牛顿环光的等厚干涉的应用
牛顿环原理的实际应用
牛顿环原理的实际应用1. 简介牛顿环原理是一种基于光干涉的实验现象，由英国科学家牛顿于18世纪发现。
该原理通过光的干涉现象来观察透明薄片表面的色彩变化，从而研究薄片的性质和厚度等参数。
牛顿环原理不仅在科学研究领域具有重要的应用，同时在实际生活中也有许多应用。
2. 光学仪器中的应用2.1 表面质量检测牛顿环原理可以被用于表面质量的检测。
通过观察产生牛顿环的光干涉条纹，可以判断透明物体表面的平整程度和质量。
如果光干涉条纹呈现均匀、规律的状态，说明表面平整度高，质量好；反之，如果光干涉条纹呈现不规则、断续的状态，则表明表面存在凹凸不平，质量较差。
这种方法在玻璃、金属等材料的生产和加工中得到广泛应用。
2.2 薄膜厚度测量利用牛顿环原理可以测量薄膜的厚度。
当光在同一介质中传播时，光的相位不发生变化；而当光从一种介质射入另一种介质时，光的相位会发生改变。
通过观察薄膜表面的牛顿环条纹，可以根据条纹的密度和颜色变化确定薄膜的厚度。
这种方法在光学镀膜、薄膜电子器件等领域中得到广泛应用。
3. 波谱分析中的应用牛顿环原理也被应用于波谱分析领域。
3.1 分辨率提高在光学仪器中，为了提高分辨率，常使用牛顿环原理进行修正。
通过增加一适当的薄膜或介质，可以改变光束的相位差，从而提高仪器的分辨率。
这种方法在显微镜、光谱仪等仪器中得到广泛应用。
3.2 光谱分析牛顿环原理还可以用于光谱分析。
光谱是光的波长和强度的分布图，通过观察光干涉的牛顿环条纹，可以获得样品的光谱信息。
这种方法在化学分析、生物医学、气象等领域中应用广泛。
4. 光学显微镜中的应用牛顿环原理在光学显微镜中有重要的应用。
4.1 相差显微镜相差显微镜利用牛顿环原理来提高显微镜的分辨率。
通过在光路中引入相差片，使光在不同的透明介质中传播，产生相位差，从而增强透明样品的对比度和细节。
这种方法在生物学、材料科学等领域中得到广泛应用。
4.2 薄膜显微镜薄膜显微镜是一种利用牛顿环原理来观察薄膜质量的显微镜。
等厚干涉原理与应用实验报告doc
等厚干涉原理与应用实验报告篇一：等厚干涉实验—牛顿环和劈尖干涉等厚干涉实验—牛顿环和劈尖干涉要观察到光的干涉图象，如何获得相干光就成了重要的问题，利用普通光源获得相干光的方法是把由光源上同一点发的光设法分成两部分，然后再使这两部分叠如起来。
由于这两部分光的相应部分实际上都来自同一发光原子的同一次发光，所以它们将满足相干条件而成为相干光。
获得相干光方法有两种。
一种叫分波阵面法，另一种叫分振幅法。
1．实验目的（1）通过对等厚干涉图象观察和测量，加深对光的波动性的认识。
（2）掌握读数显微镜的基本调节和测量操作。
（3）掌握用牛顿环法测量透镜的曲率半径和用劈尖干涉法测量玻璃丝微小直径的实验方法（4）学习用图解法和逐差法处理数据。
2．实验仪器读数显微镜，牛顿环，钠光灯3．实验原理我们所讨论的等厚干涉就属于分振幅干涉现象。
分振幅干涉就是利用透明薄膜上下表面对入射光的反射、折射，将入射能量(也可说振幅)分成若干部分，然后相遇而产生干涉。
分振幅干涉分两类称等厚干涉，一类称等倾干涉。
用一束单色平行光照射透明薄膜，薄膜上表面反射光与下表面反射光来自于同一入射Rre(a)(b)图9-1 牛顿环装置和干涉图样光，满足相干条件。
当入射光入射角不变，薄膜厚度不同发生变化，那么不同厚度处可满足不同的干涉明暗条件，出现干涉明暗条纹，相同厚度处一定满足同样的干涉条件，因此同一干涉条纹下对应同样的薄膜厚度。
这种干涉称为等厚干涉，相应干涉条纹称为等厚干涉条纹。
等厚干涉现象在光学加工中有着广泛应用，牛顿环和劈尖干涉就属于等厚干涉。
下面分别讨论其原理及应用：（1）用牛顿环法测定透镜球面的曲率半径牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸玻璃透镜和一块光学平玻璃片(又称“平晶”)相接触而组成的。
相互接触的透镜凸面与平玻璃片平面之间的空气间隙，构成一个空气薄膜间隙，空气膜的厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。
如图9-1（a）所示。
当单色光垂直地照射于牛顿环装置时(如图9-1)，如果从反射光的方向观察，就可以看到透镜与平板玻璃接触处有一个暗点，周围环绕着一簇同心的明暗相间的内疏外密圆环，这些圆环就叫做牛顿环，如图9-1（b）所示．在平凸透镜和平板玻璃之间有一层很薄的空气层，通过透镜的单色光一部分在透镜和空气层的交界面上反射，一部分通过空气层在平板玻璃上表面上反射，这两部分反射光符合相干条件，它们在平面透镜的凸面上相遇时就会产生干涉现象。
牛顿环的干涉光的干涉现象在现代精密测量技术中有着很多重要应用
牛顿环的干涉光的干涉现象在现代精密测量技术中有着很多重要应用，常用于检查物体表面的平面度、平行度；测定或估计微小长度、微小角度极其微小变化；研究材料、零部件的微小形变等。
牛顿环是一种光学器件，是由一曲率半径很大的平凸透镜与一块平板玻璃构成，牛顿环的干涉是典型的等厚干涉。
1. 仪器调节本实验用到的仪器是读数显微镜，在测量之前要对仪器进行调节，具体步骤如下： 1）.将牛顿环放在工作平台上，使其中心对准读数显微镜的物镜；开启钠光灯，调整钠光灯的位置，使钠光垂直照射到反射镜G 反射后到达牛顿环上，再经牛顿环反射后由反射镜G 进入显微镜，使显微镜的视场全部被钠黄光照亮(见图10-3)；2）.调节显微镜的目镜，使十字分划板在视场中清晰成像；调节显微镜的物镜，使在目镜中能清楚的看到干涉圆环；注意，在调节物镜时应先将物镜置于最低点，然后转动调焦手轮，使镜筒自下而上缓慢调节，以免显微镜的物镜与牛顿环相撞而损坏仪器；3）.调节牛顿环的位置，使目镜十字分划板的中心尽量位于牛顿环的中心； 4）.转动测微鼓轮，使显微镜的分划板向某一方向移动（如右移），同时由中心零级暗斑开始数移过去的环数。
当分划板移到第35个暗环时，将测微鼓轮往相反方向移动，当分划板的竖线与第30环中间相切时，记下此位置测微鼓轮的数值，然后继续沿同一方向（如向左）移动分划板，依次测出分划板竖线与第29、28、27、26、25级和第20、19、18、17、16、15级圆环中间相切的位置数值k x ；继续沿同一方向（如向左）移动分划板，当分划板经过中心零级暗斑后与另一侧（如左侧）的第15级圆环中间相切时，再次开始记录相应的数据x ，直到第30环为止。
同一级圆环前后两次读数的差值即为该圆环的直径。
要注意的是，测量时要使鼓轮只沿一个方向转动，中途不能倒退，即不能改变方向，只沿一个方向移动，以消除螺纹的间隙误差。
读数显微镜的最小分度值为0.01mm ； 2. 注意事项钠光灯1.测量过程中，鼓轮应沿同一方向转动，不可中途倒转，以消除螺纹间隙误差；2.对物镜调焦时，应先将读数显微镜的镜筒置于最低点，转动调焦手轮，使镜筒自下而上缓慢调节，以免显微镜的物镜与牛顿环相碰损坏仪器；3.读数环数时一定要细心耐心，数错时必须重新数起，否则会大大影响测量结果；4.测量直径时，左右两边的序号不能搞错，否则会得到错误的测量结果。
牛顿环干涉实验报告
一、实验目的1. 观察和分析牛顿环的等厚干涉现象。
2. 学习利用牛顿环干涉现象测量平凸透镜的曲率半径。
3. 深入理解光的干涉原理及其应用。
二、实验原理牛顿环干涉现象是等厚干涉的一个典型实例。
当一平凸透镜与一平板紧密接触时，在其间形成一层厚度逐渐增大的空气薄层。
当单色光垂直照射到该装置上时，经空气薄层上下表面反射的两束光发生干涉，形成明暗相间的同心圆环，称为牛顿环。
根据波动理论，设形成牛顿环处空气薄层厚度为d，两束相干光的光程差为ΔL = 2dλ/2，其中λ为入射光的波长。
当ΔL满足以下条件时：- ΔL = Kλ/2 (K为整数)时，形成明环；- ΔL = (2K+1)λ/2 (K为整数)时，形成暗环。
三、实验仪器1. 牛顿环仪：包括平凸透镜、平板、金属框架等。
2. 读数显微镜：用于观察和测量牛顿环的直径。
3. 单色光源：如钠光灯。
四、实验步骤1. 将平凸透镜和平板安装在金属框架上，确保两者紧密接触。
2. 调整显微镜，使其对准牛顿环装置。
3. 打开单色光源，调节其强度，使光线垂直照射到牛顿环装置上。
4. 观察并记录牛顿环的明暗相间的同心圆环，注意记录其直径。
5. 根据实验数据，计算平凸透镜的曲率半径。
五、实验数据及结果假设实验中测得牛顿环的直径分别为d1、d2、d3...dn，计算平均直径d_avg = (d1 + d2 + d3 + ... + dn) / n。
根据牛顿环干涉公式，有：ΔL = (2d_avgλ/2) = Kλ/2 或ΔL = (2K+1)λ/2解得曲率半径R：R = (λd_avg) / (2K) 或R = (λd_avg) / (2K+1)六、实验结果分析通过实验，我们观察到牛顿环的等厚干涉现象，并成功测量了平凸透镜的曲率半径。
实验结果表明，牛顿环干涉现象在光学测量中具有广泛的应用，如测量光学元件的曲率半径、检测光学系统的质量等。
七、实验总结1. 牛顿环干涉实验是研究等厚干涉现象的一个典型实例，通过实验，我们深入理解了光的干涉原理及其应用。
牛顿环实验的原理与应用实现薄膜测量的精确性
牛顿环实验的原理与应用实现薄膜测量的精确性牛顿环实验是一种经典的光学实验，通过测量干涉环的半径，可以非常精确地确定薄膜的厚度。
本文将详细介绍牛顿环实验的原理，并探讨其在薄膜测量中的应用及精确性。
1. 牛顿环实验的原理牛顿环实验是基于干涉现象的光学实验，它利用光的干涉造成的明暗相间的圆环，来测量薄膜的厚度。
实验的原理可概括如下：当平行光垂直射入一块平行薄膜表面时，光在薄膜表面和底部的反射光程存在差异。
如果光程差为波长的整数倍，即mλ（其中m为整数），那么干涉增强，形成明亮的环。
如果光程差为半波长的奇数倍，即(m+0.5)λ，那么干涉抵消，形成暗淡的环。
通过观察这些明暗相间的环，可以推算出薄膜的厚度。
2. 牛顿环实验在薄膜测量中的应用牛顿环实验在薄膜测量中有着广泛的应用。
其主要应用包括：2.1 薄膜的质量控制和表征在制造过程中，薄膜的厚度是一个重要的参数，会直接影响薄膜的性能。
利用牛顿环实验，可以准确地测量薄膜的厚度，并通过与设计值进行对比，来判断薄膜是否达到了质量要求。
同时，还可以利用牛顿环实验来评估薄膜的均匀性和表面质量等参数。
2.2 光学涂层的优化设计牛顿环实验不仅可以测量已有薄膜的厚度，还可以用来优化光学涂层的设计。
通过对不同厚度的薄膜进行实验观察，可以找到使牛顿环明暗交替最为光亮的薄膜厚度，从而优化涂层的性能。
2.3 薄膜的研究与分析牛顿环实验还可以用于研究薄膜的光学特性和物理性质。
通过测量明暗环的位置与半径，可以推算薄膜的折射率、透过率以及光学常数等参数。
这些参数的分析有助于深入了解薄膜的性质并指导相关研究。
3. 牛顿环实验测量薄膜厚度的精确性在使用牛顿环实验测量薄膜厚度时，为了保证测量的精确性，需要注意以下几点：3.1 光源的选择光源应该是单色光源，以确保实验的准确性。
通常使用的光源为钠灯、汞灯等。
此外，还应注意光源的稳定性和光线的均匀性，以避免干涉环受光源变化或不均匀性的影响。
3.2 实验环境的控制牛顿环实验对实验环境的要求比较高，需要控制好温度和湿度等参数，以避免环境因素对实验结果的干扰。
等厚干涉应用
设第m条暗环和第n条暗环的直径各为Dm及Dn，则由式（9-9）可得
（9-10）
可见只求出Dm2-Dn2及环数差m-n即可算出R，不必确定环的级数及中心。
（2）用劈尖干涉法测量金属丝的微小直径d
将待测的金属丝放在两块平板玻璃之间的一端，则形成劈尖形空气薄膜，如图9-2所示．今以单色光垂直照射在玻璃板上，则在空气劈尖的上表面形成干涉条纹，条纹是平行于棱的一组等距离直线，且相邻两条纹所对应的空气膜厚度之差为半个波长，若距棱L处劈尖的厚度为d(即金属丝的直径)，单位长度中所含的条纹数为n，则
课程名称：大学物理实验
实验名称：等厚干涉应用
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上时,两者之间就形成类似劈尖的劈形空气薄层,当平行光垂直地射向平凸透镜时,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牛顿于1675年在制作天文望远镜时,偶然把一个望远镜的物镜放在平玻璃上发现的牛顿环是一种典型的等厚干涉,利用它可以检验一些光学元件的平整度、光洁度;测定透镜的曲率半径或测量单色光波长等
如图9-1（a）所示，由几何关系，可得第k个圆环处空气层的厚度ek和圆环的半径rk的关系，即
（9-6）
因为R>>ek，所以可略去ek2，即
（9-7）
实验中测量通常用暗环，从(9-7)式和(9-3)式得到第K级暗环的半径为
光的等厚干涉现象及其应用(用牛顿环测凸透镜曲率半径(最全)word资料
光的等厚干涉现象及其应用(用牛顿环测凸透镜曲率半径(最
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实验5、光的等厚干涉现象及其应用（用牛顿环测凸透镜曲率半径）
（一）调整牛顿环观察干涉环纹。
1、调节光源位置以及玻璃片的倾斜度。
2、调节目镜及移测显微镜的调焦螺旋，使干涉环纹清晰可辨。
3、调节显微镜及光源位置，观察到清晰的牛顿环。
（二）测牛顿环纹直径
1、调节显微镜，使镜筒里的十字叉丝交点对准牛顿环纹中心。
2、转动测微鼓轮，使镜筒向左（或者向右）移动，同时读出十字叉丝竖线所经过的暗环数。
读到超过20环处时，停止转动鼓轮，使测微鼓轮向相反方向移动，当叉丝竖线与第20环相切时，记下移测显微镜所示位置的读数。
3、继续沿原方向移动移测显微镜，读出第19、18、…、11等暗环的位置。
1、继续移动显微镜，当叉丝通过中心圆斑后，再继续移动，同时记下另一侧第
11、12、…、20环与叉丝竖线相切的位置。
5、求出11～20环的暗环直径，用逐差法求出直径平方差的平均值，最近求出凸透镜的曲率边境的平均值及误差。
光的等厚干涉——牛顿环、劈尖
4、因环纹比较粗，使测量r出现了误差。可在环左边时测内径，到了环右边测外径。用测量d的代替r。
七、数据处理分析
1、因牛顿环接触处不可能是一个几何点，而是一个圆面，所以近圆心处环纹比较模糊和粗阔，以致难于确定判断环纹的干涉级数 和精确测定其直径d。如果只测量一个环纹的直径。计算结果必然有较大的误差。为了减少误差，提高精度，必须测量距中心较远、比较清晰的两个环纹的直径，且应多组测量。例如实验中侧得 、 、 、 、 和 、 、 、 、 两组数据。
（ ）
在实验中采用的是正入射的方式，即入射光和反射光处处都于薄膜垂直，这时
，因此
对于空气薄膜
（1）对于牛顿环，由光路分析可知，与第K级条纹对应的两束相干光的光程差为
（2）对于劈尖为
四、核心仪器介绍
读数显微镜是将测微螺旋和显微镜组合起来做精确测量长度用的仪器（如图所示）。
五、操作要领
（一）牛顿环
1、外观：借租室内的灯光，用眼睛观察牛顿环，看到一亮点位于镜框的中心，周围的干涉条纹呈圆环形。若亮点不再镜筐中心，轻微旋动金属镜框上的调节螺丝，使环心面积最小，并稳定在镜框中心（切记拧紧螺丝，以免干涉条纹变形，导致测量失准或光学玻璃破裂）。
2、用逐差法处理数据消除误差。如果本实验中侧得k个干涉环纹的直径分别为 、 、…… ，在进行数据处理时，如欲充分利用所测得的 、 、……、 全部数值，不应该以 、 、……、 各项之平均做作为 之平均值,因为若是这样计算,其结果实际上与只用首末两项( 与 )两观察值完全无异。较完善的数据处理方法是：将 、 、…… 分作前后两半，分别求出后半第一项 与前半第一项 的平方差，后半第二项 与前半第二项 的平方差，……余类推。（如遇前半多一项时，后多出的一项就不用）实验中侧得 、 、 、 、 和 、 、 、 、 两组数据。将它们分成两半，即 、 、 、 、 和 、 、 、 、 ，先分别求平方差值 、 、 、 、 再求其平均值
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实验十九光的等厚干涉的应用【预习思考题】1.光的干涉条件是什么2.附加光程差产生的条件是什吗3.什么是等候干涉4.说出你所知道的测量微小长度的方法。
光的干涉是光的波动性的一种表现。
若将同一点光源发出的光分成两束，让它们各经不同路径后再相会在一起，当光程差小于光源的相干长度，一般就会产生干涉现象。
干涉现象在科学研究和工业技术上有着广泛的应用，如测量光波的波长，精确地测量长度、厚度和角度，检验试件表面的光洁度，研究机械零件内应力的分布以及在半导体技术中测量硅片上氧化层的厚度等。
牛顿环、劈尖是其中十分典型的例子，它们属于用分振幅的方法产生的干涉现象，也是典型的等厚干涉。
【实验目的】1.观察和研究等厚干涉现象和特点。
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.熟练使用读数显微镜。
4.学习用逐差法处理实验数据的方法。
【实验仪器】测量显微镜，钠光光源，牛顿环，劈尖。
【实验原理】1．牛顿环“牛顿环”是一种用分振幅方法实现的等厚干涉现象，最早为牛顿所发现。
为了研究薄膜的颜色，牛顿曾经仔细研究过凸透镜和平面玻璃组成的实验装置。
他的最有价值的成果是发现通过测量同心圆的半径就可算出凸透镜和平面玻璃板之间对应位置空气层的厚度。
但由于他主张光的微粒说（光的干涉是光的波动性的一种表现）而未能对它做出正确的解释。
直到十九世纪初，托马斯．杨才用光的干涉原理解释了牛顿环现象，并参考牛顿的测量结果计算了不同颜色的光波对应的波长和频率。
牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸玻璃透镜，将其凸面放在一块光学玻璃平板（平晶）上构成的，如图2所示。
平凸透镜的凸面与玻璃平板之间形成一层空气薄膜，其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。
若以平行单色光垂直照射到牛顿环上，则经空气层上、下表面反射的二光束存在光程差，它们在平凸透镜的凸面相遇后，将发生干涉。
其干涉图样是以玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环（如图3所示），称为牛顿环。
由于同一干涉环上各处的空气层厚度是相同的，因此称为等厚干涉。
图1 牛顿环干涉光路图1.读数鼓轮2.物镜调节螺钉3.图2 牛顿环干涉原理图图3 干涉圆环与k 级条纹对应的两束相干光的光程差为 ：22λ+=∆d(1)d 为第k 级条纹对应的空气膜的厚度，2λ为附加光程差。
由干涉条件可知，当∆=(２ｋ＋１) 2λ（ｋ＝0，1，2，3，...） 时，干涉条纹为暗条纹，即， 2)12(22λλ+=+k d ，得：λ2kd =（2）设透镜的曲率半径为R ，与接触点Ｏ相距为r 处空气层的厚度为d ，由图2所示几何关系可得：222)(r d R R +-=2222r d Rd R ++-=，由于R d >>，则2d 可以略去Rr d 22=（3）由(2)和(3)式可得第k 级暗环的半径为：λλkR kR Rd r k =⋅==2222（4）由(4)式可知，如果单色光源的波长λ已知，只需测出第k 级暗环的半径k r ，即可算出平凸透镜的曲率半径R ；反之，如果R 已知，测出k r 后，就可计算出入射单色光波的波长λ。
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暗环公式中附加了一项光程差，假设附加厚度为a （有灰尘时0a >，受压变形时0a <）则光程差为2)(2λ++=∆a d ，由暗纹条件，2)12(2)(2λλ+=++k a d ，得，a k d -=λ2，将上式代人（4）得：Ra kR a kR Rd r 2)2(222-=-==λλ 上式中的a不能直接测量，但可以取两个暗环半径的平方差来消除它，例如取第m 环和第n 环，对应半径为，λmR r m =2 -Ra 2；λnR r n =2-Ra 2；两式相减可得：λ)(22n m R r r n m-=- （5）所以透镜的曲率半径为：λ)(22n m r r R n m --=(6)又因为暗环的中心不易确定，故取暗环的直径计算λ)(422n m D D R nm --=（7）•• 由上式可知，只要测出m D 与n D （分别为第m 与第n 条暗环的直径）的值，就能算出R 或λ。
2．劈尖将两块光学平玻璃叠合在一起，并在其中一端垫入待测的薄片（或细丝），则在两块玻璃片之间形成一空气劈尖。
当用单色光垂直照射时，和牛顿环一样，在空气劈尖上、下两表面反射的两束相干光发生干涉（如图4所示），其干涉条纹是一簇间距相等，宽度相等切平行于两玻璃片交线（即劈尖的棱）的明暗相间的平行条纹，如图5所示。
由暗纹条件 2)12(22λλ+=+=∆k e （k =0，1，2，...）（8）可得，第k 级暗纹对应的空气劈尖厚度为2λke k =；第k +1级暗纹对应的空气劈尖厚度为2)1(1λ+=+k e k ，两式相减得222)1(1λλλ=-+=-=∆+kk e e e k k（9）上式表明任意相邻的两条干涉条纹所对应的空气劈尖厚度差为2λ。
又此可推出相隔n 个条纹的两条干涉条纹所对应的空气劈尖厚度差为2λne n =∆；再由几何相似性条件可得待测薄片厚度为图4 劈尖干涉原图5 劈尖干涉条L L n D n )2(λ= （10）实验中，若取0n L x x =-（0x 为最左侧劈尖暗条纹的左侧坐标，n x 为最右侧劈尖条纹右侧坐标），n L 为n 个条纹间的距离，它们可由读数显微镜测出。
则：()2nLn D L λ= （11）【实验仪器介绍】1．读数显微镜如图6所示，读数显微镜的主要部分为放大待测物体用的显微镜和读数用的主尺和附尺。
转动测微手轮，能使显微镜左右移动。
显微镜有物镜、目镜和十字叉丝组成。
使用时，被测量的物体放在工作台上，用压片固定。
调节目镜进行视度调节，使叉丝清晰。
转动调焦手轮，从目镜中观察，使被测量的物体成像清晰，调整被测量的物体，使其被测量部分的横面和显微镜的移动方向平行。
转动测微手轮，使十字叉丝的纵线对准被测量物体的起点，进行读数（读数由主尺和测微等手轮的读数之和）。
读数标尺上为050mm -刻线，每一格的值为1mm ，读数鼓轮圆周等分为100格，鼓轮转动一周，标尺就移动一格，即1mm ，所以鼓轮上每一格的值为0.01mm 。
为了避免回程误差，应采用单方向移动测量。
1.目镜2.锁紧圈3.锁紧螺丝4.调焦手轮5.镜筒支架6.物镜7.弹簧压片8.台面玻璃9.旋转手轮 10.反光镜11.底座 12.旋手 13.方轴 14.接头轴 15.测微手轮 16.标尺图6 读数显微镜结构图2．钠光光源灯管内有两层玻璃泡，装有少量氩气和钠，通电时灯丝被加热，氩气即放出淡紫色光，钠受热后汽化，渐渐放出两条强谱线589.0nm和589.6nm，通常称为钠双线，因两条谱线很接近，实验中可认为是比较好的单色光源，通常取平均值589.3nm作为该单色光源的波长。
由于它的强度大，光色单纯，是最常用的单色光源。
使用钠光灯时应注意：（1）灯点燃后，需等待一段时间才能正常使用（起燃时间约）。
5min6min（2）每开、关一次对灯的寿命有影响，因此不要轻易开、关。
另外，在正常使用下也有一定消耗，使用寿命只有500h，因此应作好准备工作，使用时间集中。
（3）开亮时应垂直放置，不得受冲击或振动。
【实验内容】1．利用牛顿环测平凸透镜曲率半径（1）将牛顿环放置在读数显微镜工作台毛玻璃中央，并使显微镜镜筒正对牛顿环装置中心，点燃钠光灯，使其正对读数显微镜物镜的045反射镜。
（2）调节读数显微镜调节目镜：使分划板上的十字刻线清晰可见，并转动目镜，使十字刻线的横刻线与显微镜的移动方向平行。
调节45反射镜：使显微镜视场中亮度最大，这时基本满足入射光垂直于待测透镜的要求。
转动手轮15：使显微镜筒平移至标尺中部，并调节调焦手轮4，使物镜接近牛顿环装置表面。
对读数显微镜调焦：缓缓转动调焦手轮4，使显微镜筒由下而上移动进行调焦，直至从目镜视场中清楚地看到牛顿环干涉条纹且无视差为止；然后再移动牛顿环装置，使目镜中十字刻线交点与牛顿环中心大致重合。
（3）观察条纹的分布特征。
（4）测量暗环的直径。
转动读数显微镜读数鼓轮，同时在目镜中观察，使十字刻线由牛顿环中央缓慢向一侧移动至25环然后退回第24环，自第24环开始单方向移动十字刻线，每移动一环记下相应的读数直到第15环，然后再从同侧第14环开始摇到第1环；穿过中心暗斑，从另一侧第1环开始依次数到第14环，然后从第15环开始读数直至第24环。
并将所测数据记入数据表格中。
2.利用劈尖测量薄片的厚度（1）将牛劈尖放置在读数显微镜工作台毛玻璃中央，并使显微镜镜筒正对劈尖装置中心，点燃钠光灯，使其正对读数显微镜物镜的045反射镜。
（2）调节读数显微镜调节目镜：使分划板上的十字刻线清晰可见，并转动目镜，使十字刻线的横刻线与显微镜 的移动方向平行。
调节 45反射镜：使显微镜视场中亮度最大。
转动手轮15：使显微镜筒平移至标尺中部，并调节调焦手轮4，使物镜接近劈尖装置表面。
对读数显微镜调焦：缓缓转动调焦手轮4，使显微镜筒由下而上移动进行调焦，直至从目镜视场中清楚地看到装置干涉条纹且无视差为止；然后再移动劈尖装置，使目镜中十字刻线纵线与劈尖条纹平行。
（3）观察条纹的分布特征。
（4） 测量劈尖厚度。
从最左侧的暗条纹开始，从左向右依次读出10个暗条纹对应的读数（注意不要回程）。
读数时，使目镜中的十字刻线纵线与暗条纹左侧相切。
用目镜中的十字刻线纵线最左侧暗条纹左侧相切，记下坐标0x ，转动显微镜手轮直至到最后一个条纹，并使目镜中的纵向叉丝与最后侧条纹右侧相切（注意不要回程），记下坐标max x ，则max 0L x x ≈-，并将纪录数据填表。
【注意事项】1．牛顿环仪、劈尖、透镜和显微镜的光学表面不清洁，要用专门的擦镜纸轻轻揩拭。
2．读数显微镜的测微鼓轮在每一次测量过程中只能向一个方向旋转，中途不能反转。
3．当用镜筒对待测物聚焦时，为防止损坏显微镜物镜，正确的调节方法是使镜筒移离待测物（即提升镜筒）。
【数据记录及处理】1．数据处理：根据计算式λ)(422n m D D R nm --=，对m D ，n D 分别测量n 次，因而可得n 个i R 值，于是有∑==ni i R R 1，我们要得到的测量结果是R R R u =±。
下面简要介绍一下R u的计算。
由不确定度的定义知，R u = 其中，A 分量为 )(11212R n R n S ni i i --=∑= B 分量为 ∑==ni i j U n U 11 （i U 为单次测量的B 分量）由显微镜的读数机构的测量精度可得0.012mnD D D u u u ===mm ） 于是有 22)(2n m Dj D D n m U +-=λσ；仿照上述分析过程，自己进行劈尖测量数据分析。