薄膜干涉条件实验有什么作用？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2024-01-28 04:45 标签： 薄膜干涉条件
光的薄膜干涉牛顿环实验报告
　　光的等厚干涉牛顿环实验报告　　[实验目的]　　1．观察光的等厚干涉现象，熟悉光的等厚干涉的特点。　　2．用牛顿环测定平凸透镜的曲率半径。　　3．用劈尖干涉法测定细丝直径或微小厚度。　　[实验仪器]　　牛顿环仪，移测显微镜、钠灯、劈尖等。　　[实验内容]　　1．用牛顿环测量平凸透镜表面的曲率半径　　按图11-2安放实验仪器　　调节牛顿环仪边框上三个螺旋，使在牛顿环仪中心出现一组同心干涉环。将牛顿环仪放在显微镜的平台上，调节45°玻璃板，以便获得最大的照度。　　调节读数显微镜调焦手轮，直至在显微镜内能看到清晰的干涉条纹的像。适当移动牛顿环位置，使干涉条纹的中央暗区在显微镜叉丝的正下方，观察干涉条纹是否在显微镜的读数范围内，以便测量。　　转动测微鼓轮，先使镜筒由牛顿环中心向左移动，顺序数到第24暗环，再反向至第22暗环并使竖直叉丝对准暗环中间，开始记录。在整个测量过程中，鼓轮只能沿同一个方向依次测完全部数据。将数据填入表中，显然，某环左右位置读数之差即为该环的直径。用逐差法求出R，并计算误差。　　2．用劈尖干涉法则细丝直径　　将被测细丝夹在两块平板玻璃的一端，另一端直接接触，形成劈尖，然后置于读数显微镜载物台上。　　调节叉丝方位和劈尖放置方位，使镜筒移动方向与干涉条纹相垂直，以便准确测出条纹间距。　　用读数显微镜测出20条暗条纹间的垂直距离l，再测出棱边到细丝所在处的总长度L，求出细丝直径d。　　重复步骤3，各测三次，将数据填入自拟表格中。求其平均值。　　[实验记录表格]　　=====　　实验数据　　环数31415c/mm　　c'/mm　　Dm/mm　　　　思考题　　1.如果将钠灯转换为白光光源，所看到的牛顿环有何特点？　　钠光灯具有良好的单色性,若用白灯照,可以看到接触点为一暗点,其周围为一些明暗相间的彩色圆环。　　2.为什么说读数显微镜测量的牛顿环的直径，而不是牛顿环放大的直径？　　因为读数显微镜在读数的时候,把刻度尺和牛顿环的直径同时放大了,由目镜观察到的,所以两个的尺度实际上是一样的。　　3.为何牛顿环的干涉圆环不一样宽，而且随着级数增加而减少？　　牛顿环形成的空气薄膜的厚度不是均匀变化的,离中心越远,厚度变化越快,条纹越密。　　Dm-Dn　　　　22　　R/mm　　　　等厚干涉——牛顿环　　【实验目的】　　(1)用牛顿环观察和分析等厚干涉现象；(2)学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；(3)学会使用读数显微镜测距。【实验原理】　　在一块平面玻璃上安放上一焦距很大的平凸透镜，使其凸面与平面相接触，在接触点附近就形成一层空气膜。当用一平行的准单色光垂直照射时，在空气膜上表面反射的光束和下表面反射的光束在膜上表面相遇相干，形成以接触点为圆心的明暗相间的环状干涉图样，　　称为牛顿环，其光路示意图如图。　　如果已知入射光波长，并测得第k级暗环的半径　　rk，则可求得透镜　　的曲率半径R。但实际测量时，由于透镜和平面玻璃接触时，接触点有压力产生形变或有微尘产生附加光程差，使得干涉条纹的圆心和环级确定困难。用直径　　Dm、Dn，有　　22Dm?Dn　　R?　　4(m?n)?　　此为计算R用的公式，它与附加厚光程差、圆心位置、绝对级次无　　DD关，克服了由这些因素带来的系统误差，并且m、n可以是弦长。　　【实验仪器】　　JCD3型读数显微镜，牛顿环，钠光灯，凸透镜(包括三爪式透镜夹和固定滑座)。【实验内容】1、调整测量装置　　按光学实验常用仪器的读数显微镜使用说明进行调整。调整时注意：　　(1)调节45玻片，使显微镜视场中亮度最大，这时，基本上满足入射光垂直于透镜的要求(下部反光镜不要让反射光到上面去)。　　(2)因反射光干涉条纹产生在空气薄膜的上表面，显微镜应对上表面调焦才能找到清晰的干涉图像。　　(3)调焦时，显微镜筒应自下而上缓慢地上升，直到看清楚干涉条纹时为止，往下移动显微镜筒时，眼睛一定要离开目镜侧视，防止镜筒压坏牛顿环。　　(4)牛顿环三个压紧螺丝不能压得很紧，两个表面要用擦镜纸擦拭干净。2、观察牛顿环的干涉图样　　调整牛顿环仪的三个调节螺丝，在自然光照射下能观察到牛顿环的干涉图样，并将干涉条纹的中心移到牛顿环仪的中心附近。调节螺丝不能太紧，以免中心暗斑太大，甚至损坏牛顿环仪。　　把牛顿环仪置于显微镜的正下方，使单色光源与读数显微镜上45?角的反射透明玻璃片等高，旋转反射透明玻璃，直至从目镜中能看到明亮均匀的光照。　　调节读数显微镜的目镜，使十字叉丝清晰；自下而上调节物镜直至观察到清晰的干涉图样。移动牛顿环仪，使中心暗斑位于视域中心，调节目镜系统，使叉丝横丝与读数显微镜的标尺平行，

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