實(shí)驗(yàn)十《用牛頓環(huán)測(cè)曲率半徑》

1、牛頓環(huán),測(cè)透鏡曲率半徑,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,,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.觀察光的等厚干涉現(xiàn)象，了解等厚干涉的原理。2.學(xué)習(xí)用干涉方法測(cè)量平凸透鏡的曲率半徑。3. 掌握讀數(shù)顯微鏡的使用方法。4.學(xué)習(xí)用逐差法處理數(shù)據(jù)。,實(shí)驗(yàn)儀器,讀數(shù)顯微鏡鈉光燈分光鏡可調(diào)節(jié)支架牛頓環(huán)儀,,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(shí)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,

2、,主尺,,微分筒,,微分筒讀數(shù)準(zhǔn)線,,牛頓環(huán)：一束單色平行光垂直照射到此裝置上時(shí)，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,,實(shí)驗(yàn)原理,①牛頓環(huán)中心是一個(gè)不甚清晰的圓斑，這使牛頓環(huán)級(jí)次k難以確定，造成較大系統(tǒng)誤差，因此采用第m、n級(jí)暗環(huán)半徑的差值來(lái)消除系統(tǒng)誤差。②暗環(huán)圓心不易確定，故取暗環(huán)直徑替換，得透鏡曲率半徑的公式為：,,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作,1、調(diào)整測(cè)量裝置獲得并觀察干涉條紋：（1）按

3、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(guò)調(diào)節(jié)位于金屬邊框上的三個(gè)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(guò)緊，以免損壞牛頓環(huán)裝置，也不可太松，太松時(shí)在測(cè)量過(guò)程中如果裝置晃動(dòng)，會(huì)使中心光斑發(fā)生移動(dòng)，無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。,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(tái)上。將顯微鏡鏡筒大致移動(dòng)到標(biāo)尺的中間部位，牛頓環(huán)儀

4、放于物鏡下方的載物臺(tái)上。（3）打開(kāi)鈉光燈電源，調(diào)整燈罩，使發(fā)光窗口正對(duì)顯微鏡筒，鏡筒和牛頓環(huán)儀均處于光照范圍之內(nèi)。,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(tái)臺(tái)面與鈉光燈窗口下邊緣大致相平。（5）調(diào)視場(chǎng)。其調(diào)節(jié)要點(diǎn)是：轉(zhuǎn)動(dòng)分光鏡使其對(duì)準(zhǔn)光源，在顯微鏡下邊觀察邊調(diào)節(jié)，使目鏡視場(chǎng)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)分光鏡；上下不均，應(yīng)調(diào)節(jié)升降支架，改變光線在分光鏡上的入射點(diǎn)，使反射光垂直照射到牛頓環(huán)儀上。,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

5、及操作,（6）顯微鏡調(diào)焦。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(chǎng)中能夠清晰的看到十字叉絲，松開(kāi)目鏡鎖緊螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)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(lái)測(cè)定物體位置。調(diào)節(jié)鏡筒升降旋鈕，先讓分光鏡靠近牛頓環(huán)儀，然后緩緩升起鏡筒，直至看到清晰的干涉條紋。消除牛頓環(huán)同十字叉絲視差。,第一級(jí)暗條紋,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作,2、測(cè)量牛頓環(huán)直徑適當(dāng)移動(dòng)牛頓壞裝置，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

6、與標(biāo)尺平行。轉(zhuǎn)動(dòng)顯微鏡測(cè)微鼓輪，使顯微鏡筒沿一個(gè)方向移動(dòng)，同時(shí)數(shù)叉絲豎線移過(guò)的暗環(huán)數(shù)，直到豎絲移到左邊第27個(gè)暗環(huán)。反向轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪，當(dāng)豎向叉絲與第25環(huán)相切（取外切）時(shí)，記錄讀數(shù)顯微鏡上的位置讀數(shù)，然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪，使叉絲豎線依次與第24、23 ……，14環(huán)相切（取外切），順次記下位置讀數(shù)。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪，越過(guò)干涉圓環(huán)中心，記下豎向叉絲依次與另一邊的14、15、16……25環(huán)相切（取內(nèi)切）時(shí)的位置讀數(shù)。,為了避免回程差，測(cè)量過(guò)程中，測(cè)