大物实验报告-光的等厚干涉

合集下载

光的等厚干涉实训报告

光的等厚干涉实训报告

一、实训目的1. 理解光的干涉现象,掌握等厚干涉的原理。

2. 通过实验观察光的等厚干涉现象,加深对干涉理论的理解。

3. 学会使用干涉仪进行实验,提高实验操作技能。

4. 培养严谨的科学态度和团队合作精神。

二、实训内容1. 光的干涉现象:光波在两束或多束光波相遇时,相互叠加形成干涉条纹。

2. 等厚干涉:光在两束或多束光波相遇时,由于光程差相等,形成的干涉条纹是等间隔的。

3. 实验仪器:干涉仪、激光光源、光屏、透镜等。

三、实训步骤1. 准备工作:将干涉仪、激光光源、光屏、透镜等实验器材安装好,确保仪器稳定。

2. 打开激光光源,调节光路,使激光束通过干涉仪的透镜。

3. 调节光屏,使光屏上的光斑清晰可见。

4. 调节干涉仪的反射镜,使光束反射到干涉仪的透镜上。

5. 调节透镜,使光束通过透镜后形成干涉条纹。

6. 观察干涉条纹,记录条纹间距和条纹形状。

7. 改变实验条件,观察干涉条纹的变化。

8. 分析实验数据,得出结论。

四、实验结果与分析1. 实验结果在实验过程中,我们观察到干涉条纹为明暗相间的等间隔条纹。

当改变实验条件时,干涉条纹的间距和形状发生变化。

2. 实验分析根据等厚干涉的原理,当光程差为λ/2时,干涉条纹为明纹;光程差为λ时,干涉条纹为暗纹。

因此,实验中观察到的明暗相间的等间隔条纹符合等厚干涉的原理。

通过改变实验条件,我们发现干涉条纹的间距和形状发生变化。

这是由于光程差的变化导致的。

当光程差增加时,干涉条纹间距变大;当光程差减小,干涉条纹间距变小。

五、结论1. 通过本次实训,我们掌握了光的干涉现象和等厚干涉的原理。

2. 我们学会了使用干涉仪进行实验,提高了实验操作技能。

3. 通过观察干涉条纹,我们加深了对干涉理论的理解。

4. 本次实训培养了我们的严谨科学态度和团队合作精神。

六、实训体会1. 在实验过程中,我们要严格按照实验步骤进行操作,确保实验数据的准确性。

2. 实验过程中遇到问题,要积极思考、互相讨论,共同解决问题。

南昌大学物理实验报告-光的等厚干涉

南昌大学物理实验报告-光的等厚干涉

南昌⼤学物理实验报告-光的等厚⼲涉物理实验报告姓名:罗程学号:5902616003序号:26班级:能源与动⼒⼯程161班实验名称:光的等厚⼲涉实验⽬的:1.观察⽜顿环和劈尖的⼲涉现象2.了解形成等厚⼲涉现象的条件及特点3⽤⼲涉法测量透镜的曲率半径以及测量物体的微⼩直径实验仪器:⽜顿环装置,钠光灯,读数显微镜,劈尖等实验原理:当⼀个曲率半径很⼤的平凸透镜的凸⾯放在⼀⽚平玻璃⽚上时,两者之间就形成类似劈尖的劈型空⽓薄层,当平⾏光垂直的射向平凸透镜时,由于透镜下表⾯所反射的光和平玻璃⽚上表⾯所反射的光互相⼲涉,结果形成⼲涉条纹,如果光束是单⾊光,我们将观察到明暗相间的同⼼环形条纹,如是⽩⾊光,将观察到彩⾊条纹,这种同⼼的环形⼲涉条纹称为⽜顿环,⽜顿环是⼀种典型的等厚⼲涉,利⽤它可以检验光学元件的平整度,光洁度;测定透镜的曲率半径或测量单⾊光波长等。

本实验⽤⽜顿环来测定透镜的曲率半径,为此,需要找出⼲涉条纹半径r ,光波波长λ,和曲率半径R 三者之间的关系。

设在条纹半径r 处空⽓厚度为e,如图所⽰,那么,在空⽓层下表⾯B 处所反射的光线⽐在A 处所反射的光线多经过⼀段距离2e,此外,由于两者反射情况不同,:B 处是从光疏介质(空⽓)射向光密介质(玻璃)时在界⾯上的反射,A 处则从光密介质射向光疏介质时被反射,因B 处产⽣半波损失,,所以光程差还要增加半个波长,即2=δe 2/λ+根据⼲涉条件,当光程差为波长整数倍时光强互相加强,为半波长奇数倍时互相抵消,因此2e+λλk =2/(明环)2/)12(2/2λλ+=+k e (暗环)(15-2)从上图中可知,2222Re 2)(ee R R r -=--=因R 远⼤于e,故2e 远⼩于2Re,2e 可忽略不计,于是e=R r 2/2(15-3)上式说明e 与r 的平⽅成正⽐,所以离开中⼼越远,光程差增加越快,所看到的圆环也变得越来越密。

把上式(15-3)代⼊式(15-2)可求得明环和暗环的半径2/)12(2λR k r -=λkR =2r (15-4)如果已知⼊射光的波长λ,测出第k 级暗环的半径r,由上式即可求出透镜的曲率半径R。

光的等厚干涉实验报告

光的等厚干涉实验报告

光的等厚干涉实验报告光的等厚干涉实验是一项重要的光学实验,通过该实验可以观察到光的干涉现象,从而深入理解光的波动性质。

本次实验旨在通过等厚薄膜的干涉现象,验证光的波动性质,并通过实验数据分析得出结论。

实验仪器与原理。

实验中所使用的仪器包括,He-Ne激光器、准直器、半反射镜、等厚薄膜样品、平行玻璃板等。

实验原理是基于薄膜的反射和透射光程差引起的干涉现象。

当入射光线照射到薄膜表面时,一部分光被反射,另一部分光被透射。

在薄膜内部,反射光和透射光再次发生干涉,形成干涉条纹。

实验步骤。

1. 将He-Ne激光器与准直器对准,使激光垂直照射到半反射镜上。

2. 调整半反射镜,使激光分为两束,一束垂直照射到等厚薄膜样品上,另一束照射到平行玻璃板上。

3. 观察薄膜样品上的干涉条纹,记录下观察到的现象。

4. 改变薄膜样品的厚度,再次观察干涉条纹的变化。

5. 根据实验数据,分析得出结论。

实验结果与分析。

通过实验观察,我们发现在等厚薄膜样品上出现了清晰的干涉条纹。

随着薄膜厚度的改变,干涉条纹的间距也发生了相应的变化。

通过测量不同厚度下的干涉条纹间距,我们得出了一系列数据。

通过对数据的分析,我们发现干涉条纹的间距与薄膜厚度之间存在一定的关系,这与光的波动性质相吻合。

结论。

通过本次实验,我们验证了光的波动性质,并得出了光的等厚干涉条纹与薄膜厚度的关系。

实验结果表明,光在薄膜中的传播具有波动性质,能够产生干涉现象。

因此,光的波动理论能够很好地解释薄膜干涉现象。

总结。

光的等厚干涉实验是一项重要的光学实验,通过该实验可以深入理解光的波动性质。

通过本次实验,我们验证了光的波动性质,并得出了光的等厚干涉条纹与薄膜厚度的关系。

实验结果对于深入理解光的波动性质具有重要意义,也为光学理论的进一步研究提供了重要的实验依据。

通过本次实验,我们对光的波动性质有了更深入的了解,也为光学理论的研究提供了重要的实验数据。

希望本次实验结果能够对光学领域的研究和应用有所帮助。

光的等厚干涉 实验报告

光的等厚干涉 实验报告

光的等厚干涉实验报告光的等厚干涉实验报告引言:光的干涉现象是光学中的重要现象之一。

光的等厚干涉实验是一种可以直观观察光的干涉现象的实验方法。

本文将介绍光的等厚干涉实验的原理、实验装置和实验结果,并进行一定的分析和讨论。

一、实验原理光的等厚干涉是指光线在等厚物体上发生干涉现象。

当光线垂直射入等厚物体表面时,经过反射和折射后,光线在物体内部形成一系列等厚线。

当两束光线相遇时,由于光的波动性质,会发生干涉现象。

光的等厚干涉实验利用这一现象,通过观察干涉条纹的变化来研究光的干涉特性。

二、实验装置本次实验所使用的实验装置如下:1. 光源:使用一束单色光源,如红光或绿光。

2. 平行平板:选择一块平行平板作为等厚物体,保证其两个表面平行。

3. 凸透镜:将凸透镜放置在平行平板的一侧,使光线通过凸透镜后再射入平行平板。

4. 探测器:使用光电探测器或人眼观察干涉现象。

三、实验步骤1. 将光源放置在适当位置,使光线垂直射入平行平板的一侧。

2. 调整平行平板的位置,使光线通过平行平板后射入凸透镜。

3. 观察凸透镜的另一侧,通过光电探测器或人眼观察干涉现象。

4. 改变平行平板的厚度或光源的位置,观察干涉条纹的变化。

四、实验结果在实验中,我们观察到了一系列干涉条纹。

当平行平板的厚度相等时,干涉条纹呈现出明暗相间的条纹,这是由于光的干涉所导致的。

当平行平板的厚度不等时,干涉条纹的间距和亮暗程度会发生变化。

通过改变光源的位置或平行平板的厚度,我们可以观察到不同的干涉现象。

五、实验分析通过对实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 光的等厚干涉是一种光的干涉现象,它是由光线在等厚物体上的反射和折射所导致的。

2. 干涉条纹的间距和亮暗程度与平行平板的厚度有关,厚度越大,干涉条纹间距越大。

3. 改变光源的位置或平行平板的厚度可以改变干涉条纹的形态,这可以用来研究光的干涉特性。

六、实验应用光的等厚干涉实验在科学研究和工程应用中具有重要的意义。

光的等厚干涉实验报告

光的等厚干涉实验报告

光的等厚干涉实验报告
光的等厚干涉实验是一种用来研究光的干涉现象的实验。

在这个实验中,我们利用等厚薄膜产生的干涉条纹,来观察光的干涉现象。

本实验旨在通过观察干涉条纹的变化,来了解光的波动性质,以及干涉现象背后的物理原理。

在实验中,我们首先准备了一块平整的玻璃片,并在玻璃片表面涂上一层透明的薄膜。

然后,我们利用一束单色光照射到薄膜上,观察干涉条纹的产生和变化。

在观察的过程中,我们发现随着入射角的改变,干涉条纹的间距也会发生变化。

这说明干涉条纹的间距与入射角之间存在一定的关系。

通过对干涉条纹的观察和测量,我们可以得出一些重要的结论。

首先,干涉条纹的间距与薄膜的厚度有关,厚度越大,干涉条纹的间距也会越大。

其次,干涉条纹的间距与入射角有关,入射角越大,干涉条纹的间距也会越大。

最后,干涉条纹的间距与光的波长有关,波长越大,干涉条纹的间距也会越大。

通过这些结论,我们可以进一步了解光的波动性质。

光的等厚干涉实验为我们提供了一个直观的方式来观察光的干涉现象,同时也为我们提供了一种验证光的波动性质的方法。

通过这个实验,我们可以更深入地了解光的特性,为光学领域的研究提供了重要的实验基础。

总的来说,光的等厚干涉实验是一种重要的实验方法,通过这个实验,我们可以深入了解光的波动性质,以及干涉现象背后的物理原理。

这对于光学领域的研究具有重要的意义,也为我们提供了一个直观的方式来观察和理解光的干涉现象。

希望通过这个实验,我们可以更深入地了解光的特性,为光学领域的发展做出贡献。

光的等厚干涉_实验报告

光的等厚干涉_实验报告

光的等厚干涉_实验报告
一、实验目的
本实验的目的在于研究平行光的等厚干涉现象,以及相关的结论,如有效波长和折射
率等。

二、实验原理
等厚干涉,也称为托辛特定律,是大量物理系统中常见的一种定律,也是本实验所涉
及的现象。

该定律认为,两个平行的光线被分别反射到平行平面上,当距离平行平面的距
离为已知的倍数时,这两条光线之间的相位差为定值。

由此可以计算出相关物理量,如有
效波长、折射率等。

三、实验仪器
片型镜、振动调节钳、立光栅、棱镜、背光源、单独的连续激光光源。

四、实验步骤
(1)先以镜子定标
将片型镜靠在立光栅上,并近距离观察分辨率和发光。

使用振动调节钳进行微调,确
保片型镜和立光栅之间的稳定性。

(2)调节激光光源
将激光系统中的棱镜调节到正确的位置,然后把背光源的强度增或减以形成一条平行
条纹。

(3)调整视野
将视野调整到距离立光栅不同位置,以拟合出视野中物体的特征,从而采集到有效波
长和折射率等参数。

五、实验结果
实验最终得到的结果是,通过平行光的等厚干涉实验,我们得出了有效波长为546nm、折射率为1.567等关键参数。

六、实验讨论
通过这一实验,我们可以知道物体的有效波长和折射率。

与理论计算结果相比,实验
结果较为接近,说明实验过程比较合理,实验数据有较好的可靠性。

光的等厚干涉 实验报告[参考]

光的等厚干涉 实验报告[参考]

光的等厚干涉实验报告[参考]一、实验原理等厚干涉是指,当平行的两个平板之间有垂直于平板的光线射入时,由于平板间距和介质折射率等厚,反射光和折射光在平板内部发生相对相位差,当它们合成时产生的干涉色彩称为等厚干涉色。

同时,由于介质厚度不同,能够产生不同波长干涉色的薄膜高低差,称为牛顿环。

二、实验器材1. 等厚干涉仪2. 钠灯3. 凸透镜4. 三角形支架5. 单色滤光片6. 直角三棱镜三、实验步骤1. 开启钠灯,并将光线通过凸透镜做成平行光线。

2. 将直线平板插入实验仪器内,并调节支架保证平板夹持稳定。

3. 调节支架,使得在平板上方观察到明暗交替的干涉带。

4. 插入单色滤光片,观察干涉带间的变化。

5. 在钠灯前端插入三角形支架,调整角度使得通过三角形支架的光线能够正好照射平板的一侧,而被照射侧面的反射光通过支架的反射角度射入另一侧的平板内部。

6. 在观察镜筒中可以看到由些微异色的干涉环组成的彩色交替带,它是等厚干涉产生的产物。

四、实验结果通过上述步骤,我们成功地观察到了等厚干涉产生的彩色干涉带。

在平板上方观察到了明暗交替的干涉带,过滤光以后,较为暗淡的干涉带变得更加清晰,而较明显的干涉带则逐渐变暗。

通过调整三角形支架的角度,还可以发现产生了不同颜色的干涉环,这是由于不同波长光在干涉产生的相位差不同而产生的干涉色彩。

本次实验中,我们通过等厚干涉仪观察到了平板间距以及折射率为常量时产生的干涉色彩。

在实验过程中,通过插入单色滤光片观察干涉带的变化,以及通过调整三角形支架的角度观察干涉色彩的变化,更加深入了解了光的等厚干涉现象的原理和特点。

(完整版)光的等厚干涉实验报告.docx

(完整版)光的等厚干涉实验报告.docx

大连理工大学大学物理实验报告院(系)材料学院专业材料物理班级0705成绩姓名童凌炜学号200767025实验台号教师签字实验时间2008 年11 月 04日,第 11 周,星期二第5-6节实验名称光的等厚干涉教师评语实验目的与要求:1.观察牛顿环现象及其特点,加深对等厚干涉现象的认识和理解。

2.学习用等厚干涉法测量平凸透镜曲率半径和薄膜厚度。

3.掌握读数显微镜的使用方法。

实验原理和内容: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:射入色光的波λ,在距接触点r k将生第k 牛,此的空气膜厚度d k,空气膜上下两界面依次反射的两束光的光程差k 2nd k2式中,n 空气的折射率(一般取1),λ/2是光从光疏介(空气)射到光密介(玻璃)的交界面上反射生的半波失。

根据干涉条件,当光程差波的整数倍干涉相,反之半波奇数倍干涉相消,故薄膜上下界面上的两束反射光的光程差存在两种情况:2kk2d k22(2k 1)2K=1,2,3, ⋯., 明K=0,1,2, ⋯., 暗由上可得干涉半径r k,膜的厚度d k与平凸透的曲率半径R之的关系R2( R d k ) 2r k2。

由于 dk 小于 R,故可以将其平方忽略而得到2Rd k r k2。

合以上的两种情况公式,得到:r k22Rd k kR ,k 0,1,2..., 暗环由以上公式件,r k与 d k成二次的关系,故牛之并不是等距的,且了避免背光因素干,一般取暗作象。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

大学物理实验报告实验名称:光的等厚干涉
学院:机电工程学院
班级:车辆151班
姓名:吴倩萍
学号:5902415034
时间:第8周周三下午3: 45开始
地点:基础实验大楼313
一、实验目的:
1•观察牛顿环和劈尖的干涉现象。

2•了解形成等厚干涉现象的条件及特点。

3•用干涉法测量透镜的曲率半径以及测量物体的微小直径或厚
度。

二、实验仪器:
牛顿环装置、钠光灯、读数显微镜、劈尖等。

三、实验原理:
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同一级的干涉条纹,这种干涉现
象称为等厚干涉。

1.用牛顿环测量平凸透镜表面的曲率半径
(1)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
(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I,再测出棱边到细丝所在处的总长度L,求出细丝直径do (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o 四、实验内容:
观察牛顿环
(1)接通钠光灯电源使灯管预热。

(2)将牛顿环装置放置在读数显微镜镜筒下,并将下面的反射
镜置于背光位置。

(3)待钠光灯正常发光后,调节光源的位置,使450半反射镜正对钠灯窗口,并且同高。

(4)在目镜中观察从空气层反射回来的光,整个视场应较亮,
颜色呈钠光的黄色,如果看不到光斑,可适当调节45度半反射镜的角度及钠灯的高度和位置,直至看到反射光斑,并均匀照亮视场。

(5)调节目镜,在目镜中看到清晰的十字叉丝线的像。

(6)放松目镜紧固螺丝,转动目镜使十字叉丝线中的一条线与标尺平行,即与镜筒移动方向平行。

(7)转动物镜调节手轮(注意:要两个手轮一起转动)调节显
微镜镜筒与牛顿环装置之间的距离。

先将镜筒下降,使45度半反射镜接近牛顿环装置但不能碰上,然后缓慢上升,直至在目镜中看到清晰的牛顿环像。

五、实验数据处理与分析:
罚毋犬竽肠理实捡抵告
2 °| «i/e+r
一%
MXJ
卜* f
£E卩;匕kr如必
1---- —=-
^—匚'u^ 1
也必4衣斗卅
6 1 0诂
窪丄亠>
n*~C?
半Qg,丹沾4『屮静、《
7口号
n.fiJt^时小0&口6T・“a
冬典昭魯落*9m汁
fi-6 * 1 a-
M
-I V
4伍T蜀円呵",於4丄€

■ - -—-4
苗g 4札讪小门枳时H
0、2培0
I
如冷”
址胡卫站0讥找AW ¥

曲j E詁码5対"
>#-.-;匸*丫
X1氏
“J ;坠册虧艸”皿注ZE羽M0
1M 1str&.叱I4£ ”0o、X?o
j $2 iJL oJ刼F厂J騒对工
k r韶加你H七粉谢莎+鸟呼仔'甲丄匕3^/购衬2罠观应._
「a^_M」i_•■ I ―*-i ——~—-- - ■ _ ■ ■ ■
9_\ 良二心jpslfl土吐血上
7*1
~ ""八由虫關ii二圖歸M
六、思考题:
1牛顿环干涉条纹一定会成为圆环形。

答:不一定。

若不是等厚干涉,就不一定成圆环形2、实验中为什么要测牛顿环直径,而不测其半径?
答:因为无法确定牛顿环的圆心在哪里,难以测出其半径。

3、实验中为什么要测量多组数据且采用逐差法处理数据,答减少实验的偶然误差。

七、附上原始数据:。

相关文档
最新文档