1实验实验 15光的等厚干涉与应用光的等厚干涉与应用林一仙沈跃飞一一 目的目的1、观察光的等厚干涉现象，加深理解干涉原理2、学习牛顿环干涉现象测定该装置中平凸透镜的曲率半径3、掌握读数显微镜的使用方法4、掌握逐差法处理数据的方法二二 仪器仪器读数显微镜，钠光灯，牛顿环装置三三 原理原理牛顿环装置是一个曲率半径相当大的平凸透镜放在一平板玻璃上，这样两玻璃间形成空气薄层厚度 e 与薄层位置到中央接触点的距离 r，凸透镜曲率半径 R 的关系为：Rre22 (a)(b)图 201根据干涉相消条件易得第 K 级暗纹的半径与波长 及牛顿环装置中平凸透镜的凸面曲率半径 R存在下述关系：KKRdrKK 422 根据与 K 成正比的性质采取逐差法处理实验数据dK22)(422nmRddnm四四 实验内容及步骤实验内容及步骤1、打开钠光灯，调整牛顿环装置使干涉图样处于装置中心，之后将它放在显微镜的载物台上, 调整显微镜的方向使显微镜下的半反射镜将光反射到牛顿环装置上，如图 20-1（a） 。2、调节显微镜的目镜直到看清“十”字叉丝，降低显微镜筒，使它靠近牛顿环装置的表面，然后慢慢往上调节必要时调节下方的反光镜，直到看清牛顿环图样为止。3、转动鼓轮，使显微镜筒大约在主尺中间的位置。移动牛顿环装置，使“十”字叉丝的交点在牛顿环中心，同时转动目镜使横向叉线平行于主尺。4、顺时针转动鼓轮，使叉丝左移，同时读出叉丝越过暗纹的数目，读到 34 环停止移动，然后逆时针慢慢转动鼓轮，使叉丝右移，当叉丝在第32、30、26、24、22、20、18、16、14、12、10 暗纹的中心时读数。再继续向右移使叉丝越过牛顿环中心，当叉丝在第 10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32 暗纹中心时读数计算各环的直径测量值。5、把牛顿环装置转 90 度后，重复第 3、4 步。并计算各环直径测量平均值。并用逐差法处理数据。五五 注意事项注意事项1、仪器轻拿轻放，避免碰撞。2、镜头不可用手触摸，有灰尘时用擦镜纸轻轻拂去不能用力擦拭。3、调焦及调鼓轮时不可超出可调范围。为防止产生螺距误差，测量过程中鼓轮只能往一个方向转动，不许中途回倒鼓轮。六六 数据记录及处理数据记录及处理表 1 曲率半径较小的数据 k(mm) 1kX 2kXkd 1kX1kXkd2kkdd2kd1027.34522.5304.81527.22222.4004.8224.81823.2131227.54122.3225.21927.43522.2025.2335.22627.3111427.73522.1455.59027.60822.0105.5985.59431.2931627.90721.9625.94527.79521.8355.9605.95235.4261828.07921.7886.29127.96521.6686.2976.29439.6142028.23521.6326.60328.12521.5086.6176.61043.6922228.38521.4806.90528.26821.3556.9136.90947.73432428.53121.3557.19628.41521.2107.2057.20051.8402628.65521.1957.47028.55521.0727.4837.47655.8902828.80521.0687.73728.68520.9357.7507.74459.9703028.94120.9358.00628.80820.8058.0038.00464.0643229.06220.8088.25428.94020.6888.2528.25368.112ndn2mdm2ddnm22ddnm221023.2132247.73424.5211227.3112451.84024.5291431.2932655.89024.5971635.4262859.97024.5441839.6143064.06424.4502043.6923268.11224.42024.510令 inmiddA22Addnm222612065. 051mmAASiiA 经肖维涅准则判断没有坏值 mmNMRddnm49.86610893. 512451.24 44222027. 06mmSSuA AA（忽略仪器误差）mmNMSARu241001.010893.5124027.0 )(4%12. 05 .8661001. 02 REuR R%)3 .68(%12. 01001. 066. 82 pEmmRRRRu表 2曲率半径较大的数据4k(mm) 1kx 2kxkd 1kx2kxkd2kkdd2kd1029.80520.0159.79029.74019.8359.9059.84896.9831230.23819.57510.66330.19019.39510.79510.729115.1111430.64819.17511.47330.59518.99011.60511.539133.15481631.02518.79512.23030.96518.60212.36312.296151.1921831.37518.44512.93031.32518.25013.07513.002169.0522031.70518.11513.59031.66217.90813.75413.672186.9242232.02517.79514.23031.98517.58514.40014.315204.9192432.32517.48814.83732.28517.28515.00014.918222.5472632.62817.19515.43335.58516.98515.60015.516240.7462832.90816.93015.97832.86216.69516.16716.072258.3093033.17816.64816.53033.14816.42516.73216.631276.5903233.43016.38817.04233.41516.16517.25017.146293.985ndn2mdm2ddnm22ddnm221096.98322204.919107.93612115.11124222.547107.43614133.14826240.746107.59816151.19228258.309107.11718169.05230276.590107.53820186.92432293.985107.061107.448令； inmiddA22Addnm22261233. 051mmAASiiA 经判断没有坏值； mmNMRddnm57.379810893. 5124448.107 4422214. 06mmSSuA AA（忽略仪器误差）mmNMSARu341005. 010893. 512414. 0)(45%3 . 157.37981005. 03 REuR R%)3 .68(%3 . 11005. 080. 33 pEmmRRRRu