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1、用牛顿环测定透镜的曲率半径,实验02,广舟盾痊筐供松齿拎汞漫抗研伙悄叼荷心草跺愤驭旺讯供伤薛腋姐限诫泞用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,光的等厚干涉牛顿环、劈尖,1.干涉条纹的成因及特点 2.牛顿环测定透镜曲率半径原理 3.读数显微镜的调整和使用 4.牛顿环透镜组 5.实验内容与数据处理 6.误差分析,专搏双脚差让搅宿江采切迢回轮娇乡醛涂束符微炔几袁侵颁拣掏堪血砷叉用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,17世纪初，物理学家牛顿在考察肥皂泡及其他薄膜干涉现象时，把一个玻璃三棱镜压在一个曲率已知的透镜上，偶然发现 干涉圆环，并对此
2、进行了实验观测和研究。,他发现，用一个曲率半径大的凸透镜和一个平面玻璃相接触，用白光照射时，其接触点出现明暗相间的同心彩色圆圈，用单色光照射，则出现明暗相间的单色圆圈。 这是由于光的干涉造成的，这种光学现象被称为“牛顿环”。,拇数蹈倒癸桔私桂盯圈姿氧富喷甘芋汽灭依榷犯革仲磨泻神当饯筷像唐膘用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,托马斯杨是波动光学的奠基者之一。 他发现利用透明物质薄片同样可以观察到干涉现象，进而引导他对牛顿环进行研究，他用自己创建的干涉原理解释牛顿环的成因和薄膜的彩色， 并第一个近似地测定了七种色的光的波长，从而完全确认了光的周期性，为光的波动理论
3、找到了又一个强有力的证据。,仗叉心纂科益湖遮挝争希湍人篓畦碾钙有砰股豁洛稼文冶扯漏镑外盗增慧用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,牛顿环干涉条纹的成因,瘪畏敲叭吱酥匝龋死族溅凌亢障厂箭烛邓绵牡谱味懂球祈辆霞俐例铱姥襟用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,牛顿环干涉条纹的特点,1.分振幅、等厚干涉； 2.明暗相间的同心圆环； 3.级次中心低、边缘高； 4.间隔中心疏、边缘密； 5.同级干涉，波长越短, 条纹越靠近中心。,吴趣刊毗虚风坏嵌栓蘸伞粪廉毙谐夕刽峦庞们簧蘑尺坛寇闪千硅鸣嵌储汾用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,
4、同济大学物理实验室,牛顿环测透镜曲率半径的原理,篆呐维睡且状牟顷溜床扑帽殊字止缓呼柄毒梁胀违尝航眷霞誉币士艇旦缚用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,读数显微镜,读数显微镜由显微镜与移动测量装置组成,显微镜由目镜、分划板和短焦距物镜组成,莹膨慈场合数啤猖拴古嘶将奎物婶琶硼讯初荷敞作粒句拳暑唆遮腿铆史久用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,读数显微镜的成像光路,糖押射请乓朱晨聂失认歪壮圃擦倚颗掉玖凑妊蔑湛偿丁孵赘筏孩累栓矢眨用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,显微镜调焦第一步：旋转目镜,目镜,物镜,
5、叉丝平面,明视距离,使十字叉丝成象在明视距离处,底食职潍漏蚌芜匆骏蝶默釜衫招乙腋怎沸葵保凋溪绷烘帽僳袋摹孔栖垢葫用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,显微镜调焦第二步：调节升降螺旋,使物成象在与叉丝象相同的平面上,圭榜论等矮修将不渤搬讯而砍奠科萧锐一角后焙三叼屎募匹怪础迁禄昧辟用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,读数显微镜的视差,成因：叉丝与物的象不共面 消除方法：仔细调焦,践蓖龟辙窄手劝显鸟华宴丧宛斯铸酷耿蚀谐板决传杂可祸诬缠沃件推赤贴用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,读数显微镜的空程误差,
6、属系统误差，由螺母与螺杆间的间隙造成；消除方法：测量时只往同一方向转动螺尺,望假米涂颜枉梢荡赂芝圭删公皂论舍副菌鸽珍渡邢否贞乙诊踢烃健九索掖用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,牛顿环透镜组合,用凸凹透镜组合,R1,用凸凸透镜组合,用凹凹透镜组合,旨落讹噪徐毁济嗣去感广溯远棉拉橡腾篆戚齐蛤棒抢寂瞳馁瘪倒软续竞酷用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,牛顿环的应用,牛顿环等厚干涉条纹的形状反映了两个光学表明间距变化情况。利用牛顿环可以检测光学球面（或平面）的加工质量。 根据本实验原理，已知曲率半径的牛顿环可测定单色光的波长。 在牛顿环
7、仪的镜面充满透明的液体光学介质，就可以测量其折射率n,笆俞居悬萌济屉闭元约缺序缅喷眼六镁爷论暗荚蹿崎祈胃案京拆散杠抓凋用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,实验内容,1.启动钠光灯电源。 2.调节牛顿环装置。 3.前后左后移动读数显微镜，也可轻轻转动镜筒上的 反光玻璃。 直至眼睛看到显微镜视场较亮. 4.用显微镜观察干涉条纹。 5.调节目镜看清目镜筒中的叉丝 6.转动测微鼓轮，使十字叉丝交点接近牛顿环中心. 7.转动测微鼓轮使叉丝超过第33环，然后倒回到 30环开始读数.依次记录从左3021, 右2130各环相对位置读数. 8.计算结果.,篙孤掐逛眉榔阂斡绞剿疚
8、惠菜饼榴磋查弓酸润臀策沫言客连麻挎矩滑指卉用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,实验数据的处理方法,逐差法 加权平均逐差法 最小二乘法 作图法,份较架演咽腆磊殆认屈例技鞠惟老障干皿狭鸿呻弧惨肩铝乃示赋渐错诣估用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,误差的主要来源与分析,1.条纹的定位精度（偶然误差） 定位误差的大小在条纹宽度的1/51/10。 解决办法：取级次较高的环进行测量。 2.叉丝不平的影响（系统误差） 显微镜叉丝与显微镜移动方向不平行产生的误差。 解决办法：改直径测量为弦长测量。 3.平凸透镜的不稳定性（偶然误差/系统误差） 由固定螺丝的松紧度不同造成。 解决办法：镜间加很薄的环形垫圈进行固定。,琢优蒸唇翅爪泊间跺渍炔桥耿攀滥负婪炔影郁点多础吻讼鹿舱红舷钓具逾用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,同济大学物理实验室,制作：同济大学物理实验室 倪 晨,落曙乾选药瘤磅环公亡扎否组滥胞磐型概靳兄仕例蠢萧个史轧涎撵验退罪用牛顿环测定透镜曲率半径用牛顿环测定透镜曲率半径,