⑴ 牛頓環裝置
對於牛頓環裝置,第K級亮紋的半徑 Rk 與凸透鏡的凸表面的曲率半徑R、光波的波長 入 之間關系為:Rk=根號[ ( K-0.5) * R* 入 ],K=1,2,3,......
若是對第K級暗條紋,則是Rk=根號(K*R*入),K=0,1,2,3,......
由於中心處的暗斑並不是理想的「點」,且對測量有一定的不確定性,所以通常是測量兩個級的暗條紋的直徑來求波長。(理論上測兩個級的亮條紋的直徑來求波長也可以)。
本題中,由於只測一個級(K=5)的亮條紋的半徑,所以只能由上述中的式子:
Rk=根號[ ( K-0.5) * R* 入 ]來計算波長。
即0.30=根號[ ( 5-0.5) * 400* 入 ]
解得入射光的波長是入=5*10^(-5) 厘米
⑵ 為什麼兩個偏振片的周期是三個偏振片周期的兩倍
功過第一塊偏振片的偏振光,其在垂直的方向上的分量為0了,所以再後再放第二塊偏振方向與第一塊垂直的偏振片,就出現了消光,但這時如果在之間插入了一塊偏振方向既不平行也不垂直的偏振片,經第一塊偏振片後的偏振光,在中間偏通過第一一束光強為I0的自然光,相繼通過三個偏振片P1、P2、P3後,出射光的光強為I=I0 / 8.若以入射光線為軸,旋轉P2,要使出射光的光強為零,P2要轉過的角度是
(A) 30°. (B) 60°. (C) 45°. (D) 90°
2.在楊氏雙縫實驗中,如果使兩縫之間的距離變小,下列說法正確的是:()
(A)相鄰明(暗)條紋間距變小;
(B)相鄰明(暗)條紋間距增大;
(C)相鄰明(暗)條紋間距不變;
(D)不能確定相鄰明(暗)條紋間距變化情況;
3.一束白光垂直照射在一光柵上,在形成的同一級光柵光譜中,偏離中央明紋最遠的是( )
(A)紫光; (B)綠光; (C)黃光; (D)紅光
4.在牛頓環實驗裝置中, 曲率半徑為R在平凸透鏡與平玻璃板在中心恰好接觸, 垂直入射到牛頓環裝置上的平行單色光在真空中的波長為λ , 則反射光形成的干涉條紋中暗環半徑rk 的表達式為( )
(A) rk=. (B) 個偏振片後強度變為1/2,通過第二個偏振片(中間的偏振片)後,強度變成1/2*cos^2(a),a是第一個偏振片和中間偏振片的夾角.通過第三個偏振片後強度變為1/2*cos^2(a)*cos^2(90-a)=1/8*sin(2a)^2.最大值1/8.最小值是0.
作業幫用戶 2016-11-21振片的偏振方向上的分量不為0,於是有偏振光透過中間偏振片,這些偏振光在最後一塊偏振片偏振方向的分量也不為0,所以透過最後一塊偏振片的偏振光也不為0.只是幅度已經很小了.最佳答案:波動與光學第5章光的偏振題解(鄧新元)5.1自然光通過兩個偏振化方向間成60°的偏振片,透射光強為I1。今在這兩個偏振片之間再...
⑶ 牛頓環實驗中,產生中央條紋的兩束光光程差為多少中央條紋是亮紋還
一般實驗中使用的牛頓環裝置,在中央會是一個暗點。
因為一般的牛頓環版裝置是兩層玻璃加一層空權氣薄膜產生的薄膜干涉,反射光的光程差需要加上半波損失,所以當中心位置,波膜厚度為零的時候,正好對應的0級暗紋的條件。
但是,如果是三層不同的介質組成的牛頓環裝置,折射率依次增加或者減小,這樣產生的牛頓環,中心就會是一個亮點。
⑷ 牛頓環實驗思考題
樓主是南來京大學大一學生嗎?說不自准我們是同學喲,嘿嘿!
1.由於光的波動性,因此光不是絕對直線傳播的,總有光會漏到牛頓環裝置上的,所以能觀察到牛頓環,並且玻璃片角度越偏向45度,牛頓環越明顯(做實驗調試裝置時你就應該感覺到了)。
2.這個問題書上有公式(第273頁21-4),你抄一下公式就可以了。
3.畫一張光路圖,盡量精準一些,如果對自己的畫圖水平沒有信心,可以在書上第272頁圖21-1上方虛線框中的圖進行改造。(將曲率半徑擴大,在原圖上畫一幅光路圖就一切明了了。)答案是條紋向外移動。中心會變暗(實驗時把房間燈關掉觀察),因為第一圈亮環會向外移動,中心位置的暗斑面積擴大,接受光粒子的數量相應減少,亮度降低。
做一下最後總結:如果你是南京大學的學生,那麼你做的四個光學試驗中有兩個體現了光的粒子性,兩個體現了光的波動性。通過四個實驗,我們應該充分了解光粒子性與波動性的結合,即波粒二象性。
⑸ 在牛頓環實驗中,反射光與透射光所形成的干涉條紋有什麼不同
反射光與透射光所形成的干涉條紋差別只有一個:透射光形成的干涉條紋明暗程度剛好和反射光相反。反射光干涉形成的光場中亮條紋出現的地方恰好是折射光場中暗條紋出現的地方。也可以理解為能量守恆的一種表現,光場中某一區域,能量一定,反射的多了,透射的必然少。
牛頓環干涉中,反射光產生的干涉條紋與透射光產生的干涉條紋強度相反。因為兩束反射相干光的振幅之和(A1r+A2r)與兩束透射相干光的振幅之和(A1t+A2t)不相等。由於透鏡玻璃的反射率一般較低(例如為4%)。
一束光經其兩表面多次反射和透射而形成的多束反射光和透射光中,只有最初兩束對干涉場有貢獻,其餘的振幅太弱,可忽略不計。最初兩束反射光大小相近,其光強為I1r=4%I0,I2r=3.69%I0,即A1r≈A2r;但最初兩束透射光強卻相差較大,I1t=92.2%I0,I2t=0.0147%I0。
即A1tA2t(以上I0均為入射光強),干涉相長後所得光強極大值IM=(A1+A2)2,而(A1r+A2r)2≠(A1t+A2t)2,所以反射光和透射光產生的條紋強度極大值不同。
由於條紋可見度還可由兩支相干光振幅表示:對於反射光,A1≈A2,其條紋可見度γ=1,即可見度較好;而對於透射光,A1A2,其γ值很小,甚至接近於零,條紋可見度差。因此,一般都用反射光觀察。
(5)在牛頓環實驗裝置中rk擴展閱讀:
能量守恆的其他表現形式:
1、保守力學系統
在只有保守力做功的情況下,系統能量表現為機械能,(動能和勢能)能量守恆具體表達為機械能守恆定律。
2、熱力學系統
能量表達為內能,熱量和功,能量守恆的表達形式是熱力學第一定律(熱量可以從一個物體傳遞到另一個物體,也可以與機械能或其他能量互相轉換,但是在轉換過程中,能量的總值保持不變)。表達式為Q=△U+W.。
3、相對論力學
在相對論里,質量和能量可以相互轉變。計及質量改變帶來能量變化,能量守恆定律依然成立。歷史上也稱這種情況下的能量守恆定律為質能守恆定律。
4、流體力學
在流體力學中有一種邊界層表面效應,又稱"伯努利效應「。是指流體速度加快時,物體與流體接觸的界面上的壓力會減小,反之壓力會增加,伯努利效應是流體力學中的能量守恆定律。伯努利因發現這一現象並成功解釋它而創立的流體力學。
5、電磁學
根據楞次定律,感應電流所產生的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化,這種阻礙的結果就使得電磁感應的過程中將其他形式的能量轉化為電能,感應電流形成迴路,再將電能轉化為其他形式的能量。
也就是說,楞次定律所揭示的感應電流與原磁場的關系本質仍然是能量轉化的關系,即能量守恆定律。
⑹ 牛頓環實驗的思考題
減少誤差的措施:
原理上,採用通過測量條紋直徑求的半徑的方法減少圓心確回定帶來的誤差;選定答第4級到第12級間的條紋進行測量,避免級別小的條紋因擠壓變形和級別大的條紋不明顯不宜測量而帶來的誤差;數據處理時採用逐差法,提高數據利用率。實驗中,測量數據時,手輪要朝一個方向旋轉,減小齒輪間隙造成的機械誤差。
從牛頓環裝置下方投射上來的光也可以形成干涉條紋,它與反射光形成的條紋不同之處在上方投射的光形成的中心條紋是暗紋,下方形成的是亮紋,這是因為由上方投射的光在空氣薄膜下表面反射時是在光密介質反射,會有半波損失,下方投射來的光則沒有。
⑺ 等厚干涉牛頓環實驗設計的原理在實驗裝置中是如何實現的
牛頓來環實驗是大學物理實自驗中理論和實驗結合得比較緊密的實驗,相關實驗原理在大學物理理論課上有相關的章節,如何依據原理完成測量是實驗要完成的任務,從而也體現了理論和實驗的側重點不同。牛頓環實驗中形成的是等厚干涉條紋,是以中心接觸點為圓心的同心圓,干涉條紋的半徑與干涉級數、入射光的波長以及平凸透鏡的曲率半徑有關,在已知入射光波長的情況下,可以通過測量不同級數的條紋半價來測量曲率半徑,實驗中為提高測量精度實際測量的是條紋直徑,並且考慮到條紋級數難以精確確定,對測量公式進行了一定的調整,盡管如此實驗最終直接測量還是不同序數的干涉條紋與左側以及右側相切時的位置,實驗裝置為了完成這個測量用的是讀數顯微鏡。
⑻ 牛頓環 大學物理實驗思考題。。。急
1.由於光的波動性,因此光不是絕對直線傳播的,總有光會漏到牛頓環裝置上的,所以能觀察到牛頓環,並且玻璃片角度越偏向45度,牛頓環越明顯(做實驗調試裝置時你就應該感覺到了)。
2.這個問題書上有公式(第273頁21-4),你抄一下公式就可以了。
大物實驗你可以問問學長或學姐的,看看他們以前的報告就可以搞定啦O(∩_∩)O
⑼ 單選題(12.5分) 8.在牛頓環干涉實驗中,平凸透鏡不動,將平板玻璃板向下平移,干
第抄10個明紋即k=10,設波長為a,則充液前:2d1+a/2=10a,即2d1=9.5a (1)
充液後:2nd2+a/2=10a,即2nd2=9.5a (2)
由(1)/(2)可得n,此題用不到第10個明紋,應該題目還要求波長吧.
⑽ 用波長為600nm的單色光作牛頓環實驗,測的第k個暗環半徑rk=4mm,第k+10個暗環
設在厚度d處,兩相干光的光程差為△
則在厚度為d處
△=2d+A/2 (這里的A/2是由於光在平板玻璃上表面時相位躍變了π造成的)
則列方程
r^2=R^2-(R-d)^2=2dR-d^2
因為R遠大於d,則d^2項可以忽略,
r=√[(△-A/2)R]
因為在牛頓環實驗中產生暗紋的條件是兩相干光的光程差為
△=2d+A/2=(2k+1)(A/2)
代入到r=√[(△-A/2)R]
得r=√(kRA)
代入你題目中的已知條件
4×10^-3=√(kR×500×10^-9)
6×10^-3=√[(k+10)R×500×10^-9]
R=4