空氣中有一觀察牛頓環的實驗裝置

㈠ 牛頓環的實驗原理什麼

牛頓環的實驗原理
衍射，當遮光物體很小時， 大小可以和波長相比較時， 就會發生衍射現象。 當波峰與波峰相遇時， 即為亮點 ， 波峰與波谷相遇時， 極為暗點。
牛頓環儀是由一塊曲率半徑較大的平凸透鏡，和一塊光學平面玻璃片所組成的器件。在平凸透鏡的凸面與玻璃片之間，有一空氣薄層其厚度由中心接觸點到邊緣逐漸增大。若以平行單色光S垂直照射，則經空氣層上下表面反射的兩束光線有一光程差，在平凸透鏡凸面相遇後，將發生干涉。用讀數顯微鏡觀察，便可以清楚的看到中心為一小暗斑，周圍是明暗相間寬度逐漸減小的許多同心圓環。此即等厚干涉條紋。這種等厚環形干涉條紋稱為牛頓環。
實驗具體內容與要求
1、 接通鈉光源，預熱5分鍾後，使讀數顯微鏡物鏡對准牛頓環的中央部分。
2、 調節讀數顯微鏡，看到清楚的明暗條紋，且條紋與叉絲無視差。
3、 將牛頓環調整在量程范圍內，然後用右手反轉副齒輪，將十字叉絲移到右35暗環時再用右手正轉，使叉絲開始向左推進，直到縱絲壓到第30暗環環紋中央，記下顯微鏡讀數即該暗環標度X30,再緩慢轉動副齒輪，使縱絲依次對准第25、20、15、10等暗環環紋中央，記下每次暗環的標度X25, X20, X15, X10。
4、 繼續轉動副齒輪，使縱絲經過牛頓環中心暗斑到另一方，對准第10～30環，依次記下相應的標度X10，, X15，, X20，, X25，, X30，。
5、 算出相應的暗環直徑，再計算R20-10, R25-15, R30-20,最後算出R即可。

㈡ 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。

㈢ 把牛頓環從空氣放入水中,用相同的單色光觀察到牛頓環變密

平凸透鏡慢慢地垂直向上移動,光程差增加,
從透鏡頂點與平面玻璃接觸到兩者距離為d的移動過程中,光程差增加了2d,
每變化一個波長,條紋數目變化一個,這是波動光學的基礎,
所以,移過視場中某固定觀察點的條紋數目等於2d/λ .

㈣ 牛頓環法測曲率半徑的實驗報告

一、實驗名稱：
用牛頓環測量透鏡的曲率半徑
二、實驗目的：
1、觀察光的等厚干涉現象，了解干涉條紋特點。
2、利用干涉原理測透鏡曲率半徑。
3、學慣用逐差法處理實驗數據的方法。
三、實驗儀器：
牛頓環裝置（其中透鏡的曲率未知）、鈉光燈（波長為589.3nm）、讀數顯微鏡（附有反射鏡）。
四、實驗原理：
將一塊曲率半徑R較大的平凸透鏡的凸面放在一個光學平板玻璃上，使平凸透鏡的球面AOB與平面玻璃CD面相切於O點，組成牛頓環裝置，如圖所示，則在平凸透鏡球面與平板玻璃之間形成一個以接觸點O為中心向四周逐漸增厚的空氣劈尖。當單色平行光束近乎垂直地向AB面入射時，一部分光束在AOB面上反射，一部分繼續前進，到COD面上反射。這兩束反射光在AOB面相遇，互相干涉，形成明暗條紋。由於AOB面是球面，與O點等距的各點對O點是對稱的，因而上述明暗條紋排成如圖所示的明暗相間的圓環圖樣，在中心有一暗點（實際觀察是一個圓斑），這些環紋稱為牛頓環。
五、實驗步驟
1、調整測量裝置
（1）用眼睛在牛頓環裝置上方觀察，若環中心不是黑斑或黑斑偏離中部太遠，可以輕輕對牛頓環框架螺釘進行調節（切勿用力過大，以免損壞透鏡）。
（2）啟動鈉光燈，讓讀數顯微鏡上的45°反射片對著鈉光燈，然後調節反射片的傾斜度（實驗用的顯微鏡已裝在物鏡頭上），使顯微鏡視場中亮度最大。
（3）將顯微鏡對准牛頓環裝置正表面調焦，找到清晰的牛頓環，注意調焦時使物鏡接近牛頓環裝置（不要相碰），緩慢扭動調節手輪，使顯微鏡自下而上緩慢地上升，直到看清楚干涉條紋為止。
（4）輕輕地移動牛頓環裝置的位置，使條紋中心大致對准叉絲，且當測微手輪轉動移動叉絲時，叉絲與圓環相切。如叉絲傾斜可調節顯微鏡的目鏡筒。調節後，在實驗過程中不能再動牛頓環裝置。
2、觀察干涉條紋的分布特徵:
注意觀察當環心暗紋和叉絲左右移動時條紋間隔的變化，並注意條紋級數的計算。
3、測量牛頓環的直徑:
從環心（暗斑）開始，轉動測微手輪。一邊轉動，一邊數出暗紋的級數。例如，數到第m+2環後，反方向轉動測微手輪，使十字叉絲交點對准第m條暗紋的中間，從顯微鏡的主尺和測微手輪上的游標刻度記下讀數。

㈤ 用牛頓環測透鏡曲率半徑的思考題

1.中心處是暗斑，這是因為中心接觸處的空氣厚度，而光在平面玻璃面上反射時有半波損失，所以形成牛頓環中心處為暗斑(用反射光觀察時)。當沒有半波損失時則為亮斑。

㈥ 若把牛頓環裝置（玻璃折射率為1.52），由空氣中搬入折射率為1.33的水中，則干涉條紋如何變化

c干涉條紋變密，這個可以由牛頓環干涉條紋的半徑公式得到，實際上牛頓環就是一個等厚干涉的例子，還是要看兩束相干光線的光程差與波長的關系。

通常牛頓環光程差2nd+λ/2中的n隱去不寫，是由於空氣折射率n=1，放入液體後n留著即可。聲光調制利用光在聲場中的衍射現象進行調制。當聲波傳入到介質中時，介質中存在著疏密波，介質的折射率也相應地發生周期性的變化，形成以聲波波長值為常數的等效相位光柵。

當光束以一定的角度入制射到此介質中時，光束即發生衍射。衍射光的強度、頻率和方向都隨聲場的變化而變化。這樣，就可以實現光束的調制和偏轉。

聲光衍射可分為喇曼-奈斯衍射和布喇格衍射兩種。後者衍射效率高,常被採用。聲光調制器通常由電聲換能器、聲光介質和吸聲裝置組成。聲光調制具有驅動功率低、光損耗小、消光比高等優點。

(6)空氣中有一觀察牛頓環的實驗裝置擴展閱讀：

牛頓環裝置產生的干涉暗環半徑為√(kRλ) ，其中k=0,1,2

牛頓還用水代替空氣，從而觀察到色環的半徑將減小。他不僅觀察了白光的干涉條紋，而且還觀察了單色光所呈現的明間相間的干涉條紋。

牛頓環裝置常用來檢驗光學元件表面的准確度．如果改變凸透鏡和平板玻璃間的壓力，能使其間空氣薄膜的厚度發生微小變化，條紋就會移動。用此原理可以精密地測定壓力或長度的微小變化。

按理說，牛頓環乃是光的波動性的最好證明之一，可牛頓卻不從實際出發，而是從他所信奉的微粒說出發來解釋牛頓環的形成。他認為光是一束通過窨高速運動的粒子流，因此為了解釋牛頓環的出現，他提出了一個「一陣容易反射，一陣容易透射」的復雜理論。

根據這一理論，他認為;「每條光線在通過任何折射面時都要進入某種短暫的狀態，這種狀態在光線得進過程中每隔一定時間又復原，並在每次復原時傾向於使光線容易透過下一個折射面，在兩次復原之間，則容易被下一個折射面的反射。」

㈦ 牛頓環實驗的介紹

牛頓環儀是由一塊曲率半徑較大的平凸透鏡，和一塊光學平面玻璃片所組成的器件。在平凸透鏡的凸面與玻璃片之間，有一空氣薄層其厚度由中心接觸點到邊緣逐漸增大。若以平行單色光S垂直照射，則經空氣層上下表面反射的兩束光線有一光程差，在平凸透鏡凸面相遇後，將發生干涉。用讀數顯微鏡觀察，便可以清楚的看到中心為一小暗斑，周圍是明暗相間寬度逐漸減小的許多同心圓環。此即等厚干涉條紋。這種等厚環形干涉條紋稱為牛頓環。

㈧ 牛頓環實驗報告

牛頓環實驗報告
一、【實驗目的】

(1)用牛頓環觀察和分析等厚干涉現象； (2)學習利用干涉現象測量透鏡的曲率半徑； (3)學會使用讀數顯微鏡測距。 【實驗原理】
在一塊平面玻璃上安放上一焦距很大的平凸透鏡，使其凸面與平面相接觸，在接觸點附近就形成一層空氣膜。當用一平行的准單色光垂直照射時，在空氣膜上表面反射的光束和下表面反射的光束在膜上表面相遇相干，形成以接觸點為圓心的明暗相間的環狀干涉圖樣，
稱為牛頓環，其光路示意圖如圖。
如果已知入射光波長，並測得第k級暗環的半徑
rk，則可求得透鏡
的曲率半徑R。但實際測量時，由於透鏡和平面玻璃接觸時，接觸點有壓力產生形變或有微塵產生附加光程差，使得干涉條紋的圓心和環級確定困難。用直徑此為計算R用的公式，它與附加厚光程差、圓心位置、絕對級次無
DD關，克服了由這些因素帶來的系統誤差，並且m、n可以是弦長。

二、【實驗儀器】
JCD3型讀數顯微鏡，牛頓環，鈉光燈，凸透鏡(包括三爪式透鏡夾和固定滑座)。 【實驗內容】 1、調整測量裝置
按光學實驗常用儀器的讀數顯微鏡使用說明進行調整。調整時注意：

(1)調節45玻片，使顯微鏡視場中亮度最大，這時，基本上滿足入射光垂直於透鏡的要求(下部反光鏡不要讓反射光到上面去)。
(2)因反射光干涉條紋產生在空氣薄膜的上表面，顯微鏡應對上表面調焦才能找到清晰的干涉圖像。
(3)調焦時，顯微鏡筒應自下而上緩慢地上升，直到看清楚干涉條紋時為止，往下移動顯微鏡筒時，眼睛一定要離開目鏡側視，防止鏡筒壓壞牛頓環。
(4)牛頓環三個壓緊螺絲不能壓得很緊，兩個表面要用擦鏡紙擦拭乾凈。 2、觀察牛頓環的干涉圖樣
（1）調整牛頓環儀的三個調節螺絲，在自然光照射下能觀察到牛頓環的干涉圖樣，並將干涉條紋的中心移到牛頓環儀的中心附近。調節螺絲不能太緊，以免中心暗斑太大，甚至損壞牛頓環儀。
（2）把牛頓環儀置於顯微鏡的正下方，使單色光源與讀數顯微鏡上45?角的反射透明玻璃片等高，旋轉反射透明玻璃 ，直至從目鏡中能看到明亮均勻的光照。
（3）調節讀數顯微鏡的目鏡，使十字叉絲清晰；自下而上調節物鏡直至觀察到清晰的干涉圖樣。移動牛頓環儀，使中心暗斑（或亮斑）位於視域中心，調節目鏡系統，使叉絲橫絲與讀數顯微鏡的標尺平行，消除視差。平移讀數顯微鏡，觀察待測的各環左右是否都在讀數顯微鏡的讀數范圍之內。
3、測量牛頓環的直徑
（1）選取要測量的m和n(各5環)，如取m為55，50，45，40，35，n為30，25，20，15，10。
（2）轉動鼓輪。先使鏡筒向左移動，順序數到55環，再向右轉到50 環，使叉絲盡量對准干涉條紋的中心，記錄讀數。然後繼續轉動測微鼓輪，使叉絲依次與45，40，35，30，25，20，15，10，環對准，順次記下讀數；再繼續轉動測微鼓輪，使叉絲依次與圓心右10，15，20，25，30，35，40，45，50，55環對准，也順次記下各環的讀數。注意在一次測量過程中，測微鼓輪應沿一個方向旋轉，中途不得反轉，以免引起回程差。
4、算出各級牛頓環直徑的平方值後，用逐差法處理所得數據，求出 直徑平方差的平均值代入公式求出透鏡的曲率半徑，並算出誤差。 ． 注意：
(1)近中心的圓環的寬度變化很大，不易測准，故從K=lO左右開始比較好； (2)m-n應取大一些，如取m-n=25左右，每間隔5條讀一個數。
(3)應從O數到最大一圈，再多數5圈後退回5圈，開始讀第一個數據。 (4)因為暗紋容易對准，所以對准暗紋較合適。 ，
(5)圈紋中心對准叉絲或刻度尺的中心，並且當測距顯微鏡移動時，叉絲或刻度尺的 某根線與圈紋相切(都切圈紋的右邊或左邊)。 【數據記錄與處理】

㈨ 1.牛頓環裝置由空氣搬入折射率為1.33的水中,則干涉條紋,是變密,變疏,還是間距不變

變密
首先要知道：1,相鄰干涉條紋在光程上差為1個波長
2,在水中和在空氣中相比,波長變短
因為波長變短,所以相差一個波長時,水平方向的移動量也變小,也就是變得更密了

㈩ 在空氣中做牛頓環實驗，當平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠離平面玻璃時，可以觀察到這些環狀干涉條紋

選D，等厚干涉就是厚度（光程差）相等的地方，干涉級數相等。上升過程中，任一處A的厚度增加，級數也增加，說明是外圈的高級數條紋內移。