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干涉法測幾何量牛頓環(huán)第一頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六干涉法測幾何量—牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作數(shù)據(jù)處理第二頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、觀察等厚干涉現(xiàn)象,了解其產(chǎn)生機(jī)理;2、學(xué)習(xí)用光的干涉現(xiàn)象測幾何量—用牛頓環(huán)測平凸透鏡曲率半徑;3、進(jìn)一步掌握讀數(shù)顯微鏡的使用方法。第三頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六實(shí)驗(yàn)儀器讀數(shù)顯微鏡鈉光燈45°反光鏡可調(diào)節(jié)支架牛頓環(huán)儀第四頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六
整毫米從主尺讀出,不足1毫米的部分從微分筒上讀取(微分筒讀數(shù)時要從小向大讀數(shù))。上圖顯示讀數(shù)為:25.719mm。主尺讀數(shù)準(zhǔn)線主尺微分筒微分筒讀數(shù)準(zhǔn)線第五頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六實(shí)驗(yàn)原理ORABδm圖2第六頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六.S分束鏡M顯微鏡o
牛頓環(huán)裝置簡圖平凸透鏡平面玻璃
牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置及光路第七頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六
牛頓環(huán):一束單色平行光垂直照射到此裝置上時,所呈現(xiàn)的等厚條紋是一組以接觸點(diǎn)O為中心的一系列明暗相間的、內(nèi)疏外密的同心圓環(huán)。實(shí)驗(yàn)原理第八頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作1、調(diào)整測量裝置獲得并觀察干涉條紋:(1)按實(shí)驗(yàn)裝置圖放置好儀器。在自然光下觀察并調(diào)節(jié)牛頓環(huán)儀。在側(cè)光下用肉眼觀察牛頓環(huán)儀,可看到干涉條紋,如果干涉條紋的中心光斑不在金屬框的幾何中心,可通過調(diào)節(jié)位于金屬邊框上的三個螺釘,使其大致位于邊框中心。螺釘適當(dāng)旋緊即可,切不可過緊,以免損壞牛頓環(huán)儀,也不可太松,太松時在測量過程中如果裝置晃動,會使中心光斑發(fā)生移動,無法進(jìn)行準(zhǔn)確測量。第九頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六第十頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作(2)將調(diào)節(jié)好的牛頓環(huán)儀放在顯微鏡載物臺上。將顯微鏡鏡筒大致移動到標(biāo)尺的中間部位,牛頓環(huán)儀放于物鏡下方的載物臺上。放置時注意讓由三個可調(diào)節(jié)螺釘構(gòu)成的三角形的一個邊與載物臺靠近鈉光燈的邊緣相平行。(3)打開鈉光燈電源,調(diào)整燈罩,是發(fā)光窗口正對顯微鏡筒,鏡筒和牛頓環(huán)儀均處于光照范圍之內(nèi)。第十一頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作(4)調(diào)節(jié)升降支架,使顯微鏡載物臺臺面與鈉光燈窗口下邊緣大致相平。(5)45度反光鏡的調(diào)節(jié)。其調(diào)節(jié)要點(diǎn)是:轉(zhuǎn)動反光鏡使其對準(zhǔn)光源,在顯微鏡下邊觀察邊調(diào)節(jié),使目鏡視場中觀察到的光線亮度最大并到處均勻。左右不均,應(yīng)旋轉(zhuǎn)反光鏡;上下不均,應(yīng)調(diào)節(jié)升降支架,改變光線在反光鏡上的入射點(diǎn),使反射光垂直照射到牛頓環(huán)儀上。第十二頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作(6)顯微鏡調(diào)節(jié)。顯微鏡的調(diào)節(jié)分為目鏡聚焦和物鏡聚焦:調(diào)節(jié)目鏡,使目鏡視場中能夠清晰的看到十字叉絲,松開目鏡鎖緊螺釘轉(zhuǎn)動目鏡,使十字叉絲中的一條叉絲與標(biāo)尺平行,另一條叉絲用來測定物體位置。調(diào)節(jié)鏡筒升降旋鈕,先讓套在物鏡上的45度反光鏡靠近牛頓環(huán)儀,然后緩緩升起鏡筒,直至看到清晰的干涉條紋。
第十三頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六中心暗斑第一級暗條紋第十四頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作2、測量牛頓環(huán)直徑使顯微鏡的十字叉絲交點(diǎn)與牛頓環(huán)中心重合,并使水平方向的叉絲與標(biāo)尺平行(與顯微鏡筒移動方向平行)。轉(zhuǎn)動顯微鏡測微鼓輪,使顯微鏡筒沿一個方向移動,同時數(shù)豎向叉絲移過的暗環(huán)數(shù),直到豎絲與第35環(huán)相切為止。反向轉(zhuǎn)動鼓輪,當(dāng)豎向叉絲與第30環(huán)相切時,記錄讀數(shù)顯微鏡上的位置讀數(shù),然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動鼓輪,使豎向叉絲依次與第29、28、27、26、25、24、23、22、21環(huán)相切,順次記下位置讀數(shù)。繼續(xù)轉(zhuǎn)動鼓輪,越過干涉圓環(huán)中心,記下豎向叉絲依次與另一邊的21、22、23……30環(huán)相切時的位置讀數(shù)。第十五頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六轉(zhuǎn)動顯微鏡測微鼓輪,使顯微鏡筒沿一個方向移動,同時數(shù)豎向叉絲移過的暗環(huán)數(shù),直到豎絲與第35環(huán)相切為止。反向轉(zhuǎn)動鼓輪,當(dāng)豎向叉絲與第30環(huán)相切時,記錄讀數(shù)顯微鏡上的位置讀數(shù),然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動鼓輪,使豎向叉絲依次與第29到21環(huán)相切,順次記下位置讀數(shù)。第十六頁,共十九頁,編輯于2023年,星期六數(shù)據(jù)記錄表格
組數(shù)12345環(huán)數(shù)mi3029282726左讀數(shù)右讀數(shù)直徑Dmi環(huán)數(shù)ni2524232221左讀數(shù)右讀數(shù)直徑DniD2mi-D2ni第十
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