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1、仅供个人参考For personal use only in study and research; not for commercial use用牛顿环测透镜曲率半径实验目的1观察光的等厚干涉现象，了解干涉条纹特点。2. 利用干涉原理测透镜曲率半径。3. 学习用逐差法处理实验数据的方法。实验原理牛顿环条纹是等厚干涉条纹。图1平凸透镜的反射界面图2 牛顿环由图中几何关系可得 因为Rd所以kr 2 二 2Rd(1)kk由干涉条件可知，当光程差” 尢A = 2d + = k九(k = 1,2,)明条纹k 2九九(2)A = 2d + = (2k + 1)一 (k = 0,1,2 )暗条纹 k 2
2、2其干涉条纹仅与空气层厚度有关，因此为等厚干涉。由(1)式和(2)式可得暗条纹其环的半径r2 =kk R半径。由式(3)可知，若已知入射光的波长久，测出k级干涉环的半径r，就可计算平凸透镜的曲率 k所以R = D2+m D2(4)4mk只要测出D和D，知道级差m,并已知光的波长久，便可计算R。kk+m实验仪器钠光灯，读数显微镜，牛顿环。实验内容1将牛顿环置于读数显微镜载物合上，并调节物镜前反射玻璃片的角度，使显微镜的视 场中充满亮光。2.调节升降螺旋，使镜筒处于能使看到清晰干涉条纹的位置，移动牛顿环装置使干涉环 中心在视场中央。并观察牛顿环干涉条纹的特点。3测量牛顿环的直径。由于中心圆环较模糊
3、，不易测准，所以中央几级暗环直径不要测, 只须数出其圈数，转动测微鼓轮向右（或左）侧转动18条暗纹以上，再退回到第18条，并使 十字叉丝对准第18条暗纹中心，记下读数，再依次测第17条、第16条至第3条暗纹中心, 再移至左（或右）侧从第3条暗纹中心测至第18条暗纹中心，正式测试时测微鼓轮只能向一个 方向转动，只途不能进进退退，否则会引起空回测量误差。4. 用逐差法进行数据处理及第18圈对第8圈，第17圈对第7圈。其级差m=10，用（4） 式计算R。实验数据处理在本实验中，由于在不同的环半径情况下测得的R的值是非等精度的测量，故对各次测 量的结果进行数据处理时，要计算总的测量不确定度是个较复杂的
4、问题。为了简化实验的计 算，避免在复杂的推导计算中耗费过多时间，本实验中研究测量的不确定度时仅按等精度测 量的情况估算（D2 -D2 ）的标准偏差，而忽略B类不确定度的估算和在计算中因不等精度D 2 D 2R = k+m=4mK1.556 mk + mk测量所带来的偏差。表1牛顿环测量数据m=10, 2 =5.893 X 10-4mm圈数显微镜读数/mmD/mmD2/mm2D 2-D 2 k+mm/mm2左方右方1822.93414.5908.34469.12236.352821.64015.8725.76833.2701722.82014.7148.10665.70736.773721.42
5、516.0465.37928.9341622.69814.8107.88862.22136.465621.30216.2275.07525.7561522.58214.9307.65258.55336.482521.10916.4114.69822.0711422.46215.0507.41254.93836.542420.89416.6054.28918.3961322.34815.1267.22252.15737.396320.68016.8383.84214.761D 2 - d 2 二 mm2k+mkS ( d 2- d 2 ) =0.385 mm2k + mkS(R) = S(D；+
6、m Df)=0.016 m4m九r = r + s (R) =1.5560.016m实验分析1.在测量时，我们近似认为非等精度测量为等精度测量会给实验结果带来误差，另外暗 条纹有一定的宽度，选取条纹中心也会带来误差。2测量时，若使测微鼓轮向两个方向转动，会带来回程误差。仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur fur den persdnlichen fur Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l etude et la recherche uniquement a des fins personnelles; pas a des fins commerciales.TonbKO gn只 nwgen, KOTopbie ucnonb3yQTC只 gn只 o6yqeHU只，uccnegoBaHU叼 u He gonxHNucnonb3OBaTbc只 b KOMMepqecKux qen只x.以下无正文
