1、,一 、 牛顿环,由一块平板玻璃和一平凸透镜组成,光程差,牛顿环结构（实验室）,实验室中的牛顿环是由（待测）平凸透镜（半径约200900cm）L和透明平板玻璃P叠合装在金属框架F之中构成的，如图上图所示。边框上有三个螺旋H，用以调节L和P之间的接触，以改变干涉条纹的形状和位置，调节H时不可旋的过紧，以免接触压力过大引起透镜弹性变形，甚至损坏透镜,牛顿环实验装置,光程差,暗纹,4）应用例子:可以用来测量光波波长，用于检测透镜质量，曲率半径等，怎样检测？,1）从反射光中观测，中心点是暗点还是亮点？ 从透射光中观测，中心点是暗点还是亮点？,2）属于等厚干涉，条纹间距不等，为什么？,3）将牛顿环置于
2、的液体中，条纹如何变？,思考,测量透镜的曲率半径,二、应用,例1 用氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做牛顿环实验，测得第k个 暗环的半径为5.63mm , 第 k+5 暗环的半径为7.96mm，求平凸透镜的曲率半径R.,解,G,解 1）条纹为同心圆,明纹,总结,1）干涉条纹为光程差相同的点的轨迹，即厚度相等的点的轨迹,2）厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长条纹不等间距,3）条纹的动态变化分析（ 变化时）,每一条 纹对应劈尖 内的一个厚 度，当此厚 度位置改变 时，对应的 条纹随之移 动；当倾斜角 改变条纹形状改变,干涉条纹的移动演示,【实验目的】,1、掌握用牛顿环测定透镜曲率半径的
3、方法； 2、掌握读数显微镜的调节和使用； 3、通过实验加深对等厚干涉原理的理解。,1、读数显微镜 （编号： ）2、 Na光源 （编号： ）3、 牛顿环 （编号： ）,【实验仪器】,【实验原理】,一、牛顿环结构简介,牛顿环是由待测平凸透镜L和透明平板玻璃P叠合装在金属框架F之中构成的，如图右图所示。边框上有三个螺旋H，用以调节L和P之间的接触，以改变干涉条纹的形状和位置。,牛顿环是一种振幅分割的干涉仪器，虽然实验装置较简单，却可以测量平凸、平凹透镜中的大曲率半径，且精度较高，相对误差小于0.2% 。,二、测量原理,当透镜的凸面与平玻璃板接触时，在透镜的凸面与平玻璃板之间形成空气薄膜，离接触点等距
4、离的地方，厚度相同。如图42所示，若以波长为 的单色平行光投射到这种装置上，则由空气膜上下表面反射的光波将互相干涉，形成干涉条纹为膜的等厚各点的轨迹，这种干涉是一种等厚干涉，其干涉图像如图43所示。,由前面知识可知：,或,【实验内容及步骤】,1、借助室内灯光用眼睛观察牛顿环，调节螺钉使干涉环位于透镜的中心。2、将仪器按图45所示的示意图装置好，点亮钠灯S，调节玻璃片G的高低及倾斜角度，从显微镜视场中看到黄色明亮的视场。,44,3、调节显微镜M的目镜，看到清晰的叉丝，将显微镜对准牛顿环的中心，上下移动显微镜镜筒，对干涉条纹进行调焦。 4、用显微镜测量干涉条纹的半径。（ ）取10，可从40环测到20环，先测左半环，后测右半环，共测10组数据，依据44式计算R。,实验数据处理：测量10组数据，计算,实验评估分析：,
