用牛頓環(huán)測透鏡的曲率半徑(實驗報告)

k2僅供個人參考k2Forpersonaluseonlyinstudyresearch;notcommercialuse用牛頓環(huán)測鏡曲率半徑［實驗的］1.觀察光的等厚干涉現(xiàn)象，了解干涉條紋特點。2.利用干涉原理測透鏡曲率半徑。3.學習用逐差法處理實驗數(shù)據(jù)的方法。［實驗理］牛頓環(huán)條紋是等厚干涉條紋。由圖中幾何關(guān)系可得因為R>>d所以kr2

Rd

（1）由干涉條件可知，當光程差22

(k)明條(k)暗紋

（2）其干涉條紋僅與空氣層厚度有關(guān)，因此為等厚干涉。由1)式和(2)式可得暗條紋其環(huán)的半徑r

(3)由式(3)可知若已知入射光的波長λ，測k級干涉環(huán)的半徑r，就可計算平凸透鏡的曲率k半徑。所以

D

Dk

(4)只要測出DD，知道級差m，并已知光的波長λ，便可算R。kk+m［實驗器］鈉光燈，讀數(shù)顯微鏡，牛頓環(huán)。［實驗容］1.將牛頓環(huán)置于讀數(shù)顯微鏡載物合上，并調(diào)節(jié)物鏡前反射玻璃片的角度，使顯微鏡的視場中充滿亮光。2.調(diào)節(jié)升降螺旋，使鏡筒處于能使看到清晰干涉條紋的位置，移動牛頓環(huán)裝置使干涉環(huán)中心在視場中央。并觀察牛頓環(huán)干涉條紋的特點。不得用于商業(yè)用途

D22僅供個人參考D223.測量牛頓環(huán)的直徑。由于中心圓環(huán)較模糊，不易測準，所以中央幾級暗環(huán)直徑不要測，只須數(shù)出其圈數(shù)，轉(zhuǎn)動測微鼓輪向右或左)側(cè)轉(zhuǎn)動18暗紋以上，再退回到第18，并使十字叉絲對準第18條暗紋中心記下讀數(shù)依次測第條第16條…至第3條暗紋中心，再移至左(或右)側(cè)從第3條暗紋中心測至第條暗紋中心式測試時測微鼓輪只能向一個方向轉(zhuǎn)動，只途不能進進退退，否則引起空回測量誤差。4.用逐差法進行數(shù)據(jù)處理及第18圈對第8圈第17圈對第7圈…。其級m=10用(4)式計算R。［實驗據(jù)處理］在本實驗中，由于在不同的環(huán)半徑情況下測得的值是非等精度的測量，故對各次測量的結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理時，要計算總的測量不確定度是個較復雜的問題。為了簡化實驗的計算，避免在復雜的推導計算中耗費過多時間，本實驗中研究測量的不確定度時僅按等精度測量的情況估（k測量所帶來的偏差。表1

k

的標準偏差而忽略B類不確定度的估算和在計算中因不等精度m=10,×10-4mm牛頓環(huán)量數(shù)據(jù)圈數(shù)

顯微鏡讀數(shù)/mm左方右方

D/mmD2/mm2

D2-D2k+mm/mm21822.93414.5908.34469.122821.64015.8725.76833.2701722.82014.7148.10665.707721.42516.0465.37928.9341622.69814.8107.88862.221621.30216.2275.07525.7561522.58214.9307.65258.553521.10916.4114.69822.0711422.46215.0507.41254.938420.89416.6054.28918.3961322.34815.1267.22252.157320.68016.8383.84214.761

36.35236.77336.46536.48236.54237.396D

2k

36.668mm

2S(DD2)0.385mm2R

D

Dm

1.556m

()

(D

2

=0.016mRR()

1.556±0.016m［實驗析］1.在測量時，我們近似認為非等精度測量為等精度測量會給實驗結(jié)果帶來誤差，另外暗條紋有一定的寬度，選取條紋中心也會帶來誤差。2.測量時，若使測微鼓輪向兩個方向轉(zhuǎn)動，會帶來回程誤差。不得用于商業(yè)用途

僅供個人參考僅供個用學習、究不得用商業(yè)用。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.Nurfürdenpers?nlichenfürStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'étudeetrechercheuniquementàdesfinspersonnelles;pasàdesfinscommerciales.толькдлялюдей,ко