉现象;b. 利用牛顿环测量透镜球面的曲率半径；c. 学会如何消除误差、正确处理数据的方法。二. 实验仪器 读数显微镜、牛顿环装置、钠光灯三. 实验原理1. 等厚干涉原理2. 利用牛顿环测一个球面镜的曲率半径四. 实验内容和步骤1. 调整仪器2. 定性观察牛顿环3. 测量牛顿环各级直径，求出待测曲率半径及算出误差评分要点：1、要有实验名称、实验目的、实验原理、实验内容和步骤。（5分）2、实验原理的书写要求用以自己的语言，言简意赅的语言表述清楚。（5分）3、要绘制好填充测量数据所需要的表格。（5分）
2、4、报告的书写要整洁规范。（5分）数据采集与实验操作（40分）评分要点：1、不能用手直接摸牛顿环的表面。（2分）2、是否调出清楚的牛顿环。（10分）3、对实验的原理是否掌握。（10分）4、实验操作的熟练程度。（13分）5、是否读出合理的数据。（5分）（注：实验后没有整理仪器及登记仪器使用情况另扣10 分）数据记录和数据处理（30分）环的级数m24232221201918171615环的位置右侧(mm)18.89518.97119.04319.12119.22019.27119.35219.44219.52519.621左侧(mm)25.93925.81125.78425.70525.63925
3、.54525.45125.38025.29225.200R 0.08m, R 0.05mR=0.880.05(m)e=6%评分要点：1、是否列表记录数据，数据记录是否规范、清晰(10分)2、数据处理过程是否完整(10分)3、是否得出正确答案(R在合理的范围5分，误差处理5分)六思考题(10分)&(1) 、测量时，若实际测量的是弦长，而不是牛顿环的直径，则对测量结果会有何影响？为答：如图，直线AB为实际测量的方向，与实际的圆心0距离为0A 则 AC2 - AB2= (0C2 0A2) (0B2 0A2)= OC2 - 0B2 所以(2AC) 2(2AB) 2=(20C) 2(20B) 2即弦长的
4、平方差等于直径的平方差。所以对测量结果没有影响。(2) 、为什么相邻两暗环(或亮环)之间的距离，靠近中心的要比边缘的大？ 答一：r = i kR 九K i i i i_iAr = r 一 r = .、(k +1)R九一、；kR九=、R九(Jk +1 -、k)=k+1k k + 1 +&k所以靠近中心(k越小，Ar越大)的环间距要比边缘的大。答二：Ar为条纹间距，0为上球面与下平面的夹角因相邻两暗环间光程差之差为九，所以九2 tan 0，20离中心越远，0越大，所以条纹间距越小。(3) 、若已知光学波长九与球面曲率半径R，请设计出具体的实验方案，测量某种透明液体 光学介质的折射率。答：设其折射率
5、为n在液体中光波长为九k在牛顿环两玻璃面之间充满该液体，则暗纹条件为r 2 = kR九，kkr 2 一 r 2利用公式九=km和用本实验的方法求出九，则n =九/九.k (k m) Rkk(4) 、试分析牛顿环实验误差的主要来源。答：因为环有一定的宽度，对其准确定位有一定的困难，以此带来的误差是主要的误差来源。(5) 、怎样利用牛顿环的原理来检查平面玻璃表面质量？答：牛顿环的原理是等厚干涉，可将牛顿环装置上的平凸透镜放在待检查的玻璃上，看干涉 条纹是否为匀称的同心圆，若条纹出现外凸或内凹，则说明玻璃不平整；或将一块标准的平 板玻璃与待检查的玻璃成一小斜角放置，形成空气劈，看干涉条纹是否均匀的直线，若直线 出现弯曲部分，也说明玻璃不平整。(6) 、实验中所看到的牛顿环干涉条纹，是同一光束由空气薄膜上、下两表面反射后在上表 面相遇所产生的干涉现象，那么从牛顿环装置透出的光束是否同样能形成干涉条纹呢？如 能，则与反射方向所观察到的干涉条纹有何不同？ 答：能形成干涉条纹，但较模糊，且其明暗位置与反射方向所观察到的干涉条纹的明暗位置 相反。
