《等厚干涉》参考答案和评分标准
预习报告(20分)
一. 实验目的
a. 复习与巩固等厚干涉原理,观察等厚干涉现象;
b. 利用牛顿环测量透镜球面的曲率半径;
c. 学会如何消除误差、正确处理数据的方法。
二. 实验仪器
读数显微镜、牛顿环装置、钠光灯
三. 实验原理
1. 等厚干涉原理
2. 利用牛顿环测一个球面镜的曲率半径
四. 实验内容和步骤
1. 调整仪器
2. 定性观察牛顿环
3. 测量牛顿环各级直径,求出待测曲率半径及算出误差
评分要点:
1、 要有实验名称、实验目的、实验原理、实验内容和步骤。(5分)
2、 实验原理的书写要求用以自己的语言,言简意赅的语言表述清楚。(5分)
3、 要绘制好填充测量数据所需要的表格。(5分)
4、 报告的书写要整洁规范。(5分)
数据采集与实验操作(40分)
评分要点:
1、不能用手直接摸牛顿环的表面。(2分)
2、是否调出清楚的牛顿环。(10分)
3、对实验的原理是否掌握。(10分)
4、实验操作的熟练程度。(13分)
5、 是否读出合理的数据。(5分)
(注:实验后没有整理仪器及登记仪器使用情况另扣10分)
数据记录和数据处理(30分)
R=0.88±0.05(m) E=6%
评分要点:
1、是否列表记录数据,数据记录是否规范、清晰(10分)
2、数据处理过程是否完整(10分)
3、是否得出正确答案(R在合理的范围5分,误差处理5分)
六.思考题 (10分)
(1)、测量时,若实际测量的是弦长,而不是牛顿环的直径,则对测量结果会有何影响?为什么?
答:如图,
直线 AB为实际测量的方向,与实际的圆心O距离为OA
则AC2-AB2=(OC2-OA2)-(OB2-OA2)= OC2-OB2
所以(2AC)2-(2AB)2= (2OC)2-(2OB)2
即弦长的平方差等于直径的平方差。
所以对测量结果没有影响。
(2)、为什么相邻两暗环(或亮环)之间的距离,靠近中心的要比边缘的大?
答一:
所以靠近中心(k越小,越大)的环间距要比边缘的大。
答二:
为条纹间距,θ为上球面与下平面的夹角
因相邻两暗环间光程差之差为,所以
,
离中心越远,θ越大,所以条纹间距越小。
(3)、若已知光学波长与球面曲率半径R,请设计出具体的实验方案,测量某种透明液体光学介质的折射率。
答:设其折射率为n,在液体中光波长为
在牛顿环两玻璃面之间充满该液体,则暗纹条件为,
利用公式和用本实验的方法求出,则n=/.
(4)、试分析牛顿环实验误差的主要来源。
答:因为环有一定的宽度,对其准确定位有一定的困难,以此带来的误差是主要的误差来源。
(5)、怎样利用牛顿环的原理来检查平面玻璃表面质量?
答:牛顿环的原理是等厚干涉,可将牛顿环装置上的平凸透镜放在待检查的玻璃上,看干涉条纹是否为匀称的同心圆,若条纹出现外凸或内凹,则说明玻璃不平整;或将一块标准的平板玻璃与待检查的玻璃成一小斜角放置,形成空气劈,看干涉条纹是否均匀的直线,若直线出现弯曲部分,也说明玻璃不平整。
(6)、实验中所看到的牛顿环干涉条纹,是同一光束由空气薄膜上、下两表面反射后在上表面相遇所产生的干涉现象,那么从牛顿环装置透出的光束是否同样能形成干涉条纹呢?如能,则与反射方向所观察到的干涉条纹有何不同?
答:能形成干涉条纹,但较模糊,且其明暗位置与反射方向所观察到的干涉条纹的明暗位置相反。
第二篇:大学物理实验教程 第二版 思考题答案 (李学金 著)----示波器使用思考题答案
《示波器的使用》的评分标准和参考答案
注:思考题参考答案见附件
思考题参考答案
1、观察方波波形,如果扫描频率是方波的二倍看到什么图形?如果扫描频率是
方波的2/3看到什么图形?
答:如果扫描频率是方波的二倍,那么看到的时半个方波,如果扫描频率是方波
的2/3则看到3/2个方波。
2、用李萨如图形测频率实验时,屏幕上图形在时刻转动,为什么?
答:是x和y轴的信号不同步造成的,也就是两个信号的初相位不一致导致的。
3、如果示波器的扫描频率远大于或小于Y么波形?(试先从扫描频率等于正弦信号频率的2(或1/23(或
1/3)……倍考虑,然后推广到n(或1/n
答:如果示波器的扫描频率远大于Y2个、3
个、4个...nY轴正弦波信号的频率时,将看到1/2、1/3、1/4过。
4、如果示波器是好的,但当Y
答:证明xx输入信号,或者是否将扫描置于x-y档。