大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)等厚干涉

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)等厚干涉第1頁(yè)/共10頁(yè)讀數(shù)顯微鏡牛頓環(huán)鈉光燈鈉光燈電源高度調(diào)節(jié)架第2頁(yè)/共9頁(yè)第2頁(yè)/共10頁(yè)二．牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)原理：

1.牛頓環(huán)裝置:右圖,牛頓環(huán)裝置是由一塊曲率半徑很大的平凸透鏡和一塊光學(xué)平面玻璃用金屬框架固定而成的。

2.牛頓環(huán)干涉原理:當(dāng)入射光I(鈉黃光)垂直入射時(shí),經(jīng)平凸透鏡與平面玻璃之間的空氣層上.下兩個(gè)表面反射的兩束反射光和是相干光;產(chǎn)生干涉。由于是等厚干涉，因而生成一系列明暗相間的同心圓環(huán)。（干涉條件？）

eRR－e牛頓環(huán)等厚干涉光路圖第3頁(yè)/共9頁(yè)第3頁(yè)/共10頁(yè)由幾何關(guān)系：由于ｅ２為高階無(wú)窮小，可舍去。得其中：Ｒ為平凸透鏡的曲率半徑，ｒＫ為Ｋ級(jí)園環(huán)半徑，ｅ為Ｋ級(jí)圓環(huán)處空氣層厚度。兩束相干光的光程差：由于存在半波損失，故應(yīng)有的附加光程差。根據(jù)干涉原理：（由于是空氣，ｎ＝１）明環(huán)暗環(huán)第4頁(yè)/共9頁(yè)第4頁(yè)/共10頁(yè)由和干涉條件得：

為Ｋ級(jí)明環(huán)半徑

為Ｋ級(jí)暗環(huán)半徑以.分別表示m級(jí).n級(jí)暗環(huán)的半徑,則:不必確定某一環(huán)的級(jí)數(shù)不必確定牛頓環(huán)的中心第5頁(yè)/共9頁(yè)第5頁(yè)/共10頁(yè)

三.實(shí)驗(yàn)步驟:1.調(diào)整儀器:a.調(diào)節(jié)牛頓環(huán)裝置金屬框上的螺絲，使平凸透鏡自然地放在平板玻璃上。

b.調(diào)整反射平面玻璃及讀數(shù)顯微鏡的位置,使入射光近乎垂直

入射,并使鈉黃光充滿整個(gè)視場(chǎng)。

c.

調(diào)節(jié)目鏡,使十字叉絲清晰（消除視差）;顯微鏡調(diào)焦,看清干涉條紋,搖動(dòng)測(cè)微鼓輪,使叉絲交點(diǎn)大致在牛頓環(huán)環(huán)心位置。

d.觀察待測(cè)各環(huán),其左右.上下是否清晰，光強(qiáng)均勻。顯微鏡物鏡450反射玻璃入射鈉光牛頓環(huán)裝置牛頓環(huán)干涉光路圖第6頁(yè)/共9頁(yè)第6頁(yè)/共10頁(yè)定量測(cè)量:

測(cè)量時(shí),測(cè)微鼓輪只能沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，切忌反轉(zhuǎn)，以免產(chǎn)生空程差。

干涉條紋的定位？(在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上說(shuō)明你的定位方法）第7頁(yè)/共9頁(yè)第7頁(yè)/共10頁(yè)R=R±△Rλ＝589.3nm第8頁(yè)/共9頁(yè)第8頁(yè)/共10頁(yè)思考題P1721.2.3.提示:1.作圖,找出兩環(huán)間直徑與弦長(zhǎng)的關(guān)系再比較2.根據(jù)暗環(huán)的半徑公式rk2=kRλ3.若測(cè)量某種透明液體光學(xué)介質(zhì)的折射率，設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)裝置（放置牛頓環(huán)的裝置，包含設(shè)計(jì)