材料物理大物6-10a

等厚干涉現(xiàn)象的研究

——設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)(三)?實(shí)驗(yàn)基本要求?主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容?儀器簡介?實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)?思考題實(shí)驗(yàn)基本要求１、仔細(xì)體會式，并根據(jù)逐差法處理數(shù)據(jù)的原理，擬定合理可行的實(shí)驗(yàn)步驟，用牛頓環(huán)裝置測量透鏡的曲率半徑。２、推導(dǎo)利用劈尖測微小直徑（火候度）的計(jì)算公式。設(shè)計(jì)正確的方案和實(shí)驗(yàn)步驟，用劈尖裝置測量給定薄紙片的厚度。３、進(jìn)行誤差分析，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。主要試驗(yàn)內(nèi)容1、牛頓環(huán)和透鏡曲率半徑的測量將一塊曲率半徑較大的平凸透鏡的凸面置于一光學(xué)玻璃板上，在透鏡凸面和平板玻璃之間就形成一層空氣薄膜，厚度從中心接觸點(diǎn)到邊緣逐漸增加。當(dāng)平行單色光垂直射入時，入射光在薄膜上、下表面反射，形成具有一定光程差的兩束相干光。顯然，它們的干涉圖樣是以接觸點(diǎn)為中心的一系列明暗交替的同心圓環(huán)——牛頓環(huán)。透鏡曲率半徑的計(jì)算式：、為第m、n級暗條紋的直徑。2、劈尖和微小直徑的測量將兩塊光學(xué)平板玻璃疊在一起，在一端插入一薄片（或細(xì)絲等），則在兩平板玻璃之間形成一空氣劈尖。當(dāng)用單色光垂直照射時，在劈尖上、下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，形成明暗相間的、相互平行的干涉條紋。顯然，第級暗條紋對應(yīng)的兩束光的光程差滿足式：相應(yīng)的薄膜厚度如式所示：稍做變換即可求出薄片的厚度或細(xì)絲直徑等微小量。儀器簡介123451測量顯微鏡2345平板玻璃反射鏡鈉光燈牛頓環(huán)和劈尖裝置薄紙片或細(xì)絲實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、不準(zhǔn)用手觸摸儀器的光學(xué)表面，禁止對著鏡頭哈氣。2、由于干涉條紋并不銳細(xì)，在測量時為減小誤差應(yīng)該用十字準(zhǔn)線對準(zhǔn)牛頓環(huán)的暗條紋的中心。3、測距顯微鏡的螺旋在同一個方向旋轉(zhuǎn)時，中途不能倒轉(zhuǎn)，以免產(chǎn)生螺距誤差。測量時，干涉環(huán)的序數(shù)不能數(shù)錯。4、鈉黃光波長λ=5893埃。思考題1、牛頓環(huán)與劈尖干涉條紋有什么異同點(diǎn),試分析其原因。2、在劈尖干涉中,若被測物平行于兩平玻璃接觸邊沿,但發(fā)現(xiàn)干涉條紋不平行于兩平玻璃接觸的邊沿,這是什么原因造成的?在這種情況下被測出的干涉條紋寬度是垂直于干涉條紋測還是沿著斜邊測?下一步測被測物到兩平玻璃邊沿長度L時應(yīng)如何測?3、本實(shí)驗(yàn)是用反射光觀察干涉條紋的,若用透射光行不行,