1、精選優質文檔-傾情為你奉上實驗題目：干涉法測微小量實驗目的：學習、掌握利用光的干涉原理檢驗光學元件表面集合特征的方法，用劈尖的等厚干涉測量細絲直徑的方法，同時加深對光的波動性的認識。實驗原理：1、用牛頓環測平凸透鏡的曲率半徑 當曲率很大的平凸透鏡的凸面放在一平面玻璃上時，會產 生一組以O為中心的明暗相間的同心圓環，稱為牛頓環。 如圖，1、2兩束光的光程差為，式中為入射光 的波長，是空氣層厚度，空氣折射率。如果第m個暗環處空氣厚度為m，則有 故得到：。 利用幾何關系有，并根據，得到，聯系以上兩式，有換成直徑，并考慮第m+n個環和第m個環，有，故那么測量出Dm+n和Dm就可以根據這個表達式得到R。

2、 2、劈尖的等厚干涉測細絲直徑 兩片疊在一起的玻璃片，在它們的一端夾一直徑待測的細絲，于 是兩玻璃片之間形成一空氣劈尖。當用單色光垂直照射時，會產生干涉現象。因為程差相等的地方是平行于兩玻璃片交線的直線，所以等厚干涉條紋是一組明暗相間、平行于交線的直線。 設入射光波為，則得第m級暗紋處空氣劈尖的厚度。由此可知，m=0時，d=0，即在兩玻璃片交線處，為零級暗條紋。 如果在細絲處呈現m=N級條紋，則待測細絲直徑。 3、利用干涉條紋檢驗光學表面面形實驗內容：1 測平凸透鏡的曲率半徑（1） 觀察牛頓環1） 將牛頓環儀按圖7.2.1-5所示放置在讀數顯微鏡鏡筒和入射光調節木架的玻璃片的下方，木架上的透鏡

3、要正對著鈉光燈窗口，調節玻璃片角度，使通過顯微鏡目鏡觀察時視場最亮。2） 調節目鏡，看清目鏡視場的十字叉絲后，使顯微鏡筒下降到接近玻璃片，然后緩慢上升，直到觀察到干涉條紋，再微調玻璃片角度及顯微鏡，使條紋更清楚。（2） 測牛頓環直徑1） 使顯微鏡的十字叉絲交點與牛頓環中心重合，并使水平方向的叉絲與標尺平行（與顯微鏡筒移動方向平行）。2） 轉動顯微鏡測微鼓輪，使顯微鏡筒沿一個方向移動，同時數出十字叉絲豎絲移過的暗環數，直到豎絲與第35環相切為止。3） 反向轉動鼓輪，當豎絲與第30環相切時，記錄讀數顯微鏡上的位置讀數d30，然后繼續轉動鼓輪，使豎絲依次與第25、20、15、10、5環相切，順次記下

4、讀數d25，d20，d15，d10，d5。4） 繼續轉動鼓輪，越過干涉圓環中心，記下豎絲依次與另一邊的5、10、15、20、25、30環相切時的讀數、。重復測量兩次，共測兩組數據。（3） 用逐差法處理數據第30環的直徑，同理，可求出D25、D20D5，式（7）中，取n=15，求出，代入式（7）計算R和R的標準差。2 測細絲直徑（1） 觀察干涉條紋將劈尖盒放在曾放置牛頓環的位置，同前法調節，觀察到干涉條紋，使條紋最清晰。（2） 測量1） 調整顯微鏡及劈尖盒的位置，當轉動測微鼓輪使鏡筒移動時，十字叉絲的豎絲要保持與條紋平行。2） 在劈尖玻璃面的三個不同部分，測出20條暗紋的總長度，測三次求其平均值

5、及單位長度的干涉條紋數。3） 測劈尖兩玻璃片交線處到夾細線處的總長度L，測三次，求平均值。4） 由公式，求細絲直徑 實驗數據：1、測平凸透鏡曲率半徑（表格中數據單位為mm） 環數3025201510521.26621.55721.94722.35522.81623.39429.45929.13128.75928.36427.88827.2958.1937.5746.8126.0095.0723.89921.25921.55421.93722.33822.80023.40529.44229.12928.74028.34527.86727.2918.1837.5756.8036.0075.0673

6、.88621.27221.55821.94922.36722.81623.41029.46029.14128.76128.37027.88727.2998.1887.5836.8126.0035.0713.889 表一：原始數據和直接計算得到的數據（注：此表格中是通過計算（相減）得到的，由于計算簡單直接，故寫在表格中）光波長589.3nm2、測細絲直徑 光波長589.3nm 劈尖長度L=39.043mm 20條暗紋長度（三次測量，mm）：17.590-20.531 20.682-23.607 23.776-26.752數據處理：1、測平凸透鏡曲率半徑 以下均取P=0.95：展伸不確定度展伸不確

7、定度展伸不確定度展伸不確定度展伸不確定度展伸不確定度利用逐差法處理上述數據。根據前述公式，則不確定度的傳遞公式應該是 那么： =6.6mm =6.0mm =6.4mm對以上值取平均：同時R不要分開求，先求總的D12-D22的平均值，求不確定度的時候也是，上式平方和的關系從何而來？故最終結果表示成：2、測細絲直徑 以下均取P=0.95： 三次測量的長度分別為2.941mm、2.925mm、2.976mm 平均值 展伸不確定度 此處由于L值（39.043mm）直接從劈尖貼紙上讀出，認為是一個確定值（不知道可以這樣處理不？）。 可以當常數也可以當一次測量量 那么這個有效數字不對 于是最終結果寫成實驗小結：1、本實驗實驗原理比較簡單，實驗操作也不復雜，但是數牛頓環和條紋時容易數錯，考驗細心和耐心；2、實驗中應特別注意回程差的影響，測量時一旦開始