1牛頓環與劈尖干涉實驗第1節原理大學物理實驗——拓展提高篇21.等厚干涉光程差只取決于薄膜厚度，同一級干涉條紋對應的薄膜厚度相等。光程差：：因半波損失而產生的附加光程差（1）含義牛頓環與劈尖干涉實驗—原理31.等厚干涉（2）典型的等厚干涉牛頓環劈尖干涉牛頓環與劈尖干涉實驗—原理4測細小直徑、厚度、微小變化1.等厚干涉測器件表面平整度檢驗透鏡球表面質量（3）應用牛頓環與劈尖干涉實驗—原理5牛頓環與劈尖干涉實驗—原理利用牛頓環儀測量平凸透鏡曲率半徑；利用劈尖干涉測量細絲直徑。（1）任務2.實驗任務、目的、訓練要點6牛頓環與劈尖干涉實驗—原理掌握用牛頓環儀測定平凸透鏡曲率半徑的方法；掌握用劈尖干涉測定細絲直徑的方法；通過實驗加深對等厚干涉現象理解。2.實驗任務、目的、訓練要點（2）目的7觀察等厚干涉現象及其特點；基本實驗光路的搭建；實驗儀器測微目鏡的使用方法；合理選擇測量方案；利用逐差法處理數據。牛頓環與劈尖干涉實驗—原理2.實驗任務、目的、訓練要點（3）訓練要點8牛頓環與劈尖干涉實驗—原理以玻璃接觸點為中心的一系列明暗相間的同心圓環光程差：3.實驗原理（1）牛頓環9牛頓環與劈尖干涉實驗—原理由幾何關系可得：3.實驗原理（1）牛頓環10牛頓環與劈尖干涉實驗—原理明、暗紋半徑：透鏡形變使接觸面為一圓面以及灰塵等因素會引起附加光程差，為了消除這些系統誤差，在實驗中，需要測量距離中心較遠且清晰的兩個暗環半徑的平方差3.實驗原理（1）牛頓環11牛頓環與劈尖干涉實驗—原理

又因為兩同心圓直徑平方差等于對應弦長的平方差3.實驗原理（1）牛頓環12牛頓環與劈尖干涉實驗—原理干涉條紋m級暗紋對應薄膜厚度：相鄰暗紋對應的空氣薄膜厚度差：3.實驗原理（2）劈尖干涉13牛頓環與劈尖干涉實驗—原理細絲直徑：單位長度條紋數：只需測量：3.實驗原理（2）劈尖干涉14牛頓環與劈尖干涉實驗第2節實驗儀器大學物理實驗——拓展提高篇15牛頓環與劈尖干涉實驗—儀器主要實驗儀器、器件：牛頓環儀劈尖測微目鏡光具座、微米位移臺、鈉光燈、分光鏡、會聚透鏡、游標卡尺16牛頓環與劈尖干涉實驗—儀器1.牛頓環儀L：待測平凸透鏡P：磨光的平玻璃板F：金屬架H：螺釘調節H改變干涉環紋的形狀、位置調節時，不可旋得過緊，以免使透鏡發生形變或損壞17牛頓環與劈尖干涉實驗—儀器2.劈尖實驗中應旋緊螺釘，但不可旋得過緊，以免使平玻璃板形變，甚至被損壞183.測微目鏡使用方法：調節目鏡，使叉絲成像清晰；調節測微目鏡的高低和左右位置，使物鏡對準物體待測部分，水平叉絲與底座平行；調節測微目鏡前后位置，使物體成像清晰牛頓環與劈尖干涉實驗—儀器193.測微目鏡注意事項：十字叉絲的移動方向要與被測物線度方向平行；測量時緩慢朝一個方向轉動滾輪，中途不可逆轉；十字叉絲位置不宜移出觀測范圍。牛頓環與劈尖干涉實驗—儀器204.其他部分儀器鈉光燈會聚透鏡多孔支架微米位移臺牛頓環與劈尖干涉實驗—儀器21牛頓環與劈尖干涉實驗第3節實驗內容大學物理實驗——拓展提高篇221.利用牛頓環測定平凸透鏡的曲率半徑牛頓環與劈尖干涉實驗—實驗內容（1）實驗步驟注意：在光學實驗中，勿用手觸摸任何鏡面搭建裝置鈉光燈（先預熱）會聚透鏡測微目鏡分光鏡（呈現45°）多孔支架231.利用牛頓環測定平凸透鏡的曲率半徑（1）實驗步驟注意：在調節螺釘時，不可旋得過緊，以免損壞鏡片調節測微目鏡，使叉絲和刻度清晰，且叉絲的兩條線分別水平和豎直；用肉眼直接觀察牛頓環儀，調節螺釘，使干涉環呈現圓形且位于中心；牛頓環與劈尖干涉實驗—實驗內容241.利用牛頓環測定平凸透鏡的曲率半徑（1）實驗步驟確定聚焦面：將帶有字的紙片放到測微目鏡的物鏡筒后，前后移動紙片，從目鏡中觀察，直至字跡清晰，此時紙片位即為聚焦面大致位置。將牛頓環儀插入多孔支架中與聚焦面所在位置最近的孔內，上下調節牛頓環儀，使其與測微目鏡的物鏡等高；牛頓環與劈尖干涉實驗—實驗內容251.利用牛頓環測定平凸透鏡的曲率半徑牛頓環與劈尖干涉實驗—實驗內容（1）實驗步驟調節測微目鏡前后位置，使目鏡中的牛頓環清晰，且圓心在中間；細調分光鏡角度、會聚透鏡位置及測微目鏡前后位置，使干涉環均勻受光且為黃色明亮視場；由前向后移動物鏡筒，使干涉條紋清晰，且與叉絲之間無視差；261.利用牛頓環測定平凸透鏡的曲率半徑（1）實驗步驟轉動測微目鏡讀數滾輪，將豎直叉絲向右移動到第15環，反方向轉動讀數滾輪，記錄第13環至第4環的暗環位置數據；當豎直叉絲移到環心另一側后，繼續記錄左半部分第4環至第13環的暗環位置數據。次數12345678910右暗環環序13121110987654左暗環環序13121110987654測量時始終保持叉絲中的一條線與牛頓環相切牛頓環與劈尖干涉實驗—實驗內容271.利用牛頓環測定平凸透鏡的曲率半徑（2）數據處理牛頓環與劈尖干涉實驗—實驗內容次數12345678910右暗環環序13121110987654左暗環環序13121110987654282.利用劈尖干涉測量細絲直徑（1）實驗步驟多次測量細絲距離劈尖玻璃板接觸處的距離L；用劈尖替換牛頓環，參照牛頓環實驗的調節方法，使測微目鏡中呈現清晰的干涉條紋，且豎直方向的叉絲與干涉條紋平行；牛頓環與劈尖干涉實驗—實驗內容292.利用劈尖干涉測量細絲直徑（1）實驗步驟用測微目鏡讀出叉絲越過x(x建議取10)條暗條紋時的距離Lx，測五次；項目次數12345平均值L/mmLx/mm牛頓環與劈尖干涉實驗—實驗內容注意：測量長度時，從起點到終點必須始終沿著同一個方向移動，中途不可倒退，避免回程誤差302.利用劈尖干涉測量細絲直徑（2）數據處理項目次數12345平均值L/mmLx/mm

牛頓環與劈尖干涉實驗—實驗內容313