利用光的干涉測(cè)量平凸透鏡的曲率半

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教案實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目利用光的干涉測(cè)量平凸透鏡的曲率半徑實(shí)驗(yàn)性質(zhì)驗(yàn)證 實(shí)驗(yàn)學(xué) 3時(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、教學(xué)要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河^察劈尖干涉和牛頓環(huán)干涉的現(xiàn)象，加深對(duì)光的波動(dòng)性的感性認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)用劈尖干涉原理測(cè)量細(xì)絲的直徑學(xué)習(xí)用牛頓環(huán)干涉原理測(cè)量球面的曲率半徑掌握讀數(shù)顯微鏡的調(diào)節(jié)與使用方法教學(xué)要求：加深對(duì)光的干涉知識(shí)的理解能熟練掌握讀數(shù)顯微鏡的調(diào)整與使用方法學(xué)會(huì)利用牛頓環(huán)等厚干涉原理測(cè)量球面（透鏡）的曲率半徑實(shí)驗(yàn)儀器讀數(shù)顯微鏡鈉光燈牛頓環(huán)教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)、復(fù)習(xí)關(guān)于光的十涉的知識(shí)光的干涉現(xiàn)象及產(chǎn)生光的干涉的條件：兩束滿足“振動(dòng)方向相同、頻率相同、位相差恒定”條件的光波（相干光）在空間相遇，就會(huì)形成明暗相間的干涉圖樣，這就是光的干涉現(xiàn)象。產(chǎn)生相干光的方法：分波陣面法和分振幅法（劈尖干涉、牛頓環(huán)干涉屬于分振幅法）光的干涉兩種情況：等厚干涉和等傾干涉（重點(diǎn)是等厚干涉，因?yàn)榕夂团ｎD環(huán)都是等厚干涉）等厚干涉條紋形狀：與薄膜厚度相等點(diǎn)連接的軌跡形狀相同（劈尖條紋平行劈棱，牛頓環(huán)條紋為同心圓環(huán)）二、簡(jiǎn)述利用等厚干涉進(jìn)行測(cè)量的原理1.利用劈尖等厚干涉測(cè)量玻璃絲直徑的原理（參照劈尖干涉原理圖講解）劈尖干涉條紋形成的條件（產(chǎn)生明條紋和暗條紋的條件）相鄰兩條紋（明紋或暗紋）間空氣膜厚度之差為燈2相鄰間隔為從的兩條暗紋（實(shí)驗(yàn)中用暗紋）間空氣膜厚度之差為Ad=AkXZ2,這兩條暗紋間的水平距離為x，由幾何關(guān)系可求出劈尖夾角tana=Ad/x2.利用牛頓環(huán)等厚干涉測(cè)量球面（透鏡）曲率半徑的原理①牛頓環(huán)干涉條紋形成的條件（產(chǎn)生明條紋和暗條紋的條件）②利用暗紋條件可得到說(shuō)明：由于牛頓環(huán)中心不是理想的點(diǎn)接觸，所以牛頓環(huán)干涉條紋的中心是一個(gè)暗斑，從而使圓心點(diǎn)及條紋級(jí)數(shù)無(wú)法確定，因此實(shí)驗(yàn)中可任取兩個(gè)級(jí)次的十

涉環(huán)（m和n）測(cè)量③曲率半徑公式：三、 介紹讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)顯微鏡的結(jié)構(gòu)、調(diào)整方法、使用方法、讀數(shù)方法、空程問(wèn)題四、 明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和測(cè)量要求用牛頓環(huán)十涉測(cè)量透鏡曲率半徑（明確被測(cè)量、測(cè)量方法、測(cè)量次數(shù)）五、 說(shuō)明課后處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的要求（含思考題）六、 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：利用劈尖干涉測(cè)量玻璃絲直徑的原理利用牛頓環(huán)干涉測(cè)量透鏡曲率半徑的原理讀數(shù)顯微鏡的調(diào)整和使用方法教學(xué)難點(diǎn)：光路的調(diào)整（找到清晰的干涉條紋），正確辨別條紋和測(cè)量條紋的位置。正確使用讀數(shù)顯微鏡實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：教師課上隨時(shí)注意觀察學(xué)生儀器操作和測(cè)量的情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正；解答學(xué)生提出的問(wèn)題。注意事項(xiàng)：①光學(xué)元件應(yīng)輕拿輕放，不要用手直接觸摸光學(xué)表面。顯微鏡工作臺(tái)縱向和橫向移動(dòng)范圍有限，應(yīng)緩慢移動(dòng)，一旦觸及到移動(dòng)范圍的端點(diǎn)不可冉繼續(xù)用力，以免造成工作臺(tái)被卡住。劈尖裝置和牛頓環(huán)裝置在工作臺(tái)上的位置要與顯微鏡的量程配合好，否則可能會(huì)使玻璃絲到劈尖的距離L或牛頓環(huán)所測(cè)量的十涉條紋超出量程范圍而無(wú)法繼續(xù)測(cè)量。使用顯微鏡時(shí)應(yīng)單向移動(dòng)工作臺(tái)測(cè)量每一組數(shù)據(jù)（這樣可以消除因空程對(duì)測(cè)量帶來(lái)的影響）。課后思考題在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，用反射光與透射光形成的干涉條紋有什么不同？用牛頓環(huán)測(cè)量球面曲率半徑R時(shí)，如果測(cè)量軌跡沒(méi)有通過(guò)干涉圓的圓心，對(duì)曲率半徑的測(cè)量結(jié)果是否有影響？是否仍可使用公式？1.史慶番，王榮瑤.兵器工業(yè)出版社，2008