光的等厚干涉实验预习报告举例
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肇 庆 学 院
机械与汽车工程 学院 大学物理实验 课 实验预习报告
18 级 车辆(1) 班 2B 组 学号 号 姓名: 实验合作者 实验日期 年 月 日 老师评定
实验题目：光的等厚干涉实验
【实验目的】
观察牛某某产生的等厚干涉条纹，加深对等厚干涉现象的认识。
掌握测量平凸透镜曲率半径的方法。
【实验仪器】（到实验室再记录仪器名称及型号）
【简要原理】
如图 3 所示，在平面玻璃板 BB＇上放置一曲率半径为 R 的平凸透镜 AOA＇，两者之间便形成一层空气薄层。当用单色光垂直照射下来时，从空气上下两个表面反射的光束 1 和光束 2 在空气表面层附近相遇产生干涉，空气层厚度相等处形成相同的干涉条纹，这种干涉现象称为等厚干涉。此等厚干涉条纹最早由牛顿发现，故称为牛某某。在干涉条纹上，光程差相等处， 是以接触点 O 为中心，半径为 r 的明暗相间的同心圆，r、d、R 三者关系为
d = r2
2R–d
因 R?d（R 为几米，d 为几分之一厘米）。所以
（1）
光程某某
即
d = r2
2R
δ = 2d — h
2
（2）
r2 h
δ = R — 2 （3）
（3）式是进入透镜的光束，光束１先由透镜凸面反射回去，光束 2 穿过透镜进入空气膜后，由平面玻璃板反射形成的光程差，式中λ/2 为额外光程差。
在反射光中见到的亮环
在反射光中见到的暗环
r 2 — h R 2
= 2k h
2
（4）
式中k =0，1，2，…,
从上观察，以中心暗环为准，则有
r 2 — h R 2
= (2k — 1) h
2
（5）
r2=k·λ·R r 2 ? k ? ? ? R ???????????????????????????????????????????????（?）
?? 可见，测出条纹的半径r，依（5）式便可计算出平凸透镜的半径R。
实 验 步 骤 １．光路调节
将读数显微镜装在架上，接通钠灯电源后经过大约5分钟灯泡发出较强的钠黄光，然后转动半透半反镜的镜框，使镜 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 据处理记录
（１）测量1环到19环左右两边暗环各环位置
环序 n
第一次测量
第二次测量
第三次测量
左边暗环外切
边读数
右边暗环内切边
读数
左边暗环外切
边读数
右边暗环内切边
读数
左边暗环外切边
读数
右边暗环内切边
读数
xn1(m m)
xn1′(m m)
xn2(m m)
xn2′(m m)
xn3(m m)
xn3′(m m)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
注 意 事 项 １．使用读数显微镜时，为避免引进螺距差，移测时必须向同一方向旋转，中途不可倒退。
２．调节 H 时，螺旋不可旋得过紧，以免接触压力过大引起透镜弹性形变。
３．实验完毕应将牛某某仪上的三个螺旋松开，以免牛某某变形。
思 考 题 １．牛某某干涉条纹一定会成为圆环形状吗？其形成的干涉条纹定域在何处？
２．从牛某某仪透射出到环底的光能形成干涉条纹吗？如果能形成干涉环，则与反射光形成的条纹有何不同？
３．实验中为什么要测牛某某直径，而不测其半径？
４．实验中为什么要测量多组数据且采用多项逐差法处理数据？
５．实验中如果用凹透镜代替凸透镜，所得数据有何异同？
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