用肥皂膜做薄膜干涉实验报告

下面是小编为大家整理的用肥皂膜做薄膜干涉实验报告,供大家参考。希望对大家写作有帮助!

用肥皂膜做薄膜干涉实验报告5篇

第1篇: 用肥皂膜做薄膜干涉实验报告

等厚干涉——牛顿环示范报告

【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，并测得第级暗环的半径，则可求得透镜的曲率半径。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、，有

此为计算用的公式，它与附加厚光程差、圆心位置、绝对级次无关，克服了由这些因素带来的系统误差，并且、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450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

（1）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。

（2）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。

（3）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（或亮斑）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，消除视差。平移读数显微镜，观察待测的各环左右是否都在读数显微镜的读数范围之内。

3、测量牛顿环的直径

（1）选取要测量的m和n(各5环)，如取m为55，50，45，40，35，n为30，25，20，15，10。

（2）转动鼓轮。先使镜筒向左移动，顺序数到55环，再向右转到50 环，使叉丝尽量对准干涉条纹的中心，记录读数。然后继续转动测微鼓轮，使叉丝依次与45，40，35，30，25，20，15，10，环对准，顺次记下读数；
再继续转动测微鼓轮，使叉丝依次与圆心右10，15，20，25，30，35，40，45，50，55环对准，也顺次记下各环的读数。注意在一次测量过程中，测微鼓轮应沿一个方向旋转，中途不得反转，以免引起回程差。

4、算出各级牛顿环直径的平方值后，用逐差法处理所得数据，求出

直径平方差的平均值代入公式求出透镜的曲率半径，并算出误差。

．

注意：

(1)近中心的圆环的宽度变化很大，不易测准，故从K=lO左右开始比较好；

(2)m-n应取大一些，如取m-n=25左右，每间隔5条读一个数。

(3)应从O数到最大一圈，再多数5圈后退回5圈，开始读第一个数据。

(4)因为暗纹容易对准，所以对准暗纹较合适。

，

(5)圈纹中心对准叉丝或刻度尺的中心，并且当测距显微镜移动时，叉丝或刻度尺的

某根线与圈纹相切(都切圈纹的右边或左边)。

【】

　　　　　　　　凹透镜曲率半径测量数据

数据表取 ，仪器误差：
0.005　

（1）　透镜曲率半径测量数据

数据表取 ，仪器误差：
0.005　

（2）确定平凸透镜凸面曲率半径的最佳值和不确定度R

曲率半径的最佳值 ＝

令

有 =0.29mm

又因为 所以有

（3）写出实验结果：
=(874.34.9)

相对误差：
2.3%

【误差分析】

观察牛顿环时将会发现，牛顿环中心不是一点，而是一个不甚清晰的暗或亮的圆斑。其原因是透镜和平玻璃板接触时，由于接触压力引起形变，使接触处为一圆面；
又镜面上可能有微小灰尘等存在，从而引起附加的程差，这都会给测量带来较大的系统误差。另外要用肉眼去观察暗条纹，误差会较大。

第2篇: 用肥皂膜做薄膜干涉实验报告

实验报告

班级：XX级物理学 学号：XXXXXXXXXXX 姓名:XXX 成绩：

实验内容：杨氏双缝干涉实验 指导老师:XXX

一 实验目的：通过杨氏双缝干涉实验求出钠光的波长。

二 实验器材：钠光灯，双缝，延伸架测微目镜，3个二维平移底座，2个升降调节座, 透镜L1,二维架，可调狭缝S，透镜架，透镜L2,双棱镜调节架.

三 实验原理：波在某点的强度是波在该点所引起的振动的强度，因此正比于振幅的平方。如果两波在P点引起的振动方向沿着同一直线。那么，根据△φ=2π/λδ=2π/（r2-r1）=k（r2-r1）k为波数。则对应2πj即r2-r1=2jλ/2(j=0,±1,±2…)（1—14）差按等于λ/2的整数倍，两波叠加后的强度为最大值，而对应于△φ=(2j+1) λ\2(j=0,±1,±2…) （1—15）式那些点，光程差等于λ/2的奇数倍，称为干涉相消。如果两波从s1,s2向一切方向传播，则强度相同的空间各点的几何位置。满足 r2-r1=常量， r2-r1≈s2s1=d满足下列条件的各点，光强为最大值r2-r1≈ d=jλ考虑到r

第3篇: 用肥皂膜做薄膜干涉实验报告

光的干涉实验报告

篇一：光的干涉和应用实验报告
　　教案 光的等厚干涉与应用
　　一 目的
　　1、 观察光的等厚干涉现象，加深理解干涉原理
　　2、 学习牛顿环干涉现象测定该装置中平凸透镜的曲率半径
　　3、 掌握读数显微镜的使用方法
　　4、 掌握逐差法处理数据的方法
　　(原文来自：
小 草 范 文 网:光的干涉实验报告)二 仪器
　　读数显微镜，钠光灯，牛顿环装置
　　三 原理
　　牛顿环装置是一个曲率半径相当大的平凸透镜放在一平板玻璃上，这样两玻璃间形成空气薄层厚度e与薄层位置到中央接触点的距离r，凸透镜曲率半径R的关系为：
　　(a) (b)
　　图20—1
　　根据干涉相消条件易得第K级暗纹的半径与波长λ及牛顿环装置中平凸透镜的凸面曲率半径R存在下述关系：
　　根据 与K成正比的性质采取逐差法处理实验数据
　　四 教学内容和步骤
　　1、 牛顿环装置的调整，相应的提出问题，怎样将干涉图样调到装置的中心？
　　2、 显微镜的调节，焦距怎么调？叉丝怎样调节？干涉图样不清晰怎么办？反光镜怎么用？刻度尺怎么读？
　　3、 读数方法，要防止螺距差。读完一组之后要把牛顿环转90度再重新读一组。
　　4、 用逐差法处理数据，忽略仪器误差。
　　五 注意事项
　　1、 仪器轻拿轻放，避免碰撞。
　　2、 镜头不可用手触摸，有灰尘时用擦镜纸轻轻拂去不能用力擦拭。
　　调焦及调鼓轮时不可超出可调范围。为防止产生螺距误差，测量过程中鼓轮只能往一个方向转动，不许中途回倒鼓轮。
　　六 主要考核内容
　　1、 预习报告内容是否完整，原理图、公式、表格等是否无误。
　　2、 看是否将干涉图样调出来，数据是否有误等。
　　七 参考数据
篇二：光的等厚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
　　（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
篇三：光的等厚干涉,实验报告参考v1
　　佛山科学技术学院
　　实验报告
　　课程名称大学物理实验 实验项目 专业班级 姓 名 学 号 指导教师 成 绩 日 期 200 年 月日
　　实验报告内容：一实验目的二实验仪器（仪器名称、型号、参数、编号） 三实验原理（原理文字叙述和公式、原理图） 四.实验步骤 五、实验数据和数据处理 六.实验结果 七.分析讨论（实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等） 八.思考题
　　表1
　　1.用逐差法处理数据，计算透镜的曲率半径R
　　2.用作图法处理数据，计算透镜的曲率半径R
　　图2 牛顿环的D-m或n图像
　　（上图必须用坐标纸手绘作图）
　　斜率a?
　　YA?YBX
　　A
　　2
　　?XB
　　=
　　XXX?XXXXXX?XXX
　　= XXX?mm
　　2
　　?，
　　曲率半径R== = (mm)
　　六.实验结果
　　七.分析讨论（实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等）
　　八.思考题
　　从牛顿环装置的下方透射上来的光，能否形成干涉条纹？如果能的话，它和反射光形成的干涉条纹有何不同？

第4篇: 用肥皂膜做薄膜干涉实验报告

二、实验原理：

1.牛顿环

牛顿环器件由一块曲率半径很大的平凸透镜叠放在一块光学平板玻璃上构成， 结构如图所示。

当平行单色光垂直照射到牛顿环器件上时， 由于平凸透镜和玻璃之间存在一层从中心向外厚度递增的空 气膜， 经空气膜和玻璃之间的上下界面反射的两束光存在光程差， 它们在平凸透镜的凸面（底面）相遇

后将发生干涉， 干涉图样是以接触点为中心的一组明暗相间、内疏外密的同心圆， 称为牛顿环（如图所

示。

由牛顿最早发现） 。

由于同一干涉圆环各处的空气薄膜厚度相等， 故称为等厚干涉。

牛顿环实验装置的光路图如下图所示：

设射入单色光的波长为 λ， 在距接触点 rk 处将产生第 k 级牛顿环， 此处对应的空气膜厚度为 dk， 则空气膜上下两界面依次反射的两束光线的光程差为

k 2 ndk

2

式中， n 为空气的折射率（一般取 1）， λ/2 是光从光疏介质（空气）射到光密介质（玻璃）的交界面上反射时产生的半波损失。

根据干涉条件， 当光程差为波长的整数倍时干涉相长， 反之为半波长奇数倍时干涉相消， 故薄膜上下界面上的两束反射光的光程差存在两种情况：

k 2dk

2

2k

2

(2k 1)

2

K=1,2,3, ., 明环

K=0,1,2, ., 暗环

由上页图可得干涉环半径 rk， 膜的厚度 dk 与平凸透镜的曲率半径 R 之间的关系 R2

(R d )2

rk 。

由于 dk 远小于 R， 故可以将其平方项忽略而得到

2

2Rdk rk 。

结合以上的两种情况公式， 得到：

rk 2Rdk

kR ，

k 0,1,2..., 暗环

由以上公式课件， r k 与 dk 成二次幂的关系， 故牛顿环之间并不是等距的， 且为了避免背光因素干扰， 一般选取暗环作为观测对象。

而在实际中由于压力形变等原因， 凸透镜与平板玻璃的接触不是一个理想的点而是一个圆面；

另外镜面沾染回程会导致环中心成为一个光斑， 这些都致使干涉环的级数和半径无法准确测量。

而使用差值法消去附加的光程差， 用测量暗环的直径来代替半径， 都可以减少以上类型的误差出现。

由上可得：

R d m d n

4(m n)

式中， Dm、Dn 分别是第 m 级与第 n 级的暗环直径， 由上式即可计算出曲率半径 R 。

由于式中使用环数差

m-n 代替了级数 k， 避免了圆环中心及暗环级数无法确定的问题。

凸透镜的曲率半径也可以由作图法得出。

测得多组不同的 Dm 和 m， 根据公式

D 2 m 4R

m， 可知只

要作图求出斜率

4R ， 代入已知的单色光波长， 即可求出凸透镜的曲率半径 R。

2.劈尖

将两块光学平玻璃叠合在一起， 并在其另一端插入待测的薄片或细丝 （尽可能使其与玻璃的搭接线平行） ， 则在两块玻璃之间形成以空气劈尖， 如下图所示：

当单色光垂直射入时， 在空气薄膜上下两界面反射的两束光发生干涉；

由于空气劈尖厚度相等之处是平 行于两玻璃交线的平行直线， 因此干涉条纹是一组明暗相间的等距平行条纹， 属于等厚干涉。

干涉条

件如下：

k 2 dk

(2 k 1)

2 2

k=0, 1, 2,

可知， 第 k 级暗条纹对应的空气劈尖厚度为

d k k

2

由干涉条件可知， 当 k=0 时 d 0=0， 对应玻璃板的搭接处， 为零级暗条纹。

若在待测薄物体出出现的是第 N 级暗条纹， 可知待测薄片的厚度（或细丝的直径）为

d N

2

实际操作中由于 N 值较大且干涉条纹细密， 不利于 N 值的准确测量。

可先测出 n 条干涉条纹的距离 l，

在测得劈尖交线到薄片处的距离为 L， 则干涉条纹的总数为：

N n L l

代入厚度计算式， 可得厚度 /直径为：

d n L

2 l

牛顿环装置，钠光灯，读数显微镜，劈尖，游标卡尺

四、实验内容和步骤：

1.牛顿环直径的测量

（ 1 ） 准备工作：
点亮并预热纳光灯；

调整光路， 使纳光灯均匀照射到读数显微镜的反光镜上， 并调节反光镜片使得光束垂直射入牛顿环器件。

恰当调整牛顿环器件， 直至肉眼课件细小的正常 完整的牛顿环干涉条纹后， 把牛顿环器件放至显微镜的中央并对准。

完成显微镜的调焦， 使牛顿环的中央与十字交叉的中心对准后， 固定牛顿环器件。

（ 2 ） 测量牛顿环的直径：

从第 21 级开始逐级测量到第 30 级暗环的直径， 使用单项测量法。

转动测微鼓轮， 从零环处开始向左计数， 到第 30 级暗环时， 继续向左跨过直至第 33 级暗环后反向转动鼓轮（目的是消除空程误差） ， 使十字线返回到与第 21 级暗环外侧相切时，开始读

数；

继续转动鼓轮， 均以左侧相切的方式，

读取第 30 ， 29， 28.

22， 21 级暗环的读数并

记录。

继续转动鼓轮， 使十字叉线向右跨过圆环中心，

使竖直叉丝依次与第

21 级到第 30 级的暗环的

右内侧相切， 顺次记录读数。

同一级暗环的左右位置两次读数之差为暗环的直径。

2.用劈尖测量薄片的厚度（或细丝直径）

（ 1 ） 将牛顿环器件换成劈尖器件， 重新进行方位与角度调整， 直至可见清晰的平行干涉条纹， 且条纹与搭接线平行；

干涉条纹与竖直叉丝平行。

（ 2 ） 在劈尖中部条纹清晰处， 测出每隔 10 条暗纹的距离 L ， 测量 5 次。

（ 3 ） 测出两玻璃搭接线到薄片的有效距离 l。

（ 4 ） * 注意， 测量时， 为了避免螺距的空程误差， 读数显微镜的测微鼓轮在每一次测量过程中只能单方向旋转， 中途不能反转。

牛顿环直径的测量

5.893

10 5 cm

d 2m d 2n

i

4(m n)

x1 cm

m n

x 2 cm

d（i

x1 x 2 ）cm

2 cm2

（ d 2

- d 2） cm2

Ri cm

vi Ri R

30

2.9674

2.1534

0.8140

0.6626

0.1082

91.8038

3.1563

25

2.9316

2.1870

0.7446

0.5544

29

2.9592

2.1604

0.7988

0.6381

0.1056

89.5978

24

2.9242

2.1945

0.7297

0.5325

0.9503

28

2.9518

2.1676

0.7842

0.6150

0.1035

87.8160

23

2.9166

2.2014

0.7152

0.5115

-0.8315

27

2.9451

2.1742

0.7709

0.5943

0.1021

86.6282

22

2.9098

2.2082

0.7016

0.4922

-2.0193

26

2.9378

2.1802

0.7576

0.5740

0.1031

87.3918

21

2.9022

2.2160

0.6862

0.4709

-1.2557

平均值

0.1045

88.6475

5

（Ri

R R

R）2

5 1

R R R

88.6475

2.0743

E R 2.34% R

用劈尖测量薄片的厚度（或细丝直径）

x i x首

x1 x 2 x 3 x 4

x 5 x尾

坐标 cm 3.9797 3.8028 3.7270 3.6514 3.5726 3.4968 1.8012

Li L1 L 2 L3

L 4 L

L cm

0.1769 0.0758 0.0756 0.0788 0.0767

l x首 x尾 2.1785cm

d l 3.8416

L 2

10 4

1.实验中叉丝为对准圆心，导致实验误差，使结果较小。

2.设备本身具有的误差。

3.计算时所导致的误差。

1.如果牛顿环中心是亮斑而不是暗斑， 说明凸透镜和平板玻璃的接触不紧密， 或者说没有接触， 这样形成的牛顿环图样不是由凸透镜的下表面所真实形成的牛顿环， 将导致测量结果出现误差， 结果不准确。

2.牛顿环器件由外侧的三个紧固螺丝来保证凸透镜和平板玻璃的紧密接触， 经测试可以发现， 如果接触点不是凸透镜球面的几何中心， 形成的牛顿环图样将不是对称的同心圆， 这样将会影响测量而导致结果不 准确。

因此在调节牛顿环器件时， 应同时旋动三个紧固螺丝， 保证凸透镜和平板玻璃压紧时， 接触点是其几何中心。

另外， 对焦时牛顿环器件一旦位置确定后， 就不要再移动， 实验中发现， 轻微移动牛顿环器件， 都将导致干涉图样剧烈晃动和变形。

3.如果读数显微镜的视场不亮， 可以有三个调节步骤：
一， 整体移动显微镜， 使反光镜组对准纳光灯；

二， 通过旋钮调节物镜下方的反光玻璃， 使其成 45 度， 正好将光线反射到牛顿环器件上；

三， 调节载物台下方的反光镜， 是纳光灯的光线可以通过载物台玻璃照射到牛顿环器件。

总之， 调节反射光路， 是解决视场偏暗的主要方法。

4.该实验中获得的感触是， 耐心， 细心， 是实验成功的重要保证。

另外， 长期使用读数显微镜容易导致视疲劳， 建议改进成由电子显示屏输出的样式， 而不用肉眼直接观察。

第5篇: 用肥皂膜做薄膜干涉实验报告

大学物理实验报告(等厚干涉)

一、实验目得:

1、、观察牛顿环与劈尖得干涉现象。

2、了解形成等厚干涉现象得条件极其特点。

3、用干涉法测量透镜得曲率半径以及测量物体得微小直径或厚度。

二、实验原理:

1.牛顿环

牛顿环器件由一块曲率半径很大得平凸透镜叠放在一块光学平板玻璃上构成, 结构如图所示。

当平行单色光垂直照射到牛顿环器件上时,　由于平凸透镜与玻璃之间存在一层从中心向外厚度递增得空气膜, 经空气膜与玻璃之间得上下界面反射得两束光存在光程差, 它们在平凸透镜得凸面(底面)相遇后将发生干涉, 干涉图样就是以接触点为中心得一组明暗相间、内疏外密得同心圆, 称为牛顿环（如图所示。

由牛顿最早发现)。

由于同一干涉圆环各处得空气薄膜厚度相等, 故称为等厚干涉。

牛顿环实验装置得光路图如下图所示：

　　 　　设射入单色光得波长为λ,　在距接触点rk处将产生第ｋ级牛顿环, 此处对应得空气膜厚度为dk, 则空气膜上下两界面依次反射得两束光线得光程差为

式中， ｎ为空气得折射率(一般取1）, λ／２就是光从光疏介质(空气)射到光密介质（玻璃)得交界面上反射时产生得半波损失。

　　 　根据干涉条件， 当光程差为波长得整数倍时干涉相长， 反之为半波长奇数倍时干涉相消,　故薄膜上下界面上得两束反射光得光程差存在两种情况:

K=0,1,2,…、, 暗环

K=1,2,3,…、, 明环

由上页图可得干涉环半径rk, 膜得厚度ｄk　与平凸透镜得曲率半径R之间得关系。　由于dk远小于R, 故可以将其平方项忽略而得到。

结合以上得两种情况公式,　得到：

,

由以上公式课件, rk与dk成二次幂得关系,　故牛顿环之间并不就是等距得, 且为了避免背光因素干扰, 一般选取暗环作为观测对象。

而在实际中由于压力形变等原因, 凸透镜与平板玻璃得接触不就是一个理想得点而就是一个圆面; 另外镜面沾染回程会导致环中心成为一个光斑, 这些都致使干涉环得级数与半径无法准确测量。

而使用差值法消去附加得光程差,　用测量暗环得直径来代替半径,　都可以减少以上类型得误差出现。　由上可得:

式中，　Dm、Dn分别就是第ｍ级与第ｎ级得暗环直径, 由上式即可计算出曲率半径Ｒ。　由于式中使用环数差m-n代替了级数k， 避免了圆环中心及暗环级数无法确定得问题。

凸透镜得曲率半径也可以由作图法得出。

测得多组不同得Ｄｍ与m, 根据公式， 可知只要作图求出斜率, 代入已知得单色光波长, 即可求出凸透镜得曲率半径R。

2.劈尖

将两块光学平玻璃叠合在一起, 并在其另一端插入待测得薄片或细丝（尽可能使其与玻璃得搭接线平行)， 则在两块玻璃之间形成以空气劈尖, 如下图所示:

当单色光垂直射入时, 在空气薄膜上下两界面反射得两束光发生干涉; 由于空气劈尖厚度相等之处就是平行于两玻璃交线得平行直线, 因此干涉条纹就是一组明暗相间得等距平行条纹, 属于等厚干涉。

干涉条件如下:

k=0, 1, 2,…

可知， 第k级暗条纹对应得空气劈尖厚度为

由干涉条件可知， 当k=0时d０=0， 对应玻璃板得搭接处, 为零级暗条纹。

若在待测薄物体出出现得就是第N级暗条纹， 可知待测薄片得厚度(或细丝得直径)为

实际操作中由于Ｎ值较大且干涉条纹细密, 不利于N值得准确测量。　可先测出ｎ条干涉条纹得距离l, 在测得劈尖交线到薄片处得距离为L,　则干涉条纹得总数为:

代入厚度计算式， 可得厚度/直径为:

3、实验仪器:

牛顿环装置,钠光灯,读数显微镜,劈尖，游标卡尺

四、实验内容与步骤:

1.牛顿环直径得测量

（1）准备工作:　点亮并预热纳光灯; 调整光路, 使纳光灯均匀照射到读数显微镜得反光镜上, 并调节反光镜片使得光束垂直射入牛顿环器件。　恰当调整牛顿环器件,　直至肉眼课件细小得正常完整得牛顿环干涉条纹后, 把牛顿环器件放至显微镜得中央并对准。

完成显微镜得调焦, 使牛顿环得中央与十字交叉得中心对准后, 固定牛顿环器件。

（2）测量牛顿环得直径:

从第21级开始逐级测量到第30级暗环得直径， 使用单项测量法。

转动测微鼓轮, 从零环处开始向左计数, 到第3０级暗环时,　继续向左跨过直至第33级暗环后反向转动鼓轮(目得就是消除空程误差), 使十字线返回到与第21级暗环外侧相切时，开始读数；

继续转动鼓轮,　均以左侧相切得方式， 读取第30，29,2８、……２２,２１级暗环得读数并记录。

继续转动鼓轮, 使十字叉线向右跨过圆环中心, 使竖直叉丝依次与第21级到第30级得暗环得右内侧相切,　顺次记录读数。

同一级暗环得左右位置两次读数之差为暗环得直径。

2.用劈尖测量薄片得厚度(或细丝直径)

（1）将牛顿环器件换成劈尖器件, 重新进行方位与角度调整， 直至可见清晰得平行干涉条纹， 且条纹与搭接线平行；
　干涉条纹与竖直叉丝平行。

（2）在劈尖中部条纹清晰处,　测出每隔1０条暗纹得距离, 测量5次。

（3）测出两玻璃搭接线到薄片得有效距离l。

（4）* 注意， 测量时, 为了避免螺距得空程误差, 读数显微镜得测微鼓轮在每一次测量过程中只能单方向旋转,　中途不能反转。

5、实验数据与处理:

牛顿环直径得测量　 　　

m

n

30

25

2、9674

2、1534

0、8140

0、6626

0、1082

91、8038

3、1563

2、9316

2、1870

0、7446

0、5544

29

24

2、9592

2、1604

0、7988

0、6381

0、1056

89、5978

0、9503

2、9242

2、1945

0、7297

0、5325

28

23

2、9518

2、1676

0、7842

0、6150

0、1035

87、8160

-0、8315

2、9166

2、2014

0、7152

0、5115

27

22

2、9451

2、1742

0、7709

0、5943

0、1021

86、6282

-2、0193

2、9098

2、2082

0、7016

0、4922

26

21

2、9378

2、1802

0、7576

0、5740

0、1031

87、3918

-1、2557

2、9022

2、2160

0、6862

0、4709

平均值

0、1045

88、6475

用劈尖测量薄片得厚度(或细丝直径)

坐标cm

3、9797

3、8028

3、7270

3、6514

3、5726

3、4968

1、8012

0、1769

0、0758

0、0756

0、0788

0、0767

六、误差分析：

1、实验中叉丝为对准圆心,导致实验误差,使结果较小。

2、设备本身具有得误差。

3、计算时所导致得误差。

七、思考题:

1.如果牛顿环中心就是亮斑而不就是暗斑, 说明凸透镜与平板玻璃得接触不紧密,　或者说没有接触, 这样形成得牛顿环图样不就是由凸透镜得下表面所真实形成得牛顿环, 将导致测量结果出现误差, 结果不准确。

2.牛顿环器件由外侧得三个紧固螺丝来保证凸透镜与平板玻璃得紧密接触,　经测试可以发现， 如果接触点不就是凸透镜球面得几何中心， 形成得牛顿环图样将不就是对称得同心圆, 这样将会影响测量而导致结果不准确。

因此在调节牛顿环器件时， 应同时旋动三个紧固螺丝， 保证凸透镜与平板玻璃压紧时, 接触点就是其几何中心。

另外, 对焦时牛顿环器件一旦位置确定后,　就不要再移动,　实验中发现,　轻微移动牛顿环器件,　都将导致干涉图样剧烈晃动与变形。

3.如果读数显微镜得视场不亮, 可以有三个调节步骤: 一,　整体移动显微镜,　使反光镜组对准纳光灯;二， 通过旋钮调节物镜下方得反光玻璃， 使其成4５度, 正好将光线反射到牛顿环器件上; 三,　调节载物台下方得反光镜, 就是纳光灯得光线可以通过载物台玻璃照射到牛顿环器件。

总之, 调节反射光路, 就是解决视场偏暗得主要方法。

4.该实验中获得得感触就是,　耐心,　细心， 就是实验成功得重要保证。

另外, 长期使用读数显微镜容易导致视疲劳, 建议改进成由电子显示屏输出得样式, 而不用肉眼直接观察。