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一牛顿环实验装置

发布时间:2021-11-25 19:20:31

1. 把一凸透镜放在平玻璃上方(初始未接触),构成牛顿环实验装置,当凸透镜慢慢向下

条纹向中心收缩,中心处的条纹不断消失,边缘不断的产生新条纹

2. 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。

3. 用本实验装置观察牛顿环的实验中是如何使等厚条纹的产生条件得到近似的满足的

通过反光镜反光将光垂直射入牛顿环,调节显微镜观察出干涉条纹

4. 牛顿环的实验原理什么

牛顿环的实验原理
衍射,当遮光物体很小时, 大小可以和波长相比较时, 就会发生衍射现象。 当波峰与波峰相遇时, 即为亮点 , 波峰与波谷相遇时, 极为暗点。
牛顿环仪是由一块曲率半径较大的平凸透镜,和一块光学平面玻璃片所组成的器件。在平凸透镜的凸面与玻璃片之间,有一空气薄层其厚度由中心接触点到边缘逐渐增大。若以平行单色光S垂直照射,则经空气层上下表面反射的两束光线有一光程差,在平凸透镜凸面相遇后,将发生干涉。用读数显微镜观察,便可以清楚的看到中心为一小暗斑,周围是明暗相间宽度逐渐减小的许多同心圆环。此即等厚干涉条纹。这种等厚环形干涉条纹称为牛顿环。
实验具体内容与要求
1、 接通钠光源,预热5分钟后,使读数显微镜物镜对准牛顿环的中央部分。
2、 调节读数显微镜,看到清楚的明暗条纹,且条纹与叉丝无视差。
3、 将牛顿环调整在量程范围内,然后用右手反转副齿轮,将十字叉丝移到右35暗环时再用右手正转,使叉丝开始向左推进,直到纵丝压到第30暗环环纹中央,记下显微镜读数即该暗环标度X30,再缓慢转动副齿轮,使纵丝依次对准第25、20、15、10等暗环环纹中央,记下每次暗环的标度X25, X20, X15, X10。
4、 继续转动副齿轮,使纵丝经过牛顿环中心暗斑到另一方,对准第10~30环,依次记下相应的标度X10,, X15,, X20,, X25,, X30,。
5、 算出相应的暗环直径,再计算R20-10, R25-15, R30-20,最后算出R即可。

5. 将牛顿环实验装置放到白光下观察,此时的条文有何特征为什么

明暗相间的同心圆.这有什么好问的…
就是中间的那个两点大些.这就是验证波长的那个什么特点的.现象就是上面的,原理在书上,两句话.木有了

6. 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

7. 将牛顿环实验装置放到白光下观察,此时的条纹有何特征

牛顿环实验装置放到白光下观察,此时的条纹是彩色条纹。
用单色光照射透镜与玻璃板,就可以观察到一些明暗相同的同心圆环.圆环分布是中间疏、边缘密,圆心在接触点O.从反射光看到的牛顿环中心是暗的,从透射光看到的牛顿环中心是明的.若用白光入射.将观察到彩色圆环.

8. 牛顿环的环实验

牛顿环实验是这样的:取来两块玻璃体,一块是14英尺望远镜用的平凸镜,另一块是50英尺左右望远镜用的大型双凸透镜。在双凸透镜上放上平凸镜,使其平面向下,当把玻璃体互相压紧时,就会在围绕着接触点的周围出现各种颜色,形成色环。于是这些颜色又在圆环中心相继消失。在压紧玻璃体时,在别的颜色中心最后现出的颜色,初次出现时看起来像是一个从周边到中心几乎均匀的色环,再压紧玻璃体时,这色环会逐渐变宽,直到新的颜色在其中心现出。如此继续下去,第三、第四、第五种以及跟着的别种颜色不断在中心现出,并成为包在最内层颜色外面的一组色环,最后一种颜色是黑点。反之,如果抬起上面的玻璃体,使其离开下面的透镜,色环的直径就会偏小,其周边宽度则增大,直到其颜色陆续到达中心,后来它们的宽度变得相当大,就比以前更容易认出和训别它们的颜色了。
牛顿测量了六个环的半径(在其最亮的部分测量),发现这样一个规律:亮环半径的平方值是一个由奇数所构成的算术级数,即1、3、5、7、9、11,而暗环半径的平方值是由偶数构成的算术级数,即2、4、6、8、10、12。例凸透镜与平板玻璃在接触点附近的横断面,水平轴画出了用整数平方根标的距离:√1=1√2=1.41,√3=1.73,√4=2,√5=2.24等等。在这些距离处,牛顿观察到交替出现的光的极大值和极小值。从图中看到,两玻璃之间的垂直距离是按简单的算术级数,1、2、3、4、5、6……增大的。这样,知道了凸透镜的半径后,就很容易算出暗环和亮环处的空气层厚度,牛顿当时测量的情况是这样的:用垂直入射的光线得到的第一个暗环的最暗部分的空气层厚度为1/189000英寸,将这个厚度的一半乘以级数1、3、5、7、9、11,就可以给出所有亮环的最亮部分的空气层厚度,即为1/178000,3/178000,5/178000,7/178000……它们的算术平均值2/178000,4/178000,6/178000……等则是暗环最暗部分的空气层厚度。
牛顿环装置产生的干涉暗环半径为√(kRλ) ,其中k=0,1,2……
牛顿还用水代替空气,从而观察到色环的半径将减小。他不仅观察了白光的干涉条纹,而且还观察了单色光所呈现的明间相间的干涉条纹。
牛顿环装置常用来检验光学元件表面的准确度.如果改变凸透镜和平板玻璃间的压力,能使其间空气薄膜的厚度发生微小变化,条纹就会移动。用此原理可以精密地测定压力或长度的微小变化。
按理说,牛顿环乃是光的波动性的最好证明之一,可牛顿却不从实际出发,而是从他所信奉的微粒说出发来解释牛顿环的形成。他认为光是一束通过窨高速运动的粒子流,因此为了解释牛顿环的出现,他提出了一个“一阵容易反射,一阵容易透射”的复杂理论。根据这一理论,他认为;“每条光线在通过任何折射面时都要进入某种短暂的状态,这种状态在光线得进过程中每隔一定时间又复原,并在每次复原时倾向于使光线容易透过下一个折射面,在两次复原之间,则容易被下一个折射面的反射。”他还把每次返回和下一次返回之间所经过的距离称为“阵发的间隔”。实际上,牛顿在这里所说的“阵发的间隔”就是波动中所说的“波长”。为什么会这样呢?牛顿却含糊地说:“至于这是什么作用或倾向,它就是光线的圆圈运动或振动,还是介质或别的什么东西的圆圈运动或振动,我这里就不去探讨了。”
牛顿环仪是由曲率半径为R的待测平凸透镜L和玻璃平板P叠装在金属框架F中构成,如下右图所示。框架边上有三个螺钉H,用来调节L和P之间的接触,以改变干涉条纹的形状和位置。调节H时,螺钉不可旋得过紧,以免接触压力过大引起玻璃透镜迸裂、破损。右图为牛顿环实物图。 判断透镜表面凸凹、精确检验光学元件表面质量、测量透镜表面曲率半径和液体折射率。
应用于光谱仪、把复合光分离成单色光的组成。

9. 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。

10. 把一平凸镜放在平玻璃上,构成牛顿环装置,当平凸镜慢慢向上平移时,由反射光形成的牛顿环。

这个题我在网上找了一番,并没有人做出详细的解释,为什么条纹间距会不变。关于条纹像内中间收缩,这个应容该很容易推出来,我决定详细讲一讲。首先我们要注意一个前提,在维基网络上,对牛顿环的定义是一个曲率半径R很大的凸透镜和一个玻璃平面组成的装置。由于曲率半径很大,我们可以近似把这个装置看成一个圆锥,下面就是我推得的条纹间隔的变化情况,希望大家能够理解。

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