實驗九用牛頓環(huán)干涉測量透鏡曲率半徑實驗報告

班級 學號 姓名 帶課老師 完成實驗時間 簽名序號 預習檢查 實驗九用牛頓環(huán)干涉測透鏡曲率半徑實驗目的1.掌握用牛頓環(huán)測定透鏡曲率半徑的方法;2.通過實驗加深對等厚干涉原理的理解;實驗儀器和用具鈉燈,牛頓環(huán)儀,玻璃片（連支架）,移測顯微鏡實驗原理詳見教材P113-116.實驗內(nèi)容1實驗數(shù)據(jù)處理表1牛頓環(huán)相應級數(shù)暗環(huán)位置讀數(shù)（零點讀數(shù):0?004）單位:cm測量X級數(shù)x25fx25x20fx20x15fx15x10fx10x5fx5序號121.59227.69021.89827.36422.25727.00822.68426.57023.25126.028227.47521.36227.17021.67626.80222.05226.37122.47625.80823.052321.57927.68921.89327.36522.26127.00922.68226.56723.24926.021

測量序號r25r20r15r10r516.0985.4664.7513.8862.77726.1135.4944.7503.8952.75636.1105.4724.7483.8852.772平均值6.1075.4774.7503.8892.768R1R2R3R4R透鏡曲率半徑2.477x1042.412x1042.524x1042.533x1042.487x104表2牛頓環(huán)相應級數(shù)暗環(huán)半徑(零點讀數(shù):0?004)單位:cm注:R1r2--r2r2-一rr2--r2r2-一r2r2-一r2r2--r22520,R—2015,R—1510,R—1055九5九5九5九2342標準不確定度的分析(1)牛頓干涉圓環(huán)暗環(huán)半徑r的標準不確定度?-r)225 25 =0.005cm(n?-r)225 25 =0.005cm(n=3);25 A25 n(n-1)r的B類不確定度：U(r)=°.0°4cm=0.002cm(均勻分布取C=)；TOC\o"1-5"\h\z25 B25 <3C25r的總不確定度：U(r)=；U2(r)+U2(r)=0.005cmC2525 C25 A25 B25同理可得U(r)=0.009cm;U(r)=0.002cm;U(r)=0.004cm;U(r)=0.006cmC20 C15 C10 C5(2)透鏡曲率半徑R的不確定度透鏡曲率半徑R的標準不確定度為U(R).C采用高斯誤差傳播方法簡化公式可得：

i力R RRU(R)=U)2U2(r)+Gt”U2(r)TOC\o"1-5"\h\zC dr Cm1 dr Cm2mi m2;可得:r2—r2由R= ;可得:5九dR2r dR 2r(i)2=(―)2=0.0207x104cm2；(4)2=(―)2=0.0332x104cm2；dr 5九 dr 5九25 20dR 2r dR 2rdr20(dR)2

dr15(4)2

dr10( 2)2=(―)2=0.0332x104cm2；( dr20(dR)2

dr15(4)2

dr10“ 5九 dr 5九15dR 2r2=0.0064x104cm2；(3)2=(—)2=0.0106x104cm2；

dr 5九10dR 2r2=0.0105x104cm2；( 4)2=(—)2=0.0113x104cm2；dr 5九5故：U(R)=：( 1)2U2(r)+( 1)2U2(r)=0.0023x104cm；C1 drC25 dr C20V25 20!dR dRU(R)=■( 4)2U2(r)+( 2)2U2(r)=0.0020x104cm；C2 dr C20 dr C15V20 151dR dRU(R)=：( 3)2U2(r)+( 3)2U2(r)=0.0013x104cm；C3 dr C15 dr C1015 10dR dRU(R)=■(4)2U2(r)+(4)2U2(r)=0.0015x104cm；C4 dr C10 dr C5' 10 5故,R的總不確定度為：U(R)=vU2(R)+U2(R)+U2(R)+U2(R)=0.0036x104cm；C 'C1 C2 C3 C4所以,透鏡的曲率半徑為:R=(2.487土0.0036)x104cm