光的等厚干涉實驗報告

1、1大連理工大學(xué)大學(xué)物理實驗報告院（系）材料學(xué)院專業(yè)材料物理班級0705姓名學(xué)號實驗臺號實驗時間2008年11月04日，第11周，星期二第56節(jié)實驗名稱實驗名稱光的等厚干涉教師評語實驗?zāi)康呐c要求：實驗?zāi)康呐c要求：1.觀察牛頓環(huán)現(xiàn)象及其特點，加深對等厚干涉現(xiàn)象的認(rèn)識和理解。2.學(xué)習(xí)用等厚干涉法測量平凸透鏡曲率半徑和薄膜厚度。3.掌握讀數(shù)顯微鏡的使用方法。實驗原理和內(nèi)容：實驗原理和內(nèi)容：1.牛頓環(huán)牛頓環(huán)器件由一塊曲率半徑很大的平凸透鏡疊放在一

2、塊光學(xué)平板玻璃上構(gòu)成，結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)平行單色光垂直照射到牛頓環(huán)器件上時，由于平凸透鏡和玻璃之間存在一層從中心向外厚度遞增的空氣膜，經(jīng)空氣膜和玻璃之間的上下界面反射的兩束光存在光程差，它們在平凸透鏡的凸面（底面）相遇后將發(fā)生干涉，干涉圖樣是以接觸點為中心的一組明暗相間、內(nèi)疏外密的同心圓，稱為牛頓環(huán)（如圖所示。由牛頓最早發(fā)現(xiàn)）。由于同一干涉圓環(huán)各處的空氣薄膜厚度相等，故稱為等厚干涉。牛頓環(huán)實驗裝置的光路圖如下圖所示：成績教師簽字3當(dāng)單色光

3、垂直射入時，在空氣薄膜上下兩界面反射的兩束光發(fā)生干涉；由于空氣劈尖厚度相等之處是平行于兩玻璃交線的平行直線，因此干涉條紋是一組明暗相間的等距平行條紋，屬于等厚干涉。干涉條件如下：2)12(22???????kdkk可知，第k級暗條紋對應(yīng)的空氣劈尖厚度為2?kdk?由干涉條件可知，當(dāng)k=0時d0=0，對應(yīng)玻璃板的搭接處，為零級暗條紋。若在待測薄物體出出現(xiàn)的是第N級暗條紋，可知待測薄片的厚度（或細(xì)絲的直徑）為2?Nd?實際操作中由于N值較大

4、且干涉條紋細(xì)密，不利于N值的準(zhǔn)確測量。可先測出n條干涉條紋的距離l，在測得劈尖交線到薄片處的距離為L，則干涉條紋的總數(shù)為：LlnN?代入厚度計算式，可得厚度直徑為：Llnd2??主要儀器設(shè)備：主要儀器設(shè)備：讀數(shù)顯微鏡，納光燈，牛頓環(huán)器件，劈尖器件。步驟與操作方法：步驟與操作方法：1.牛頓環(huán)直徑的測量（1）準(zhǔn)備工作：點亮并預(yù)熱納光燈；調(diào)整光路，使納光燈均勻照射到讀數(shù)顯微鏡的反光鏡上，并調(diào)節(jié)反光鏡片使得光束垂直射入牛頓環(huán)器件。恰當(dāng)調(diào)整牛頓環(huán)