14-实验十四 光的等厚干涉
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。
光的等厚干涉实验原理
光的等厚干涉实验原理光的等厚干涉实验是一种重要的光学实验，通过这个实验可以观察到光在不同介质中传播时的干涉现象。
该实验原理基于光在介质中传播时会发生相位差的现象，利用这一特性可以观察到光的干涉现象。
首先，让我们来了解一下光的相位差。
当光在介质中传播时，由于介质的折射率不同，光线会发生折射，导致光程差的变化。
光程差是指光线在不同介质中传播所经过的路程差，而相位差则是指光线在传播过程中所积累的相位差异。
当两束光线的相位差满足一定条件时，就会发生干涉现象。
在光的等厚干涉实验中，我们通常使用等厚薄膜来观察光的干涉现象。
等厚薄膜是指厚度在几微米到几十微米之间的薄膜，其厚度非常均匀。
当一束光线垂直入射到等厚薄膜上时，会发生一部分反射和一部分折射，这两束光线之间就会产生相位差，从而引起干涉现象。
在实际的等厚干涉实验中，我们可以通过观察薄膜上的干涉条纹来判断光的相位差和干涉现象。
当两束光线的相位差满足条件时，就会在薄膜上产生明暗条纹，这些条纹就是干涉条纹。
通过观察这些条纹的位置和形状，我们可以推断出光的相位差和薄膜的厚度等信息。
除了等厚薄膜，我们还可以利用其他介质和光学器件来进行光的等厚干涉实验。
例如，在Michelson干涉仪中，通过使用半反射镜和分束镜，可以将一束光线分为两束，然后再让它们通过不同的光程，最终在接收屏上形成干涉条纹。
这种实验也可以观察到光的干涉现象，并且可以用于测量光的波长和折射率等物理量。
总的来说，光的等厚干涉实验是一种重要的光学实验，通过这个实验可以观察到光在介质中传播时的干涉现象。
通过观察干涉条纹的位置和形状，我们可以推断出光的相位差和介质的性质，这对于光学研究和应用具有重要的意义。
希望通过本文的介绍，读者能对光的等厚干涉实验有一个更加清晰的认识。
光的等厚干涉实验原理
光的等厚干涉实验原理光的等厚干涉实验原理是依据光的波动性和干涉现象来研究光的一种方法。
光的等厚干涉实验主要涉及以下原理：1.光的波动性：光是一种波，具有波动性质。
在传播过程中，光波会不断产生振动，形成波峰和波谷。
每个光波都有自己的振幅、频率和相位。
2.光的干涉现象：当两个或多个光波相遇时，它们会相互叠加。
如果这些光波的振幅、频率和相位相同或呈整数倍关系，它们就会相互增强，形成明亮的区域（称为干涉峰）；如果它们相互抵消，就会形成暗的区域（称为干涉谷）。
这种现象被称为光的干涉现象。
3.等厚干涉原理：在光的等厚干涉实验中，通过将两块平行玻璃板叠放在一起，并让它们之间的空气层形成一定的厚度差，从而在空气层中形成不均匀的厚度分布。
当一束单色光照射在空气层上时，光波在厚度不均匀的空气层中传播速度会发生改变，导致不同位置的光波产生不同的相位差。
这些相位差使得光波在相遇时产生干涉现象。
4.干涉图样：通过观察干涉图样，我们可以看到明暗相间的条纹。
干涉图样的形状和分布取决于光源的光强分布、玻璃板的厚度以及观察的位置。
通过测量干涉图样中相邻明暗条纹之间的距离，可以计算出光波的波长。
5.应用：光的等厚干涉实验在光学、物理和工程等领域都有广泛的应用。
例如，可以利用等厚干涉原理制作光学仪器，如分光仪、干涉仪等；可以研究物理现象，如表面张力、液体薄膜的稳定性等；还可以应用于光学检测、光学制造和光学计量等领域。
总之，光的等厚干涉实验原理是通过研究光的波动性和干涉现象来揭示光的行为和性质的一种方法。
通过实验，我们可以观察到光波在空气层中传播时的干涉现象，并利用干涉图样进行测量和分析。
这种实验方法在光学、物理和工程等领域都有广泛的应用，对于推动科学技术的发展具有重要意义。
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
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（3）调节读数显微镜调焦手轮，使显 微镜筒自下而上缓慢地上升，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。
6
由光路分析可知？与k级条纹对应的两 束相干光的光程差为
k
2e
ห้องสมุดไป่ตู้
2
（1）
7
由图1可知
R2 r 2 R e2
简化上式，并由于e ≪ R，略去二级小量e2得
e r2
（2）
2R
将(2)式代入(1)式得
k
r2 R
2
（3）
8
由干涉条件可知，当干涉条纹是暗条纹时
k
r2 R
2
2k
1
2
于是得 r2 kR k 0,1,2, （4）
d 2
由图2几何关系得
L lx
x
导出
d xL •
lx 2
（3）重复步骤2，各测三次，将数据填入 自拟表格中。求其平均值 。
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注意事项
1.调焦时，显微镜筒应自下而上缓慢的上 升，避免显微镜筒压坏45玻璃片（或损坏 牛顿环装置）。 2.每次测量时，鼓轮应沿一个方向转动， 中途不可倒转。（为什么？）
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1．牛顿环
将一块平凸透镜的凸面放在一块光学平板 玻璃上，因而在它们之间形成以接触点O为中心 向四周逐渐增厚的空气薄膜，离O点等距离处厚 度相同。如图1（a）所示。当光垂直入射时， 其中有一部分光线在空气膜的上表面反射，一 部分在空气膜的下表面反射，因此产生两束具 有一定光程差的相干光，当它们相遇后就产生 干涉现象。由于空气膜厚度相等处是以接触点 为圆心的同心圆，即以接触点为圆心的同一圆 周上各点的光程差相等，故干涉条纹是一系列 以接触点为圆心的明暗相间的同心圆，如图1 （b）所示。这种干涉现象称为牛顿环。
光的等厚干涉实验原理
光的等厚干涉实验原理光的等厚干涉实验是一种利用光的波动性质进行干涉现象研究的实验。
它利用不同介质对光的折射率不同，使得入射波前分成两部分，经过不同路径后再次汇聚，产生干涉现象。
通过测量干涉条纹的特征，可以得到关于光的波长和介质的折射率等信息。
该实验基于波动理论的基本原理，即光在介质中传播时会发生折射，其传播速度与介质的折射率有关。
当光从一种介质射入另一种折射率不同的介质中时，光的传播速度会发生变化，从而引起光的传播路径发生弯曲。
而当光通过不同路径传播后，再次汇聚时，会产生干涉现象。
光的干涉现象是由光波的叠加所引起的。
在等厚干涉实验中，通过将光分为两束，分别通过两片具有不同折射率的介质，光线经过介质时在发生折射的位置上产生相位差，当两束光线再次汇聚时，相位差会导致光的干涉现象。
而干涉现象产生的干涉条纹则是反映相位差变化的标志。
在等厚干涉实验中，一般会使用两片具有均匀厚度的玻璃或气泡薄片作为干涉介质，它们都具有固定的折射率。
当光通过这两片介质时，会产生相位差。
根据波动理论的原理，当两束光线再次相交时，两束光的相干性将决定产生的干涉现象。
干涉条纹的特征可以通过以下方程来描述：Δx=λ*d/(n1-n2)其中，Δx是干涉条纹间距，λ是光的波长。
d是介质的厚度，n1和n2是两个介质的折射率。
这个方程表明，干涉条纹间距与波长、介质厚度以及两个介质的折射率有关。
通过测量干涉条纹特征的变化，可以得到关于光的波长和介质的折射率的信息。
例如，可以通过测量干涉条纹间距的变化来确定光的波长。
当波长增大时，干涉条纹的间距也会增大。
同样，可以通过测量干涉条纹移动的位置来确定介质的折射率。
当介质的折射率增大时，干涉条纹会发生平移。
光的等厚干涉实验在科学研究和工程领域具有广泛的应用。
例如，它可以用于测量光的波长、折射率的变化，也可以用于研究材料的光学性质和质量的检测。
此外，等厚干涉实验还可以用于制备光学元件，例如多层膜、光栅和波导等。
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
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。
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实验目的
➢ 了解等厚干涉的原理和特点。 ➢ 学习测量平凸的原理和使用。
衢州学院教师教育学院物理实验中心
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实验原理
等厚干涉
是光干涉的一种。当薄 膜层的上、下表面有一很小 的倾角时，由同一光源发出 的光，经薄膜的上、下表面 反射后在上表面附近相遇时 产生干涉，并且厚度相同的 地方形成同一干涉条纹，这 种干涉叫等厚干涉。
目镜 固定螺钉
毫米刻度尺
螺旋测微计 微分筒
显微镜 水平方向 移动鼓轮
注意事项
m ：32 30 28 26 24 n：22 20 18 16 14
注意：鼓轮应沿一个方向旋转，中途不得反 转，以免引起回程误差！
薄膜等厚干涉光路示意图
衢州学院教师教育学院物理实验中心
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肥皂膜 油膜
牛顿环
劈尖
L —玻璃片交线(劈棱)到细丝的距离 L10—10条条纹的间距
—单色光源的波长
读数显微镜 钠光灯 牛顿环 劈尖 细丝
实验仪器
衢州学院教师教育学院物理实验中心
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显微镜上下 调节旋钮
反射透明 玻璃片
显微镜 目镜
实验十四 光的等厚干涉
➢ 频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某 些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱 的区域相互隔开，这种现象叫做波的干涉。
➢ 等厚干涉：厚度相同的地方形成同一干涉条纹，例如 牛顿环和劈尖。
➢ 光的等厚干涉在生产实践中广泛应用，用于检测透镜 的曲率，测量光波波长，精确测量微小长度、厚度和 角度，检验平整度等。