等厚干涉现象的研究 ——设计性实验(三) •实验基本要求 •主要实验内容 •仪器简介 •实验注意事项 •思考题
实验基本要求 １、仔细体会式，并根据逐差法处理数据的原理，拟定合理可行的实验步骤，用牛顿环装置测量透镜的曲率半径。 ２、推导利用劈尖测微小直径（火候度）的计算公式。设计正确的方案和实验步骤，用劈尖装置测量给定薄纸片的厚度。 ３、进行误差分析，撰写实验报告。
主要试验内容 1、牛顿环和透镜曲率半径的测量 将一块曲率半径较大的平凸透镜的凸面置于一光学玻璃板上，在透镜凸面和平板玻璃之间就形成一层空气薄膜，厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。当平行单色光垂直射入时，入射光在薄膜上、下表面反射，形成具有一定光程差的两束相干光。显然，它们的干涉图样是以接触点为中心的一系列明暗交替的同心圆环——牛顿环。 透镜曲率半径的计算式： 、 为第m、n级暗条纹的直径。 2、劈尖和微小直径的测量 将两块光学平板玻璃叠在一起，在一端插入一薄片（或细丝等），则在两平板玻璃之间形成一空气劈尖。当用单色光垂直照射时，在劈尖上、下两表面反射的两束光发生干涉，形成明暗相间的、相互平行的干涉条纹。显然，第 级暗条纹对应的两束光的光程差满足式： 相应的薄膜厚度如式所示： 稍做变换即可求出薄片的厚度或细丝直径等微小量。
仪器简介 5 2 3 1 测量显微镜 1 钠光灯 2 4 3 平板玻璃反射镜 4 牛顿环和劈尖装置 5 薄纸片或细丝
实验注意事项 1、不准用手触摸仪器的光学表面，禁止对着镜头哈气。 2、由于干涉条纹并不锐细，在测量时为减小误差应该用十字准线对准牛顿环的暗条纹的中心。 3、测距显微镜的螺旋在同一个方向旋转时，中途不能倒转，以免产生螺距误差。测量时，干涉环的序数不能数错。 4、钠黄光波长λ=5893埃。
思考题 1、牛顿环与劈尖干涉条纹有什么异同点,试分 析其原因。 1、牛顿环与劈尖干涉条纹有什么异同点,试分 析其原因。 2、在劈尖干涉中,若被测物平行于两平玻璃接触边沿,但发现干涉条纹不平行于两平玻璃接触的边沿,这是什么原因造成的?在这种情况下被测出的干涉条纹宽度是垂直于干涉条纹测还是沿着斜边测?下一步测被测物到两平玻璃边沿长度L时应如何测? 3、本实验是用反射光观察干涉条纹的,若用透射光行不行,为什么? 4、设计思考题 试设计一种方案用劈尖装置测金属的线膨胀系数,写出原理方法和步骤。