实验4.15 利用等厚干涉测量透 镜的曲率半径北京工商大学物理实验室n17世纪初，物理学家牛顿在考察肥皂泡及其他薄膜干涉现象时，把一个 玻璃三棱镜压在一个曲率已知的透镜上，偶然发现 干涉圆环，并对此进 行了实验观测和研究。n发现，用一个曲率半径大的凸透镜和一个平面玻璃相接触，用白光照射 时，其接触点出现明暗相间的同心彩色圆圈，用单色光照射，则出现明 暗相间的单色圆圈。这是由于光的干涉造成的，这种光学现象被称为“牛 顿环”。前 言1.了解等厚干涉现象及特点 2.熟悉读数显微镜及钠光灯的使用 3.掌握用干涉法测量透镜的曲率半径序号名称型号技术规术规 格 1读读数显显微镜镜JXD分度值值：0.01mm 测测量范围围：050mm 总总放大率：30X 1低压钠压钠 灯GP20Na功率：20W 光谱谱特性：589.0nm, 589.6nm 其他牛顿环顿环 装置（平凸透镜镜和平板玻璃组组成）【实验仪器】【实验目的】读数显微镜目 镜物镜上下移动旋钮水平移动旋钮读数标尺读数盘读数显微镜由显微镜 与移动测量装置组成显微镜由目镜、分划板和短焦距物镜组成牛顿环装置【实验原理】光程差暗纹纹条件【实验内容】1.调节调节 牛顿环顿环 装置的三个螺钉钉，使牛顿环处顿环处 于中间间部位5.朝一个方向转动测转动测 微手轮轮，测测出附表所示的10个暗环环位置2.开启钠光灯，使视场中亮度最大3.调节目镜看清叉丝，并使横丝平行标尺；消除视差4.转动测微鼓轮，使标尺读数准线对准标尺中央，移动牛顿 环，使叉丝交点对准牛顿环中心。转动测微鼓轮检查左右两 侧牛顿环是否清楚，并观察条纹粗细和条纹间距变化规律。【实验内容】1.调节调节 牛顿环顿环 装置的三个螺钉钉，使牛顿环处顿环处 于中间间部位5.朝一个方向转动测转动测 微手轮轮，测测出附表所示的10个暗环环位置2.开启钠光灯，使视场中亮度最大3.调节目镜看清叉丝，并使横丝平行标尺；消除视差4.转动测微鼓轮，使标尺读数准线对准标尺中央，移动牛顿 环，使叉丝交点对准牛顿环中心。转动测微鼓轮检查左右两 侧牛顿环是否清楚，并观察条纹粗细和条纹间距变化规律。【注意事项】1. 避免螺旋空程引入的误差，整个测量过程中，测量鼓轮只 能朝一个方向转动，不准中途倒转。 2. 应在纵丝位于各级暗环中央时读数。 3. 钠光灯点燃后等待一段时间（约十分钟）才能正常使用， 点燃后不要轻易熄灭。 4.不要随便移动钠光灯。【数据处理】1.列数据表格2.将测测量的10个暗环环直径用逐差法求3.算R与误误差， 写出测测量结结果暗环序号21222324252627282930暗环位置 （mm）左右直径D(mm)D2 (mm2)D2k+5-D2k(mm2)(mm2)(mm2)数据表格牛顿环等厚干涉条纹的形状反映了两个光学表 明间距变化情况。利用牛顿环可以检测光学球面 （或平面）的加工质量。根据本实验原理，已知曲率半径的牛顿环可测 定单色光的波长。在牛顿环仪的镜面充满透明的液体光学介质， 就可以测量其折射率n知识拓展