劈尖干涉测量头发丝直径
头发丝直径的测定
.711 1.543 49.262 0.726 42.178 1.376 47.367 0.836 45.462 -0.236 L长度（mm） 43.168 48.536 41.342 46.531 45.698 l读数（mm） 13.872 11.747 20.891 18.606 15.298 12.949 3.869 1.912 4.392 1.911 l长度（mm） 2.125 2.265 2.439 1.957 2.481 直径长度D=（ L／l）×5λ（mm）
6.491 8.397 7.682 8.432 5.924 10.569 8.683 15.467 13.672 l长度（mm） 1.978 1.697 2.508 1.886 1.795 直径长度D=（ L／l）×5λ（mm）
0.0636
0.0739
使结果误差很大
还有
做事一定要有规划
不能盲目地凭着自己的意向
同一组里要互相讨论
一同规划
使实验最优化
06071645
元小平
才有一点眉目
第一次把头发丝夹在劈尖上放到显微镜上观察时
找不到干涉条文
经过多番调整显微镜和劈尖后才看到干涉条纹
观察多次后
眼睛开始有点疼
有了酸的感觉
做了一个多小时实验后
得出了几组实验数据
眼睛实在坚持不了
第二天
继续到光学实验室做实验
连续做了几次实验后
得出以上的实验数据
做这个实验一定要按步骤,每一步都要仔细
7.重复上述过程
得到不同的几组数据
8.实验结束后
整理好实验器材
六、实验数据
D=（ L／l）×5λ
劈尖干涉测细丝直径ppt课件
n1
n1
e
n6Βιβλιοθήκη 、劈尖干涉测细丝直径原理装置
光程差
明纹 暗纹
7
2、劈尖干涉测细丝直径原理
劈尖干涉条纹分布特点 光程差：
（1） 棱边处：
有半波损失，光程差：
为暗纹。
2
棱边处为0级暗纹。
条纹级次依次增大
8
2、劈尖干涉测细丝直径原理
（2）相邻明纹 (或暗纹) 所对应的薄膜厚度差
测细丝的直径
θ D
L
（1）利用显微镜读数标尺测
出N个条纹长度，例如：30条
l
明条纹间长4.295mm；
l = 4.295/29mm
12
2、劈尖干涉测细丝直径原理
测细丝的直径
D
L
l
DL
2l
13
3、小结 （1）微小量测量-- 劈尖干涉法
（2）干涉条纹特点 （3）细丝直径测量：
14
思考：
已知波长λ，如何通过劈尖干涉条纹数目变 化测膨胀量△l ？
15
l
ek
e
ek1
9
2、劈尖干涉测细丝直径原理
（3）相邻明纹 (或暗纹) 间距
l
e
ek ek1
l 2
10
2、劈尖干涉测细丝直径原理
劈尖干涉条纹变化特点
相邻明纹 (或暗纹) 间距 l 2
变大条纹变密，反
之变疏。
每一条纹对应劈尖 内的一个厚度，厚度改 变时，对应的条纹随之 移动。
11
2、劈尖干涉测细丝直径原理
1
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劈尖干涉简介 劈尖干涉测细丝直径原理
总结与思考
头发丝直径的测定
头发丝直径的测定班级060716 学号45 姓名元小平指导老师丁斌刚头发丝直径的测定，我们有很多方法。
但是哪种方法是最为精确的呢，这才是我们做这个实验的最终目的。
而使用牛顿环测头发丝的直径能使我们的误差很小，比起其他方法有更多的优点，而且更加精确。
以下就是实验。
一、实验目的1.测量头发丝直径的大小。
2.掌握劈尖干涉测定细丝直径（或薄片厚度）的方法。
3.通过实验加深对等厚干涉原理的理解。
4.掌握牛顿环的使用原理。
二、实验原理①将两块平板玻璃叠放在一起，一端用头发丝将其隔开，则形成一辟尖形空气薄层见图（1-1），若用单色平行光垂直入射，在空气劈尖的上下表面发射的两束光将发生干涉，其光程差△=2l+λ/2 （l为空气薄膜厚度）。
因为空气劈尖厚度相等之处是一系列平行于两玻璃板接触处（即棱边）的平行直线，所以其干涉图样是与棱边平行的一组明暗相间的等间距的直条纹，当Δ=（2k+1）λ/2，（k=0，1，2，3……）时，为干涉暗条纹，与k级暗条纹对应的薄膜厚度为：d=k×λ/2由于k值一般较大，为了避免数错，在实验中可先测出某长度l内的干涉暗条纹的间隔数n，则单位长度的干涉条纹数X=n/l，若棱边与头发丝的距离为L，则头发丝出现的暗条纹的级数为k=X×L，可得头发丝的直径为：D=X×L×λ/2= n/l×L×λ/2②也可用三角形相似原理如图（3-17-3）D／d=L／lD=（L／l）×dd=n×λ/2取n=10（即间隔10个暗条纹）d=10×λ/2=5λ所以D=（L／l）×5λ三、实验器材电子显微镜，劈尖，头发丝,牛顿环四、试验装置五、实验步骤1.打开电源和钠灯光源并将电子显微镜的插头插上2.调节显微镜的视野至明亮清晰处3.取一根头发丝，将头发丝夹入劈见内（注意头发丝要拉直不可弯曲），固定好。
4.将固定好头发丝的劈见放入显微镜的平台内，调节显微镜直到看见清楚的干涉条纹5.测量L的长度，找到两条最黑的暗条纹，记入数据L’、L’’ ；（L= L’—L’’）6. 取n=10（间隔10个暗条纹）即l的长度，记入数据l’、l’’; ( l=l’—l’’ )7.重复上述过程，得到不同的几组数据8.实验结束后，整理好实验器材六、实验数据D=（L／l）×5λ钠灯波长λ=589.3nm发根部头发丝直径数据发中部头发丝直径数据七、实验结论1.由以上数据得出，（本人）头发丝直径的长度在0.5~0.75mm之间2.相比之下发根的头发丝直径比发梢的要粗些3.测量时头发要尽量直，这样出来出来的数据才更加精确。
利用光的干涉原理测量发丝直径
利用光的干涉原理测量发丝直径XXX（XXXX 大学 XXXX 学院 XXXX 班）摘 要:利用等厚干涉可以测量微小角度、很微小长度、微小直径及检测一些光学元件的球面度、平整度、光洁度等。
本实验就是利用空气劈尖测量头发丝的直径。
关键词:等厚干涉;测量;头发丝;直径中图分类号：O436.10 引言干涉和衍射是光的波动性的具体表现。
利用等厚干涉，由同一光源发出的光，分别经过其装置所形成的空气薄膜上、下表面反射后，在上表面相遇产生的干涉。
等厚干涉是光的干涉中的重要物理实验。
本实验利用劈尖干涉法测定细丝直径是等厚干涉的具体应用。
光的干涉是两束光（频率相同、振动方向相同、相位差恒定）相互叠加时所产生的光强按空间周期性重新分布的一种光学现象。
光的等厚干涉是采用分振幅法产生的干涉，劈尖即是利用光的等厚干涉测量微小长度。
1 实验原理：将两块光学平板玻璃叠放在一起，在一端插入头发丝，则在两玻璃板间形成了空气劈尖，如图1所示：当一平行单色光垂直入射时，将会产生干涉现象，产生的干涉条纹是一系列的平行的、间隔相同的、明暗相间的条纹，如图2所示:设入射光波长为λ，两束光的光程差为 22λ+=∆e ,形成暗条纹的条件为 图1 劈尖 图2 干涉条纹⋅⋅⋅=+=+=∆,3,2,1,0,2)12(22k k e λλ 当k=0时，对应∆=0处为暗纹，第k 级暗纹处空气薄膜厚度为⋅⋅⋅==∆,3,2,1,0,2k k λ设从薄片左边至劈尖棱边的距离为L ，L 与左端之内的暗纹数为N ，可得薄片的厚度为2d λN =设每相邻两条暗纹间长度为l ∆，每△N 条暗纹测长度为L i ，△N ’=40 则N')/L (/d 4n 1i i 4i ∆-=∑==+L L )2 实验仪器：实验仪器名称仪器的量程 仪器的精度 其他参数读数显微镜50mm 0.01mm 钠光灯λ=589.3nm 劈尖头发丝刻度尺200mm 1.0mm3 实验步骤：1制作劈尖，将细丝夹在距劈尖一端的3-5mm 处，将此端夹紧，将细丝拉直与劈尖边缘平行，再将劈尖另一端适度夹紧。
利用劈尖干涉测定细丝直径的实验研究
北电力学院学报
第23卷第2期Journal Of Northeast China Vol.23,No.22003年4月
Institute Of Electric Power Engineering
Apr.,2003
收稿日期:2002-12-16
作者简介:冯颖(1960-,女,东北电力学院数理科学系物理专业副教授.
前面的数据表就是选择测量方法4取得的测量数据和计算结果,下面对其测量结果进行误差估算:
取L = l =0.01mm (读数显微镜的最小刻度, =5 10-7
mm
相对误差:E = D D =| L L |+| l l |+|
|=0.22%
绝对误差: D =E D =0.22% 0.074=0.001(mm
测量结果:D D =0.074 0.001(mm
从上式相对误差的传递公式我们可以看出,实验参数L、l选择大些则可以减小测量误差。
4结论
为了尽量减小系统误差、仪器误差、测量误差,我们在具体实验中:(1采取选择测量方法4连续测量;
(2采取在读数显微镜允许的测量范围内使细丝位置尽量远离劈尖棱边,以增大L的测量值;(3采取多次测量利用逐差法处理实验数据,以增大l的测量值(见表l值为60条干涉条纹的间距。
因为测量细丝直径的实验公式,是在忽略入射角对光程差影响的近似条件下导出来的,并且又仅适
48东北电力学院学报第23卷
用于等间距的干涉条纹。而在实际测量中干涉条纹间距不相等,这样就造成理论上的系统误差。又因在劈尖制作上不够规范以及读数显微镜的测量范围较小(小于5cm。又造成测量上的仪器误差。因此,我们在实际测量时应选择测量方法4。并采用逐差法处理实验数据,可以消减系统误差。
(整理)噼尖干涉测量头发丝直径.
劈尖干涉测量头发丝直径摘要：根据等厚干涉原理，利用劈尖干涉，成功测量除了头发丝的直径。
关键词：干涉 劈尖 细丝直径1. 引言：根据薄膜干涉原理，用两个很平的玻璃板间产生一个很小的角度，就构成一个楔形空气薄膜，用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹，可以测量头发丝的直径。
2. 设计方法及设计原则：2.1 理论依据：当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两玻璃片之间就形成一空气薄层（空气劈）。
在单色光束垂直照射下，经劈上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替的条纹。
显然，劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉的光程差为 2(21)k 0,1,222e k λλδ=+=+=时，干涉条纹为暗纹与 k 级暗条纹对应的薄膜厚度为：2k e kλ= 两相邻暗条纹所对应的空气膜厚度差为：21λ=-+k k e e如果有两玻璃板交线处到细丝处的劈尖面上共有N 调干涉条纹，则细丝的直径d 为;)2/(λN D =由于N 数目很大，实验测量不方便，可先测出单位长度的条纹数lN N i =0，再测出两玻璃交线处至细丝的距离L ，则L N N 0=)2/(0λL N D =已知入射光波长λ，测出0N 和L ,就可计算出细丝（或薄片）的直径D 。
2.2 实验方法：实验仪器：钠光灯 读数显微镜 劈尖装置1、将细丝（或薄片）夹在劈尖两玻璃板的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖。
然后置于移测显微镜的载物平台上。
2、开启钠光灯，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。
调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位。
调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相垂直。
3、用显微镜测读出叉丝越过条暗条纹时的距离l,可得到单位长度的条纹数0N 。
再测出两块玻璃接触处到细丝处的长度L.重复测量六次，根据式)2/(0λL N D =计算细丝直径D 平均值和不确定度。
劈尖干涉测量头发丝直径
劈尖干涉测量头发丝直径
毛发细微的直径量测是理发修剪中一个很重要的步骤，但对于头发更细的非对称形状
有时可能无法轻易地，比如发尖分层剪法，是为了形成假发尖而精确分割头发，例如飘逸、分层、蓬松等剪法。
传统的测量方法如拉尖、刮尖等，工作效率低下、损伤头发、准确度差，这种情况下就需要采用更好的测量方式以获得更准确的结果。
干涉测量，是利用光干涉原理进行断面测量的一种技术，是用双光束，一束穿过细微
的实体拉尖，另一束作为基准，两者相交，就形成一个不受外界因素影响的自然光环，反
射环会呈现出完整的周期性光条，在这样一种周期性结构里旋转，就可以看出其中头发丝
直径的尺寸，并且通过计算可以测量出它的精准结果。
干涉测量的最大优势在于操作简单，无需任何的标定，只需要直接拖动鼠标让测量光
柱旋转即可。
另外，因为数字化，所以使用者可以实时调整测量方式，比如更改连续的长
度测量的步长、方向旋转的幅度等，并可以直观看到结果，方便且准确。
在使用干涉测量头发丝直径时，测量师会为客户定制匹配度更高的发尖，因此，客户
可以得到更精确的修剪效果，优化修剪效果，提高客户满意度。
总而言之，干涉测量头发丝直径是一种精确、易操作、准确测量的方法。
通过它，理
发师可以做到更加精确的分层修剪，以达到精确的发尖廓形，最大限度地减少头发的损坏，从而提升客户的满意度。
劈尖干涉测量细丝直径
劈尖干涉测量细丝直径
利用分割尖干涉测量细丝直径是一个使用广泛的有效技术，可以用于非常薄而又软的
微丝材料测量，具有优异的准确度和灵敏度，可以给量子光子学、量子科学等领域的研究
带来很大的帮助。
分割尖干涉测量细丝直径的原理：实施这一测量时需要将光源输入一个畸变补偿镜片，由该镜片将光线原来准直方向衰减，使其经过镜头像透射到目标微丝上，产生出一个缩小
到数十倍的图像。
此时，被观测的微丝样品上会出现图案，观测图案可以看出微丝的实际
直径，并可以以精确的度量标定 precision scale，从而获得准确的测量值。
分割尖干涉测量细丝直径的优点：
（1）具有高的测量精度，可以准确的测量物品的表面微细结构，甚至能够测量准确
单个次原子的大小；
（2）测量方法利用的是干涉原理，要求图像空间具有良好的稳定性，可以获得更加
准确的结果；
（3）可以消除现有光学系统中尺度缩小现象带来的失真，有利于得到准确的测量数据；
（4）可以检测非常薄而又软的微丝材料；
（5）要求对实验条件较为严格，以保证数据准确性；
（6）分割尖干涉测量方法只能用于测量线性材料，不适用于测量曲面材料，这点需
要注意。
因此，分割尖干涉测量技术被广泛用于细丝直径的测量，能够为特定行业解决不同维
度的技术难题。
它结合了准确性、直观性以及高灵敏度的特点，因此在微丝直径测量方面
具有显著的优势。
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劈尖干涉测量头发丝直径
摘要：根据等厚干涉原理，利用劈尖干涉，成功测量除了头发丝的直径。
关键词：干涉 劈尖 细丝直径
1. 引言：根据薄膜干涉原理，用两个很平的玻璃板间产生一个很小的角度，就构成一个楔形空气薄膜，用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹，可以测量头发丝的直径。
2. 设计方法及设计原则：
2.1 理论依据：
当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两玻璃片之间就形成一空气薄层（空气劈）。
在单色光束垂直照射下，经劈上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替的条纹。
显然，劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉的光程差为 2(21)k 0,1,222e k λ
λ
δ=+=+=
时，干涉条纹为暗纹与 k 级暗条纹对应的薄膜厚度为：2k e k
λ
= 两相邻暗条纹所对应的空气膜厚度差为：
21λ=-+k k e e
如果有两玻璃板交线处到细丝处的劈尖面上共有N 调干涉条纹，则细丝的直径d 为;
)2/(λN D =
由于N 数目很大，实验测量不方便，可先测出单位长度的条纹数l N N i =
0，再测出两玻璃交线处至细丝的距离L ，则
L N N 0=
)2/(0λL N D =
已知入射光波长λ，测出0N 和L ,就可计算出细丝（或薄片）的直径D 。
2.2 实验方法：
实验仪器：钠光灯 读数显微镜 劈尖装置
1、将细丝（或薄片）夹在劈尖两玻璃板的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖。
然后置于移测显微镜的载物平台上。
2、开启钠光灯，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。
调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位。
调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相垂直。
3、用显微镜测读出叉丝越过条暗条纹时的距离l,可得到单位长度的条纹数0N 。
再测出两块玻璃接触处到细丝处的长度L.重复测量六次，根据式
)2/(0λL N D =计算细丝直径D 平均值和不确定度。
3. 实验结果与分析：
3.1 实验数据与处理：
实验测量数据
l =(2.123+2.127+2.121+2.129+2.127+2.125)6 mm =2.125mm
S i = (l −l )2n i=1n −1
= (2.123−2.125)2+(2.127−2.125)2+(2.121−2.125)2+(2.129−2.125)2+(2.127−2.125)2+(2.125−2.125)26−1
=0.0053mm
∆l = S i 2+∆仪
2= （0.0053）2+（0.005）2
mm 2=0.007mm 2 l =l ±∆l = 2.125±0.007 mm E l =∆l l =0.0072.125×100%=0.33%
N0=N i
=
20
mm=9.41mm
D=N0Lλ2=9.41×36×589.3×10−62=0.09mm
3.2实验效果分析：
经上网查证，人头发丝一般是0.6～0.8mm，与实验数据相差不大，说明本次试验比较成功。
实验中可能会存在误差，测量误差，读数误差。
偶然误差等等。
排除这些误差，实验相对会可以精确。
4.结论：
经实验得出，本人的头发丝直径大概在0.09mm左右。
说明，根据薄膜干涉原理，利用劈尖干涉可以测量细丝的直径。
而且精确度较高，一般可以用来测量毫米级别以下的细丝直径。
本次试验设计比较简易，存在较大误差。
应该多测量几次减小误差，而且头发丝各部分直径不同，最好能测量多个位置。
个人自己的头发也有差异，所以实验太过简单，没有深入研究。
做这个实验最大的心得体会就是一定要细心加耐心，第一次把头发丝夹在劈尖上放到显微镜上观察时，找不到干涉条文，经过多番调整显微镜和劈尖后才看到干涉条纹，观察多次后，眼睛却开始难受。
做这个实验一定要按步骤,每一步都要仔细，哪一步出错就会使得实验数据出现较大的误差，所以一定要细心。
光学实验对眼睛要求很高，要一直盯着显微镜看，很快就会有累的感觉，所以一定要很有耐心。
根据薄膜干涉的道理，劈尖干涉也可以测定平面的平直度．测定的精度很高，甚至几分之一波长那么小的隆起或下陷都可以从条纹的弯曲上检测出来。
说明此实验也可以通过测量高精度仪器的平面的平直度。