实验目的


观察等厚干涉现象之一—牛顿环的特征 学会用牛顿环测定平凸透镜的曲率半径 熟悉读数显微镜用法
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读数显微镜
实验仪器
钠光灯
牛顿环仪
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实 验 仪 器 调焦手轮
目 镜 物
镜 筒 镜
测微鼓轮
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实 验 仪 器
读数方法
主尺毫米整数＋鼓轮读数× 0· 01mm（估读1位）
28.565mm
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实 验 仪 器
待测元件－牛顿环仪
平凸透镜
平板玻璃
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实 验 原 理
牛顿环的产生
半反 射镜 A B r
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A—半径为r的平凸透镜
B—平玻璃板
实 验 原 理
平凸透镜曲率半径的测量
对某一暗纹：
o
2
rk ( ek )
2
2

rk ek
rk 2 2 ek
2ek

rk 2 k (k 0， 1， 2 )
i 1
5 4
u( )
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实 注意事项 验 数 据 读数显微镜在调节过程中要防止 处 物镜与牛顿环仪相碰撞 理

测量过程中需单方向转动鼓轮
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读数显微镜的空程误差
载物平台或显微镜
螺 母
10 5 螺杆 螺杆
空程误差
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。
由于牛顿环中心为一暗斑，圆心不易找准。 造成：半径r不易测准，级数k的不确定性。
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2
(2k 1)

2
实 平凸透镜曲率半径的测量 验 原 第m个暗环的直径Dm D 2 4m m 理
第n个暗环的直径Dn
2
D2n 4n
2
Dm Dn 4(m n)
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实 验 1.转动测微鼓轮,使镜筒位于标尺中间位置。 内 2.点燃钠光灯，放好牛顿环仪，待钠光灯发 容 光正常后，调平玻片与水平成 45 ° ，使目
15 10 螺尺 螺尺
15
测量准备
镜视场中充满黄光。 3.调目镜使十字叉丝清晰，横丝与镜筒移动 方向平行。 4.调焦：使镜筒自下而上的移动，看清干涉 条纹并观察其分布。 5.叉丝中心与牛顿环中心对准。
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10
实 验 测出m＝50,49,48,47,46和n＝25,24,23,22,21共 内 十个暗环的直径 容
测量要求
方法：转动鼓轮使镜筒向左(或向右)移动,直到 第55个暗环，反方向转动鼓轮使纵丝与第50个 暗环相切，记下x50，继续按此方向转动鼓轮， 记下m= 49,48,47,46 及n＝25,24,23,22,21时镜 筒的位置x49,x 48,x47,x46及x25,x24,x23,x22,x21。继续 按此方向转动鼓轮测出上述暗环的另一侧与纵 丝相切时镜筒的位置x’21 , x’22 ，x’23, x’24, x’25及x’46 , x’47 ，x’48, x’49，x’50。
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实 验 数 据 处 理
数据记录
环数
5.893107 m
m 50 49
m-n=25
48 47 46
环的位置 （mm）
环的直径(mm) 环数
xm
Dm xm x'm
x’m n
25
24
23
22
21
环的位置 （mm）
xn
Dn xn x'n
x’n
环的直径(mm) D22m-D2n2 (mm2)
D
m
-D
n
(mm2)
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实 验 数 据 处 理
数据处理要求
Dm Dn 4( m n )
2 2
1 2 2 u( ) u ( Dm Dn ) 4(m n)
2 2 2 2 2 [( D D ) ( D D )] mi ni mi ni 5
1 u( ) 4(m n)