牛顿环实验
工作报告之牛顿环物理实验报告
牛顿环物理实验报告【篇一：用牛顿环测量透镜的曲率半径实验报告】一、实验名称：用牛顿环测量透镜的曲率半径二、实验目的：1、观察光的等厚干涉现象，了解干涉条纹特点。
2、利用干涉原理测透镜曲率半径。
3、学习用逐差法处理实验数据的方法。
三、实验仪器：牛顿环装置（其中透镜的曲率未知）、钠光灯（波长为589.3nm）、读数显微镜（附有反射镜）。
四、实验原理：将一块曲率半径r较大的平凸透镜的凸面放在一个光学平板玻璃上，使平凸透镜的球面aob和平面玻璃cd面相切于o点，组成牛顿环装置，如图所示，则在平凸透镜球面和平板玻璃之间形成一个以接触点o为中心向四周逐渐增厚的空气劈尖。
当单色平行光束近乎垂直地向ab面入射时，一部分光束在aob面上反射，一部分继续前进，到cod面上反射。
这两束反射光在aob面相遇，互相干涉，形成明暗条纹。
由于aob面是球面，和o点等距的各点对o点是对称的，因而上述明暗条纹排成如图所示的明暗相间的圆环图样，在中心有一暗点（实际观察是一个圆斑），这些环纹称为牛顿环。
图（4）牛顿环装置图（5）牛顿环根据理论计算可知，和k级条纹对应的两束相干光的光程差为? 2?式中e为第k级条纹对应的空气膜的厚度，为半波损失。
2?由干涉条件可知，当??(2k?1)(k?0,1,2,3,?)时，干涉条纹为暗条纹。
即2解得??2e?e?k(2) 2设透镜的曲率半径为r，和接触点o相距为r处空气层的厚度为e，由图4所示几何关系可得r2??r?e??r2?r2?2re?e2?r2 由于r??e，则e2可以略去。
则r2e?(3)2r2?由式（2）和式（3）可得第k级暗环的半径为rk2?2re?kr? (4)由式（4）可知，如果单色光源的波长?已知，只需测出第k级暗环的半径rk，即可算出平凸透镜的曲率半径r；反之，如果r已知，测出rk后，就可计算出入射单色光波的波长?。
但是由于平凸透镜的凸面和光学平玻璃平面不可能是理想的点接触；接触压力会引起局部弹性形变，使接触处成为一个圆形平面，干涉环中心为一暗斑；或者空气间隙层中有了尘埃等因素的存在使得在光程差公式中附加了一项。
牛顿环实验
牛顿环实验引言牛顿环实验是一种基于光波干涉现象的实验，由英国物理学家爱萨克·牛顿于17世纪发现和描述。
这个实验通过使用一块凸透镜和与其接触的一块平面玻璃板来观察干涉现象。
在实验中，光在透镜和玻璃板之间反射和折射，形成了圆形的干涉环。
这些干涉环的直径和强度可以用来计算透镜和玻璃板的特性以及光的波长。
牛顿环实验为研究光学干涉提供了重要的实验基础。
实验原理牛顿环实验依赖于光的干涉现象。
当光通过透明介质表面并发生反射或折射时，会发生干涉现象。
牛顿环实验中的凸透镜和平面玻璃板之间形成的空气薄膜就是干涉的介质。
当平行入射的光通过透镜时，由于光线朝向法线的度数不同，光线将发生不同程度的折射。
这些折射光线相遇并发生干涉，形成一系列明暗相间的圆环。
这些圆环被称为“牛顿环”。
实验步骤进行牛顿环实验的步骤如下：1. 准备实验装置：将一块凸透镜放在平坦的台座上，然后将一块平面玻璃板放在透镜上。
确保透镜和玻璃板之间有足够的接触以形成空气薄膜。
2. 照明实验装置：使用光源照明实验装置，确保光线垂直于透镜和玻璃板表面。
这可以通过调整光源和装置之间的距离来实现。
3. 观察牛顿环：通过透镜观察干涉环。
透镜的中心将显示最亮的环，然后环的亮度将逐渐减弱直到消失。
这些环的直径的变化可以用来计算透镜和玻璃板的特性。
实验结果分析牛顿环实验中观察到的干涉环的直径可以用来计算玻璃板的厚度。
根据光的干涉理论，当光由高折射率介质（透镜）射向低折射率介质（玻璃板）时，从中心到第N个圆环的半径R可以通过以下公式计算：R = sqrt(N * λ * R / (2 * n))其中，N是干涉环的数量，λ是光的波长，n是玻璃的折射率。
利用实验测得的干涉环半径和已知的波长，可以推算出玻璃的折射率。
实验结果的精度将取决于实验仪器的精确度和实验者的技巧。
应用领域牛顿环实验在科学和工程领域具有广泛的应用。
这个实验可以用来测量透镜的曲率半径、表面形状和折射率，以及透明材料的性质。
大学牛顿环实验报告
一、实验目的1. 观察和分析牛顿环等厚干涉现象；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进行测量；4. 理解光的干涉原理及其在光学实验中的应用。
二、实验原理牛顿环实验是研究等厚干涉现象的经典实验。
实验装置主要由一块平面玻璃板和一块平凸透镜组成。
当平凸透镜的凸面与平面玻璃板接触时，在接触点附近形成一层厚度不等的空气膜。
当单色光垂直照射到空气膜上时，反射光束在上表面和下表面相遇发生干涉，形成明暗相间的同心圆环，称为牛顿环。
根据干涉原理，两束相干光的光程差为：Δ = 2d + λ/2 (明环)Δ = 2d - λ/2 (暗环)其中，d为空气膜的厚度，λ为入射光的波长。
根据上述公式，我们可以推导出牛顿环的半径与透镜曲率半径之间的关系：R = (k + 1/2)λr^2 / (kλ)其中，R为透镜的曲率半径，k为环的级数，r为环的半径。
三、实验仪器1. 平面玻璃板；2. 平凸透镜；3. 读数显微镜；4. 钠光灯；5. 三爪式透镜夹和固定滑座。
四、实验步骤1. 将平凸透镜固定在固定滑座上，使其凸面与平面玻璃板接触；2. 将钠光灯放置在实验装置的一侧，调整光源方向，使光线垂直照射到透镜上；3. 使用读数显微镜观察牛顿环，调节显微镜的焦距，使干涉条纹清晰可见；4. 测量第k级暗环的半径rk；5. 根据实验数据，计算透镜的曲率半径R。
五、实验结果与分析1. 通过观察牛顿环，我们可以清晰地看到明暗相间的同心圆环，验证了等厚干涉现象的存在；2. 根据实验数据，计算出透镜的曲率半径R，并与理论值进行比较，分析误差来源；3. 实验结果表明，牛顿环实验可以有效地测量透镜的曲率半径，为光学元件的设计和制造提供参考。
六、实验总结1. 牛顿环实验是研究等厚干涉现象的经典实验，通过观察和分析牛顿环，我们可以加深对光的干涉原理的理解；2. 实验过程中，我们需要注意调节光源方向、显微镜焦距等因素，以确保实验结果的准确性；3. 牛顿环实验可以应用于测量透镜的曲率半径、光学元件的厚度等，具有广泛的应用价值。
大学物理牛顿环实验
大学物理牛顿环实验一、实验目的1、观察牛顿环的干涉现象2、研究干涉现象与光波的波动性质3、学习使用分光仪、读数显微镜的方法二、实验原理牛顿环是一种典型的干涉现象，它是由一束光分成两束相干光，在空间叠加而成。
当一束光照射在玻璃表面时，会产生反射和透射两种现象。
反射光会在玻璃表面形成亮斑，而透射光则会继续传播。
当透射光再次照射到玻璃表面时，会再次产生反射和透射，形成一系列的反射和透射光。
这些反射和透射光会相互干涉，形成明暗相间的条纹，这就是牛顿环。
三、实验步骤1、调整分光仪，使一束光通过玻璃棱镜，分成两束相干光，并在空间叠加。
2、调整分光仪的望远镜，观察到清晰的牛顿环。
3、使用读数显微镜测量牛顿环的直径，并记录下来。
4、改变分光仪的棱镜角度，观察干涉条纹的变化，并记录下来。
5、分析实验数据，得出结论。
四、实验结果与分析1、实验结果在实验中，我们观察到了清晰的牛顿环干涉现象，并且使用读数显微镜测量了牛顿环的直径。
随着分光仪棱镜角度的变化，干涉条纹也会发生变化。
2、结果分析通过实验数据，我们可以得出以下（1）牛顿环是由两束相干光在空间叠加而形成的干涉现象。
（2）干涉条纹的明暗交替是由于两束光的相位差引起的。
（3）通过测量牛顿环的直径，我们可以计算出光波的波长。
（4）随着分光仪棱镜角度的变化，干涉条纹会发生变化，这是因为光的波长和入射角发生了变化。
五、结论通过本次实验，我们深入了解了干涉现象与光波的波动性质，学习了使用分光仪、读数显微镜的方法。
这对于我们今后在光学领域的研究具有重要意义。
大学物理牛顿环实验一、实验目的1、观察牛顿环的干涉现象2、研究干涉现象与光波的波动性质3、学习使用分光仪、读数显微镜的方法二、实验原理牛顿环是一种典型的干涉现象，它是由一束光分成两束相干光，在空间叠加而成。
当一束光照射在玻璃表面时，会产生反射和透射两种现象。
反射光会在玻璃表面形成亮斑，而透射光则会继续传播。
当透射光再次照射到玻璃表面时，会再次产生反射和透射，形成一系列的反射和透射光。
实验十七 等厚干涉—牛顿环
6. 计算透镜的曲率半径 R ，并计算绝对不确定度ΔR，最 后结果表示成：
19.08.2021
RRR
7
ห้องสมุดไป่ตู้
实验十七 等厚干涉—牛顿环
【预习思考题】
1．为何用 而不用
R Dm2 Dn2
4(m n)
R
r
2 k
k
测量透镜的曲率半径 R ？ 2．逐差法处理数据的优点何在？ 3．测量中应注意什么问题？
19.08.2021
4
实验十七 等厚干涉—牛顿环
【实验内容】 1．如图所示，将牛顿环装置放在显微镜工作台上，
单色光源（钠光灯，其波长为 589nm） 放在45°透光半反 射镜 前方且与其等高。考虑到其背景亮度，可不使用下方 反射境。首先仅凭眼睛沿镜筒方向观察牛顿环（彩色的小 园环），若找到，再移动牛顿环装置，并调整显微镜筒位 置，使牛顿环处在镜筒正下方。
实验十七 等厚干涉—牛顿环
实验十七 等厚干涉—牛顿环
【实验装置】
读数 显微 镜
钠光 灯
牛顿 环
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2
实验十七 等厚干涉—牛顿环
【实验原理】
牛顿环的结构如图所示，上部为一曲率半径为 R 的平凸透 镜，下部为一平板玻璃，中间形成一空气层。当用单色平 行光垂直照射时，空气层上表面反射的光与空气层下表面 反射的光满足相干条件，将产生光的干涉。由于各处空气 层厚度 e 不同，将产生不同的光程差。由等厚干涉原理可 知，凡厚度相同的地方将形成同一级次的条纹。显然，这 里产生的干涉图样将是以透镜与平板玻璃的接触点为圆心 的明暗相间的同心圆。我们称这些同心圆为牛顿环，如图 所示。
2．调节目镜，使十字刻度线清晰。
读数显微镜
牛顿环实验的原理与方法实现精确测量
牛顿环实验的原理与方法实现精确测量牛顿环实验是一种旨在测量光学元件厚度的经典实验方法。
它基于光的干涉现象，利用干涉环的形成和干涉条纹的展示来进行精确测量。
本文将介绍牛顿环实验的原理以及方法来实现精确的测量。
一、牛顿环实验的原理牛顿环实验依赖于菲涅尔双折射原理和干涉现象。
当光线从一个折射率较大的介质射入一个折射率较小的介质时，会发生折射和反射。
而在这个过程中，光的波前会发生相位差的变化。
当两束光线重新相交时，由于相位差的变化，会形成干涉条纹。
在牛顿环实验中，使用空气和玻璃片构成一个薄凸透镜。
当平行光通过这个薄透镜时，玻璃片上会形成一系列的干涉圆环，这就是牛顿环。
干涉环的半径与光的波长、波前曲率半径以及玻璃片的厚度有关。
通过测量干涉环的半径，可以计算出玻璃片的厚度。
二、牛顿环实验的方法实现精确测量1. 实验准备：a. 准备一块光学平行玻璃片和一个白光光源。
b. 调整光源位置，确保光线垂直射入玻璃片。
c. 在观察区域准备一块干净的白纸作为接收屏。
2. 实验步骤：a. 将玻璃片放在白纸上，并将光源置于适当的位置，使得光线通过玻璃片。
b. 在白纸上观察干涉环的形成。
可以调整光源位置来改变干涉环的清晰程度。
c. 选取一个明亮而清晰的干涉环，使用显微镜进行观察，并测量干涉环的半径。
可以使用标尺或显微镜自带的目镜测量刻度来进行精确测量。
d. 重复测量多组干涉环的半径，以减小误差。
3. 数据处理：a. 记录不同干涉环半径的测量值。
b. 对测量值进行平均，得到较为精确的玻璃片厚度。
通过以上步骤，我们可以利用牛顿环实验来精确测量光学元件的厚度。
当然，在实际操作中还需注意以下几点：- 保持实验环境的稳定，避免震动和空气流动对实验结果的影响。
- 在测量过程中，需要使用高精度的测量仪器，如显微镜和标尺，以提高测量的准确度。
- 需要多次重复测量，以获得更为可靠的结果。
可以计算平均值并计算标准偏差，以评估测量的准确性和精确度。
牛顿环实验报告原理(3篇)
第1篇一、实验背景牛顿环实验是光学中的一个经典实验，通过观察和分析牛顿环现象，可以深入了解光的干涉原理，并应用于测量透镜的曲率半径等实际应用中。
牛顿环实验的核心原理是等厚干涉现象，即在薄膜层厚度相同的位置，光波发生干涉，形成明暗相间的条纹。
二、实验原理1. 牛顿环的形成牛顿环实验装置主要由一块曲率半径较大的平凸透镜和一块光学玻璃平板组成。
当平凸透镜的凸面与平板接触时，在接触点附近形成一层空气膜。
当平行单色光垂直照射到牛顿环装置上时，光在空气膜的上、下表面反射，形成两束光波。
这两束光波在空气膜上表面相遇，产生干涉现象。
2. 等厚干涉现象在牛顿环装置中，空气膜的厚度从中心到边缘逐渐增加。
由于空气膜厚度相同的位置对应于同一干涉条纹，因此这种现象称为等厚干涉。
根据等厚干涉原理，厚度相同的位置，光程差也相同，从而形成明暗相间的干涉条纹。
3. 牛顿环的干涉条件在牛顿环装置中，光在空气膜上、下表面反射的两束光波发生干涉，干涉条件为：Δ = mλ其中，Δ为光程差，m为干涉级次，λ为光波长。
4. 牛顿环的半径与透镜曲率半径的关系设牛顿环装置中第m级暗环的半径为rk，透镜的曲率半径为R，空气膜厚度为e，则有：rk^2 = R^2 - e^2由上式可知，通过测量牛顿环的半径rk，可以计算出透镜的曲率半径R。
三、实验步骤1. 准备实验装置，包括牛顿环仪、钠光灯、凸透镜、平板玻璃等。
2. 将牛顿环仪放置在实验台上，调整透镜与平板玻璃之间的距离，使牛顿环清晰可见。
3. 打开钠光灯，调整显微镜的焦距，使牛顿环图像清晰。
4. 测量第m级暗环的半径rk，重复多次测量，求平均值。
5. 根据测量结果，利用上述公式计算透镜的曲率半径R。
四、实验结果与分析通过实验测量，可以得到一系列牛顿环的半径rk。
根据实验原理，可以计算出透镜的曲率半径R。
通过对比实际值与测量值，可以分析实验误差，并探讨提高实验精度的方法。
五、实验结论牛顿环实验是一种经典的干涉实验，通过观察和分析牛顿环现象，可以深入了解光的干涉原理，并应用于测量透镜的曲率半径等实际应用中。
牛顿环实验总结
牛顿环实验总结牛顿环实验是一种早期用于研究光学性质的实验方法，由英国物理学家艾萨克·牛顿于17世纪末提出并进行实验。
通过这个实验，牛顿首次证明了光的色散现象，也为后来的波动理论和光学研究奠定了基础。
在本文中，我们将对牛顿环实验进行总结和回顾。
一、实验原理牛顿环实验的原理基于光的干涉现象。
实验中，光线通过半透明的玻璃片后，会在其表面和玻璃片附近形成明暗相间的环状条纹。
这些条纹就是牛顿环。
牛顿环理论上可以由多个环组成，每个环的半径不同。
实际实验中，可以通过观察中心环的半径变化，来推断出玻璃片的厚度。
二、实验过程牛顿环实验的过程相对简单，主要步骤如下：1. 准备工作：将光源置于特定位置，确保光线通过半透明玻璃片后能够形成环状条纹。
实验中通常使用显微镜来观察牛顿环。
2. 观察：通过显微镜观察玻璃片上出现的明暗条纹，特别是中心环。
调节光源和显微镜的位置，使得环条纹清晰可见。
3. 测量：使用显微镜的刻度标尺，测量中心环的半径。
根据牛顿环的几何关系，可以推导出玻璃片的厚度。
三、实验意义牛顿环实验的意义在于证明了光的波动性。
在牛顿之前，许多科学家认为光是由颗粒组成的，类似于粒子的运动。
通过牛顿环实验，牛顿可以证明光在不同介质中传播时的折射和反射行为，并且可以解释这些现象是由波动产生的。
此外，牛顿环实验还有其他实际应用，例如可以用于测量透明介质的厚度、确定透镜的曲率等。
通过观察牛顿环的变化，可以得出有关物质性质和光学性质的信息。
四、实验局限性和改进尽管牛顿环实验具有重要的科学意义，但也有一些局限性。
首先，该实验要求光源非常强烈和准直，以便在玻璃片上形成明亮的环条纹。
其次，显微镜的调节需要非常精确，才能准确测量中心环的半径。
这些因素限制了牛顿环实验的应用范围。
为了克服这些局限性，人们进行了一些改进。
例如，可以使用更灵敏的光源和更高分辨率的显微镜。
还可以结合计算机图像处理技术，自动测量牛顿环的参数，提高实验的准确性和效率。
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发现： 亮环半径的平方值是一个由奇数所构成的算数级数， 即1、3、5、7、9、11，而暗环半径的平方值是由偶数 构成的算术级数，即2、4、6、8、10、12。 解释： 信奉微粒学说，认为光是一束通过窨高速运动的粒子 流，“一阵容易反射，一阵容易透射”。
Physical Experiment
19世纪初，托马斯.杨的完美解释
7 8
Physical Experiment
一、实验目的
1、观察等厚干涉现象 2、正确使用钠光灯及和读数显微镜 3、用牛顿环测量球面曲率半径 4、熟练使用逐差法处理数据
二、实验仪器
Physical Experiment
钠光灯 牛顿环 读数显微镜
三、实验原理
上表面 下表面
Physical Experiment
Physical Experiment
光的等厚干涉——牛顿环
Physical Experiment
新纪录保持者吹肥皂泡高手萨姆
油膜干涉条纹
肥皂液膜干涉条纹
被萨姆装在大肥皂泡里 的19个孩子表情各异
Physical Experiment
牛顿 1675
特点：
明暗相间 内疏外密 同心圆环
牛顿错了
Physical Experiment
钠 黄 光
空 气 层
dk
rk
薄膜干涉条件
2k k 1,2,3 明条纹 2 2ndk 2 (2k 1) k 0,1,2 暗条纹 2
k级牛顿环半径rk
三、实验原理
几何关系
2 k
Physical Experiment
r R 2 ( R d k ) 2 2d k R d k2
Physical Experiment
中央？？ 级暗纹
？？+1级 暗纹
17
10
10′ 17′
Physical Experiment （4）继续沿同一方向旋转鼓轮，叉丝扫过中央？？级暗 纹，测量干涉圆环另一侧的暗纹位置。数至第10级，依次 记下 X′17,…… X′10 。
17
10
10′ 17′
空程误差: 系统误差，由 螺母与螺杆间的间隙造成
R1 R2 R3 R4 R 4
数据处理提示
3、不确定度分析
Physical Experiment 15分
曲率半径R的相对合成标准不确定度
uD2 D2 uCR u u m u n m n 2 2 R D D mn mn m n
r dk 2R
2 k
R d k
曲率半径R
钠 黄 光
dk
rk
上表面 下表面
空 气 层
Physical Experiment
空气折射率n=1
k k 2 1 , 2 , 3 2 2nd k 2 2 k k 0 , 1 , 2 暗条纹 2 2
七、注意事项
Physical Experiment
1.测量时，测微鼓轮应沿一个方向转动，中途不 可倒转。 2、环数不可数错，在数的过程中发现环数有变 化时，必须重测。 3、在眼睛看目镜对物镜调焦时，镜筒只能自下 而上升起，以免损坏物镜或牛顿环仪。 4、保护所有的光学面。 5、钠灯不可时开时关。
数据处理提示
六、实验步骤
3、测量10~17级暗纹的直径
（1）旋转读数鼓轮，使中央叉丝交 点落在圆心处，确定中央暗纹的起 始级数为??级。 （2）朝任一个方向转动读数鼓轮， 依次数出暗纹级次直数到20级。 （3）反向旋转鼓轮，当叉丝对准 第17级暗纹时，记下干涉圆环标 尺读数 X17。继续旋转鼓轮，分 别记下 X17,…… X10 共8现象
Physical Experiment
(4) 再次调节目镜消除视差。（轻轻摇头，十字叉丝相对干 涉圆环没有跑动）
(5) 轻轻移动牛顿环，使目镜叉丝 对准中央暗纹，旋转读数鼓轮，观 察圆心左右两侧各30环是否清晰， 如不清晰，则细调灯光高度和入射 角度，对物镜进行仔细的对焦。
消除方法：测量时只往同一方向转动读数鼓轮。
Physical Experiment
六、实验步骤
1、仪器初始状态调整
（1）开启钠光灯，预热约10分钟。 （2）转动读数鼓轮，使读数标尺读数在25mm附 近。 （3）调整反光镜，在读数显微镜的目镜中看到均 匀明亮的光场。 （4）调节底脚螺丝，在牛顿环中心处出现干涉暗 斑（越小越好以防挤压变形）。
1. 各级暗环的直径
Physical Experiment
Dk X k X k
2. 曲率半径的平均值
2 2 D17 D13 R1 ; 16 2 2 D15 D11 R3 ; 16
2 2 D16 D12 ; R2 16
10分
2 2 D14 D10 R4 ; 16
2 m 2 n
m、n级暗条纹
优化数据处理，降低实验操作难度
Physical Experiment
四 数据记录
表
k
17
牛顿环各级圆环的尺寸
16 15 14 13
单位：mm
12 11 10
x
x
Dk
Dk2
备注：钠灯光源波长为 λ=589.3±0.2nm 。
五、仪器介绍
低压钠灯：基于低压钠 －稀有气体放电原理而发 光的电光源。 在特种抗钠玻璃管内充 入氩氖混合气，开启电源 瞬间，氩气放电发出粉红 色的光，并产生热量使放 电管温度提高，导致钠开 始蒸发；因钠的电离电位 和激发电位比氖和氩低， 放电很快转入钠蒸气中， 辐 射 出 波 长 分 别 为 589.59nm 和 589.00nm 黄色 可见光，一般取其平均值 589.30nm为波长。
Physical Experiment
钠光灯 1、需要预热 2、不能频繁开关 3、使用时间不宜过长
五、仪器介绍
Physical Experiment
调节底脚螺钉可改变平凸 透镜和平板玻璃接触区域 的位置和大小 1 使用前应调节底脚螺钉 使牛顿环仪中心出现一小 黑点（越小越好） 2 保护光学面
牛顿环
3 若测得的是弦长而不是直径(即十字叉丝交点 平移时未经过圆心)，对球面曲率半径的最终结 果是否有影响？为什么？ 4 牛顿环干涉中心处是亮斑对球面曲率半径的 最终结果是否有影响？为什么？
Physical Experiment
实验后思考的问题
5 什么情况下适用逐差法？用你做过的牛顿 环以外的其他实验举例说明。 6 用逐差法处理数据，本实验中牛顿环的中心 处必须是零级吗？必须是暗纹吗？为什么？根据 你的结论对实验方案进行优化。 能否改用氦氖激光器取代钠光灯作光源？ 如何用作图法求球面曲率半径？
五、仪器介绍
读数显微镜 由显微镜部分 和读数部分组成 显微镜结构 目镜：放大成像 物镜：放大成像 物镜调焦：使像清晰 反光镜：获得较好对 比度的市场
Physical Experiment 目镜
读数标尺 物镜调 焦手轮 物镜
读数鼓轮 反光镜
Physical Experiment 主尺读数 准线
主尺 微分筒读 数准线 读数鼓轮
2 2 2
2
其中
u 0 . 2 nm
589.3nm
mn 4
um un 0.1
uD2 D2
m n
1 4 2 2 2 2 D D D D m n i m n 4 3 i 1
2
数据处理提示
4、曲率半径R的完整表达式
Physical Experiment
球面和平面处反射光的相干叠加
应用：
精密测量长度 检验工件表面加工精度
Physical Experiment
实验前思考的问题
牛顿环是怎样形成的？ 牛顿环的中心应是暗点还是亮点？ 为什么有些牛顿环干涉图样的中心是亮斑？ 实验中为什么测牛顿环的直径，而不是半径？ 什么是逐差法？为什么不直接用k级暗环公式
5分
R R 2uCR (mm), k 2
六、实验步骤
2、观察牛顿环干涉现象
Physical Experiment
（1）旋转物镜调焦手轮，升起镜筒，正确放置牛顿环仪(与 镜筒无挤压、中心小黑点在镜筒正下方)，调整钠光灯，使光 线经45反射镜反射后垂直照射到牛顿环仪上。 （2）调节目镜，使十字叉丝清晰；松开目镜上方的锁紧螺钉 转动目镜，使十字叉丝中的一条叉丝与标尺平行，另一条叉丝 用来测定物体位置。 （3）旋转物镜调焦手轮，使镜筒 位于最低位置，然后缓缓升起物镜 （物镜自下而上），直至在目镜中 观察到清晰的牛顿环
整毫米从主尺读出，不足1毫米的部分从读数鼓轮上读 取（微分筒上一小格代表0.01mm） 上图读数为：25.719mm。
读数显微镜的空程误差
Physical Experiment
空程误差属系统误差，由螺母与螺杆间的间隙造成；
读数鼓轮 螺杆
在啮合前，轻轻转动读数鼓轮，鼓轮读数变化，而主尺游 标并没有移动。
2d k 2k
2
r dk 2R
2 k
r kR
2 k
k级暗纹的半径
曲率半径 入射光波长 暗纹级数， 中心为0级
r kR
2 k
（1）圆心难以确定 （2）级数难以确定
Physical Experiment
D 4kR
2 k
两个变量进行处理
——逐差法
D D R 4( m n)
rk2=kRλ求曲率半径？
公式
2 2 Dm Dn R 4( m n)
中各物理量的含义是什么？