实验八 牛顿环与劈尖干涉
实验时间：2011.04.28 实验人：陈燕纯
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篇二 ：等厚干涉实验—牛顿环和劈尖干涉
等厚干涉实验—牛顿环和劈尖干涉
要观察到光的干涉图象，如何获得相干光就成了重要的问题，利用普通光源获得相干光的方法是把由光源上同一点发的光设法分成两部分，然后再使这两部分叠如起来。由于这两部分光的相应部分实际上都来自同一发光原子的同一次发光，所以它们将满足相干条件而成为相干光。获得相干光方法有两种。一种叫分波阵面法，另一种叫分振幅法。
1．实验目的
（1）通过对等厚干涉图象观察和测量，加深对光的波动性的认识。
（2）掌握读数显微镜的基本调节和测量操作。
（3）掌握用牛顿环法测量透镜的曲率半径和用劈尖干涉法测量玻璃丝微小直径的实验方法
（4）学习用图解法和逐差法处理数据。
2．实验仪器
读数显微镜，牛顿环，钠光灯
3．实验原理
我们所讨论的等厚干涉就属于分振幅干涉现象。分振幅干涉就是利用透明薄膜上下表面对入射光的反射、折射，将入射能量(也可说振幅)分成若干部分，然后相遇而产生干涉。分振幅干涉分两类称等厚干涉，一类称等倾干涉。
用一束单色平行光照射透明薄膜，薄膜上表面反射光与下表面反射光来自于同一入射光，满足相干条件。当入射光入射角不变，薄膜厚度不同发生变化，那么不同厚度处可满足不同的干涉明暗条件，出现干涉明暗条纹，相同厚度处一定满足同样的干涉条件，因此同一干涉条纹下对应同样的薄膜厚度。这种干涉称为等厚干涉，相应干涉条纹称为等厚干涉条纹。等厚干涉现象在光学加工中有着广泛应用，牛顿环和劈尖干涉就属于等厚干涉。下面分别讨论其原理及应用：
（1）用牛顿环法测定透镜球面的曲率半径
牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸玻璃透镜和一块光学平玻璃片(又称“平晶”)相接触而组成的。相互接触的透镜凸面与平玻璃片平面之间的空气间隙，构成一个空气薄膜间隙，空气膜的厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。如图9-1（a）所示。
当单色光垂直地照射于牛顿环装置时(如图9-1)，如果从反射光的方向观察，就可以看到透镜与平板玻璃接触处有一个暗点，周围环绕着一簇同心的明暗相间的内疏外密圆环，这些圆环就叫做牛顿环，如图9-1（b）所示．
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篇三 ：实验十七 牛顿环和劈尖干涉
实验十七 牛顿环和劈尖干涉
预习要求：
1、撰写预习报告，写明实验目的、简要叙述实验原理及方案、画光路图。见教材119-122页。
2、理解等厚干涉理论（干涉现象、获得相干光的方法、等厚干涉原理、公式的物理含义）；预习读数显微镜的调节（基本结构、调节方法、读数规则）
实验内容：（教材相关内容注意事项）
一、用牛顿环测量透镜的曲率半径（反射式干涉）
1．将显微镜调整为待测状态。
视场亮度均匀（调整45度反射镜，注意底座反射镜背对光源）；十字叉丝清晰（调节目镜）；十字叉丝方向水平垂直（调整目镜止动螺钉）；牛顿环清晰（调焦手轮，注意镜筒移动方向）；牛顿环居中（确保待测条纹在读数范围内）。
2．定量测量
依次测出第10—25环牛顿环的条纹位置。注意测量时先将十字叉丝左移到30环（思考原因）。再向回移到左25，24，23…10，右10，11，12…25，记录位置读数（注意标尺和测微鼓轮读数匹配）。
3．用逐差法计算透镜的曲率半径，计算误差。得出实验结果。
二、用劈尖干涉法测量微小厚度
1. 劈尖的干涉条纹与劈尖棱平行，读数显微镜的行走方向与劈尖的干涉条纹垂直。
2. 定量测量
用读数显微镜测出x=20条条纹的长度
；用直尺测出微小厚度到劈尖棱的距离
。均为单次测量。
3. 计算微小厚度，计算误差。得出实验结果。
数据记录及处理：
(1) 用牛顿环测量凸透镜曲率半径
数据记录表
注：钠光源波长
为589.3nm，是钠光源两条谱线589.592nm和588.995nm的平均值。
用牛顿环测量凸透镜曲率半径的公式为
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篇四 ：等厚干涉实验报告
等厚干涉实验报告
[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
（1）按图11-2安放实验仪器
（2）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。
（3）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。
（4）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（选做内容）
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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]
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篇五 ：牛顿环和劈尖干——实验报告
牛顿环和劈尖干涉
【实验目的】
1. 学习用牛顿环测量透镜的曲率半径和劈尖的厚度。
2. 熟练使用读数显微镜。
【实验仪器】
移测显微镜，钠光灯，牛顿环仪和劈尖装置。
【实验原理】
测量透镜曲率半径的公式为： 
【实验内容】
一、用牛顿环测量透镜的曲率半径
1．调节牛顿环仪，使牛顿环的中心处于牛顿环仪的中心。（为什么？）
2. 将牛顿环仪置于显微镜平台上，调节半反射镜使钠黄光充满整个视场。此时显微镜中的视场由暗
变亮。（一定能调出条纹吗？）
3. 调节显微镜，直至看清十字叉丝和清晰的干涉条纹。（注意：调节显微镜物镜镜筒时，只能由下向
上调节。为什么？）
4. 观察条纹的分布特征。察看各级条纹的粗细是否一致，条纹间隔是否一样，并做出解释。观察牛
顿环中心是亮斑还是暗斑，若为亮斑，如何解释？
5. 测量暗环的直径。转动移测显微镜读数鼓轮，同时在目镜中观察，使十字刻线由牛顿环中央缓慢
向一侧移动然后退回第30环，自30环开始单方向移动十字刻线，每移动一环即记下相应的读数直
到第25环，然后再从同侧第15环开始记数直到第10环；穿过中心暗斑，从另一侧第10环开始依
次记数到第15环，然后从第25环记数直至第30环。并将所测数据记入数据表格中。（为什么测量
暗环的直径，而不是测量亮环的直径？）
6. 观察透射光束形成的牛顿环。
7. 观察白光产生的牛顿环（选做）
二、利用劈尖测量薄片厚度（表格自拟）
利用牛顿环测透镜的曲率半径
【思考与讨论】
1、用移测显微镜测量牛顿环直径时，若测量的不是干涉环直径，而是干涉环的同一直线上的弦长，
对实验是否有影响？为什么？
2、透射光能否形成牛顿环？它和反射光形成的牛顿环有什么区别？
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篇六 ：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
（1）按图11-2安放实验仪器
（2）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。
（3）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。
（4）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（选做内容）
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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]
=====903.711mm
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篇七 ：光的等厚干涉 实验报告
大连理工大学
大学物理实验报告
院（系） 材料学院 专业 材料物理 班级 0705
姓 名 童凌炜 学号 200767025 实验台号
实验时间 2008 年 11 月 04 日，第11周，星期 二 第 5-6 节
实验名称 光的等厚干涉
教师评语
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