⑴ 牛顿环装置
对于牛顿环装置,第K级亮纹的半径 Rk 与凸透镜的凸表面的曲率半径R、光波的波长 入 之间关系为:Rk=根号[ ( K-0.5) * R* 入 ],K=1,2,3,......
若是对第K级暗条纹,则是Rk=根号(K*R*入),K=0,1,2,3,......
由于中心处的暗斑并不是理想的“点”,且对测量有一定的不确定性,所以通常是测量两个级的暗条纹的直径来求波长。(理论上测两个级的亮条纹的直径来求波长也可以)。
本题中,由于只测一个级(K=5)的亮条纹的半径,所以只能由上述中的式子:
Rk=根号[ ( K-0.5) * R* 入 ]来计算波长。
即0.30=根号[ ( 5-0.5) * 400* 入 ]
解得入射光的波长是入=5*10^(-5) 厘米
⑵ 为什么两个偏振片的周期是三个偏振片周期的两倍
功过第一块偏振片的偏振光,其在垂直的方向上的分量为0了,所以再后再放第二块偏振方向与第一块垂直的偏振片,就出现了消光,但这时如果在之间插入了一块偏振方向既不平行也不垂直的偏振片,经第一块偏振片后的偏振光,在中间偏通过第一一束光强为I0的自然光,相继通过三个偏振片P1、P2、P3后,出射光的光强为I=I0 / 8.若以入射光线为轴,旋转P2,要使出射光的光强为零,P2要转过的角度是
(A) 30°. (B) 60°. (C) 45°. (D) 90°
2.在杨氏双缝实验中,如果使两缝之间的距离变小,下列说法正确的是:()
(A)相邻明(暗)条纹间距变小;
(B)相邻明(暗)条纹间距增大;
(C)相邻明(暗)条纹间距不变;
(D)不能确定相邻明(暗)条纹间距变化情况;
3.一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是( )
(A)紫光; (B)绿光; (C)黄光; (D)红光
4.在牛顿环实验装置中, 曲率半径为R在平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触, 垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为λ , 则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rk 的表达式为( )
(A) rk=. (B) 个偏振片后强度变为1/2,通过第二个偏振片(中间的偏振片)后,强度变成1/2*cos^2(a),a是第一个偏振片和中间偏振片的夹角.通过第三个偏振片后强度变为1/2*cos^2(a)*cos^2(90-a)=1/8*sin(2a)^2.最大值1/8.最小值是0.
作业帮用户 2016-11-21振片的偏振方向上的分量不为0,于是有偏振光透过中间偏振片,这些偏振光在最后一块偏振片偏振方向的分量也不为0,所以透过最后一块偏振片的偏振光也不为0.只是幅度已经很小了.最佳答案:波动与光学第5章光的偏振题解(邓新元)5.1自然光通过两个偏振化方向间成60°的偏振片,透射光强为I1。今在这两个偏振片之间再...
⑶ 牛顿环实验中,产生中央条纹的两束光光程差为多少中央条纹是亮纹还
一般实验中使用的牛顿环装置,在中央会是一个暗点。
因为一般的牛顿环版装置是两层玻璃加一层空权气薄膜产生的薄膜干涉,反射光的光程差需要加上半波损失,所以当中心位置,波膜厚度为零的时候,正好对应的0级暗纹的条件。
但是,如果是三层不同的介质组成的牛顿环装置,折射率依次增加或者减小,这样产生的牛顿环,中心就会是一个亮点。
⑷ 牛顿环实验思考题
楼主是南来京大学大一学生吗?说不自准我们是同学哟,嘿嘿!
1.由于光的波动性,因此光不是绝对直线传播的,总有光会漏到牛顿环装置上的,所以能观察到牛顿环,并且玻璃片角度越偏向45度,牛顿环越明显(做实验调试装置时你就应该感觉到了)。
2.这个问题书上有公式(第273页21-4),你抄一下公式就可以了。
3.画一张光路图,尽量精准一些,如果对自己的画图水平没有信心,可以在书上第272页图21-1上方虚线框中的图进行改造。(将曲率半径扩大,在原图上画一幅光路图就一切明了了。)答案是条纹向外移动。中心会变暗(实验时把房间灯关掉观察),因为第一圈亮环会向外移动,中心位置的暗斑面积扩大,接受光粒子的数量相应减少,亮度降低。
做一下最后总结:如果你是南京大学的学生,那么你做的四个光学试验中有两个体现了光的粒子性,两个体现了光的波动性。通过四个实验,我们应该充分了解光粒子性与波动性的结合,即波粒二象性。
⑸ 在牛顿环实验中,反射光与透射光所形成的干涉条纹有什么不同
反射光与透射光所形成的干涉条纹差别只有一个:透射光形成的干涉条纹明暗程度刚好和反射光相反。反射光干涉形成的光场中亮条纹出现的地方恰好是折射光场中暗条纹出现的地方。也可以理解为能量守恒的一种表现,光场中某一区域,能量一定,反射的多了,透射的必然少。
牛顿环干涉中,反射光产生的干涉条纹与透射光产生的干涉条纹强度相反。因为两束反射相干光的振幅之和(A1r+A2r)与两束透射相干光的振幅之和(A1t+A2t)不相等。由于透镜玻璃的反射率一般较低(例如为4%)。
一束光经其两表面多次反射和透射而形成的多束反射光和透射光中,只有最初两束对干涉场有贡献,其余的振幅太弱,可忽略不计。最初两束反射光大小相近,其光强为I1r=4%I0,I2r=3.69%I0,即A1r≈A2r;但最初两束透射光强却相差较大,I1t=92.2%I0,I2t=0.0147%I0。
即A1tA2t(以上I0均为入射光强),干涉相长后所得光强极大值IM=(A1+A2)2,而(A1r+A2r)2≠(A1t+A2t)2,所以反射光和透射光产生的条纹强度极大值不同。
由于条纹可见度还可由两支相干光振幅表示:对于反射光,A1≈A2,其条纹可见度γ=1,即可见度较好;而对于透射光,A1A2,其γ值很小,甚至接近于零,条纹可见度差。因此,一般都用反射光观察。
(5)在牛顿环实验装置中rk扩展阅读:
能量守恒的其他表现形式:
1、保守力学系统
在只有保守力做功的情况下,系统能量表现为机械能,(动能和势能)能量守恒具体表达为机械能守恒定律。
2、热力学系统
能量表达为内能,热量和功,能量守恒的表达形式是热力学第一定律(热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变)。表达式为Q=△U+W.。
3、相对论力学
在相对论里,质量和能量可以相互转变。计及质量改变带来能量变化,能量守恒定律依然成立。历史上也称这种情况下的能量守恒定律为质能守恒定律。
4、流体力学
在流体力学中有一种边界层表面效应,又称"伯努利效应“。是指流体速度加快时,物体与流体接触的界面上的压力会减小,反之压力会增加,伯努利效应是流体力学中的能量守恒定律。伯努利因发现这一现象并成功解释它而创立的流体力学。
5、电磁学
根据楞次定律,感应电流所产生的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化,这种阻碍的结果就使得电磁感应的过程中将其他形式的能量转化为电能,感应电流形成回路,再将电能转化为其他形式的能量。
也就是说,楞次定律所揭示的感应电流与原磁场的关系本质仍然是能量转化的关系,即能量守恒定律。
⑹ 牛顿环实验的思考题
减少误差的措施:
原理上,采用通过测量条纹直径求的半径的方法减少圆心确回定带来的误差;选定答第4级到第12级间的条纹进行测量,避免级别小的条纹因挤压变形和级别大的条纹不明显不宜测量而带来的误差;数据处理时采用逐差法,提高数据利用率。实验中,测量数据时,手轮要朝一个方向旋转,减小齿轮间隙造成的机械误差。
从牛顿环装置下方投射上来的光也可以形成干涉条纹,它与反射光形成的条纹不同之处在上方投射的光形成的中心条纹是暗纹,下方形成的是亮纹,这是因为由上方投射的光在空气薄膜下表面反射时是在光密介质反射,会有半波损失,下方投射来的光则没有。
⑺ 等厚干涉牛顿环实验设计的原理在实验装置中是如何实现的
牛顿来环实验是大学物理实自验中理论和实验结合得比较紧密的实验,相关实验原理在大学物理理论课上有相关的章节,如何依据原理完成测量是实验要完成的任务,从而也体现了理论和实验的侧重点不同。牛顿环实验中形成的是等厚干涉条纹,是以中心接触点为圆心的同心圆,干涉条纹的半径与干涉级数、入射光的波长以及平凸透镜的曲率半径有关,在已知入射光波长的情况下,可以通过测量不同级数的条纹半价来测量曲率半径,实验中为提高测量精度实际测量的是条纹直径,并且考虑到条纹级数难以精确确定,对测量公式进行了一定的调整,尽管如此实验最终直接测量还是不同序数的干涉条纹与左侧以及右侧相切时的位置,实验装置为了完成这个测量用的是读数显微镜。
⑻ 牛顿环 大学物理实验思考题。。。急
1.由于光的波动性,因此光不是绝对直线传播的,总有光会漏到牛顿环装置上的,所以能观察到牛顿环,并且玻璃片角度越偏向45度,牛顿环越明显(做实验调试装置时你就应该感觉到了)。
2.这个问题书上有公式(第273页21-4),你抄一下公式就可以了。
大物实验你可以问问学长或学姐的,看看他们以前的报告就可以搞定啦O(∩_∩)O
⑼ 单选题(12.5分) 8.在牛顿环干涉实验中,平凸透镜不动,将平板玻璃板向下平移,干
第抄10个明纹即k=10,设波长为a,则充液前:2d1+a/2=10a,即2d1=9.5a (1)
充液后:2nd2+a/2=10a,即2nd2=9.5a (2)
由(1)/(2)可得n,此题用不到第10个明纹,应该题目还要求波长吧.
⑽ 用波长为600nm的单色光作牛顿环实验,测的第k个暗环半径rk=4mm,第k+10个暗环
设在厚度d处,两相干光的光程差为△
则在厚度为d处
△=2d+A/2 (这里的A/2是由于光在平板玻璃上表面时相位跃变了π造成的)
则列方程
r^2=R^2-(R-d)^2=2dR-d^2
因为R远大于d,则d^2项可以忽略,
r=√[(△-A/2)R]
因为在牛顿环实验中产生暗纹的条件是两相干光的光程差为
△=2d+A/2=(2k+1)(A/2)
代入到r=√[(△-A/2)R]
得r=√(kRA)
代入你题目中的已知条件
4×10^-3=√(kR×500×10^-9)
6×10^-3=√[(k+10)R×500×10^-9]
R=4