牛頓環(huán)測凸透鏡的曲率半徑實(shí)驗完整報告含數(shù)據(jù)

1、沈陽城市學(xué)院物理實(shí)驗報告實(shí)驗題目用牛頓環(huán)測凸透鏡的曲率半徑姓 名學(xué) 號專業(yè)班級實(shí)驗室號實(shí)驗成績指導(dǎo)教師實(shí)驗時間2014年 4 月 13 日物理實(shí)驗室制 實(shí)驗?zāi)康? 深入理解光的等厚干涉及其應(yīng)用。2 用牛頓環(huán)測平凸透鏡的曲率半徑。3 學(xué)會使用讀數(shù)顯微鏡。 實(shí)驗儀器名稱型號讀數(shù)顯微鏡JCD3低壓鈉光燈及電源GP20Na牛頓環(huán)儀NTK請認(rèn)真填寫實(shí)驗原理（注意：原理圖、測試公式）牛頓環(huán)將一曲率半徑相當(dāng)大的平凸玻璃透鏡 放在一平面玻璃的上面，則在兩者之間形成一個厚度隨直徑變化的空氣隙。 空氣隙的等厚干涉條紋是一組明暗相 間的同心環(huán)。 如圖所示，在平板玻璃面DCF上放一個曲率半徑很大的平凸透鏡ACB，C點(diǎn)

2、為接觸點(diǎn)，這樣在ACB和DCF之間，形成一層厚度不均勻的空氣薄膜，單色光從上方垂直入射到透鏡上，透過透鏡，近似垂直地入射于空氣膜。分別從膜的上下表面反射的兩條光線來自同一條入射光線，它們滿足相干條件并在膜的上表面相遇而產(chǎn)生干涉，干涉后的強(qiáng)度由相遇的兩條光線的光程差決定，由圖可見，二者的光程差 等于膜厚度e的兩倍，即 此外，當(dāng)光在空氣膜的上表面反射時，是從光密媒質(zhì)射向光疏媒質(zhì)，反射光不發(fā)生相位突變，而在下表面反射時，則會發(fā)生相位突變，即在反射點(diǎn)處，反射光的相位與入射光的相位之間相差p ，與之對應(yīng)的光程差為l/2 ，所以相干的兩條光線還具有l(wèi)/2的附加光程差，總的光程差為。在實(shí)驗中，我們選擇兩個離

3、中心較遠(yuǎn)的暗環(huán)，假定他們的級數(shù)為m和n，測出它們的直徑dm = 2rm，dn = 2rn，有 由此得出從這個公式可以看出，只要我們準(zhǔn)確地測出某兩條暗紋的直徑，準(zhǔn)確地數(shù)出級數(shù)m和n之差（m-n）（不必確定圓心也不必確定具體級數(shù)m和n），即可求得曲率半徑R。實(shí)驗內(nèi)容及步驟1.點(diǎn)燃鈉光燈，放好牛頓環(huán)儀，待鈉光燈發(fā)光正常后，調(diào)平玻片與水平成45，使目鏡視場中充滿黃光。調(diào)目鏡使十字叉絲清晰，橫絲與鏡筒移動方向平行。 調(diào)焦：使鏡筒自下而上的移動，看清干涉條紋并觀察其分布。叉絲中心與牛頓環(huán)中心對準(zhǔn)。2. 轉(zhuǎn)動讀數(shù)鼓輪, 讓十字準(zhǔn)線豎線從中央緩慢向左移至32環(huán)，然后反方向自32環(huán)向右（或向左）移動，當(dāng)十字準(zhǔn)線

4、豎線與30環(huán)外側(cè)相切時，記錄讀數(shù)顯微鏡上的位置讀數(shù)x30然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動鼓輪，使豎線依次與29-10環(huán)外側(cè)相切，并記錄讀數(shù)。過了10環(huán)后繼續(xù)轉(zhuǎn)動鼓輪，直到十字準(zhǔn)線豎線回到牛頓環(huán)中心，核對該中心是否是 k = 0。繼續(xù)按原方向轉(zhuǎn)動讀數(shù)鼓輪，越過干涉圓環(huán)中心，記錄十字準(zhǔn)線與右邊（或左邊）第10-30環(huán)內(nèi)切時的讀數(shù)。3.將數(shù)據(jù)輸入excel表格，導(dǎo)出最后的數(shù)據(jù)。 實(shí)驗數(shù)據(jù)記錄（注意：單位、有效數(shù)字、列表）環(huán)的級數(shù)302928272625環(huán)的位置/mm左32.89132.82432.7632.732.63832.551右24.73224.78424.84324.9224.98825.045環(huán)的直徑/mm8

5、.1598.047.9177.787.657.506環(huán)的級數(shù)151413121110環(huán)的位置/mm左31.80531.70531.6131.52331.42631.324右25.8225.92626.09226.19626.288環(huán)的直徑/mm5.9855.8055.615.4315.235.03666.64.641662.60.528458.522556.35.33.31.472129.27.352925.30.30.31.31.31.169630.97874請認(rèn)真填寫數(shù)據(jù)處理、誤差分析和實(shí)驗結(jié)論1、計算 31.013（ ）2、不確定度： 0.（ ） （ ）0.（ ）3、計算平凸透鏡的曲率半徑R及不確定度:曲率半徑877.125 ()不確定度 4.703 8775 實(shí)驗思考與建議1、在本實(shí)驗中若牛頓環(huán)中心是亮斑而非暗斑,對實(shí)驗結(jié)果是否有影響?為什么?沒有影響，因為使用逐差法