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如图所示的牛顿环实验装置中

发布时间:2022-09-20 04:11:28

❶ 牛顿环实验干涉条纹离中心越远,条纹越密

因为上方是凸透镜,距离中心越远,与底部平板玻璃的间隔增加的速度(不是间隔本身而是间隔增加的速度)就越快,即,每增加一个波长的光程差,需要的半径增加量就越少,条纹就越细密。
如果间隔增加的速度不变,条纹间隔就相等,即,劈尖。

❷ 牛顿环实验思考题

1,牛顿环是等厚干涉,2nhcosα λ/2=mλ。所以当α入射角是一定的时候,对于相同厚度h,干涉级是一样的,还是同心圆环。
2,没看明白。啥意思?在透镜下表面?
3,边缘往下按,厚度减小,对应干涉级减小,牛顿环是中心干涉级小,所以是条纹向外移动。中心亮暗不变,应为对于h等于0,始终有m=1/2(半波损)使得中心始终是暗纹。

❸ 把牛顿环从空气放入水中,用相同的单色光观察到牛顿环变密

平凸透镜慢慢地垂直向上移动,光程差增加,
从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d的移动过程中,光程差增加了2d,
每变化一个波长,条纹数目变化一个,这是波动光学的基础,
所以,移过视场中某固定观察点的条纹数目等于2d/λ .

❹ 牛顿环实验中将入射光换成白光,观察到的条纹有什么特征,为什么

由于白光是复合光,波长从400-760nm都有,所以如果用白光入射,牛顿环的各级明纹都会按波长不同展开形成光谱。各级明纹都会变成彩色的。
可以观察到牛顿环装置表面会有彩色的一圈圈环状的干涉条纹。

❺ 牛顿环法测曲率半径的实验报告

一、实验名称:
用牛顿环测量透镜的曲率半径
二、实验目的:
1、观察光的等厚干涉现象,了解干涉条纹特点。
2、利用干涉原理测透镜曲率半径。
3、学习用逐差法处理实验数据的方法。
三、实验仪器:
牛顿环装置(其中透镜的曲率未知)、钠光灯(波长为589.3nm)、读数显微镜(附有反射镜)。
四、实验原理:
将一块曲率半径R较大的平凸透镜的凸面放在一个光学平板玻璃上,使平凸透镜的球面AOB与平面玻璃CD面相切于O点,组成牛顿环装置,如图所示,则在平凸透镜球面与平板玻璃之间形成一个以接触点O为中心向四周逐渐增厚的空气劈尖。当单色平行光束近乎垂直地向AB面入射时,一部分光束在AOB面上反射,一部分继续前进,到COD面上反射。这两束反射光在AOB面相遇,互相干涉,形成明暗条纹。由于AOB面是球面,与O点等距的各点对O点是对称的,因而上述明暗条纹排成如图所示的明暗相间的圆环图样,在中心有一暗点(实际观察是一个圆斑),这些环纹称为牛顿环。
五、实验步骤
1、调整测量装置
(1)用眼睛在牛顿环装置上方观察,若环中心不是黑斑或黑斑偏离中部太远,可以轻轻对牛顿环框架螺钉进行调节(切勿用力过大,以免损坏透镜)。
(2)启动钠光灯,让读数显微镜上的45°反射片对着钠光灯,然后调节反射片的倾斜度(实验用的显微镜已装在物镜头上),使显微镜视场中亮度最大。
(3)将显微镜对准牛顿环装置正表面调焦,找到清晰的牛顿环,注意调焦时使物镜接近牛顿环装置(不要相碰),缓慢扭动调节手轮,使显微镜自下而上缓慢地上升,直到看清楚干涉条纹为止。
(4)轻轻地移动牛顿环装置的位置,使条纹中心大致对准叉丝,且当测微手轮转动移动叉丝时,叉丝与圆环相切。如叉丝倾斜可调节显微镜的目镜筒。调节后,在实验过程中不能再动牛顿环装置。
2、观察干涉条纹的分布特征:
注意观察当环心暗纹和叉丝左右移动时条纹间隔的变化,并注意条纹级数的计算。
3、测量牛顿环的直径:
从环心(暗斑)开始,转动测微手轮。一边转动,一边数出暗纹的级数。例如,数到第m+2环后,反方向转动测微手轮,使十字叉丝交点对准第m条暗纹的中间,从显微镜的主尺和测微手轮上的游标刻度记下读数。

❻ 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

反射光与透射光形成的干涉条纹是互补的,即反射干涉条纹是亮纹的地方对应的投射干涉条纹是暗纹,原因就在于光从光疏介质射到光密介质,在界面上发生反射,是有半波损失的。

实验注意事项:

1、 聚焦时,G的位置距物镜约为1厘米处,不要盲目操作,以免压断反光玻璃片。

2、 测量时不能振动,读数显微镜不可摇晃,且勿数错数。

3、 不可用手抚摸牛顿环仪光学表面,若不清洁,要用专门的揩镜纸擦拭。

(6)如图所示的牛顿环实验装置中扩展阅读:

实验内容要求:

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,。

❼ 如图所示,牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝e。.现用波长为λ的单色光垂直照射,已知平凸透镜的

设某暗环半径为r,由图可知,根据几何关系,近似有:

再根据干涉减弱条件有:

式中k为大于零的整数.把式①代入式②可得:
(k为整数,且k>2e0 / l)

❽ 牛顿环实验中 假如平玻璃板上有微小凸起 这时的牛顿环会发生什么变化 为什么

将局部外凸,因为同一条纹对应的薄膜厚度相同。光的干涉现象证实了光在传播过程中具有波动性。

光的干涉现象在工程技术和科学研究方面有着广泛的应用。获得相干光的方法有两种:分波阵面法(例如杨氏双缝干涉、菲涅尔双棱镜干涉等)和分振幅法(例如牛顿环等厚干涉、迈克尔逊干涉仪干涉等)。

(8)如图所示的牛顿环实验装置中扩展阅读

主要研究光的等厚干涉中的两个典型干涉现象,即牛顿环和劈尖干涉,它们都是用分振幅方法产生的干涉,其特点是同一条干涉条纹处两反射面间的厚度相等,故牛顿环和劈尖都属于等厚干涉。在实际工作中,通常利用牛顿环来测量光波波长,检查光学元件表面的光洁度、平整度和加工精度,利用劈尖来测量微小长度、薄膜的厚度和固体的热膨胀系数等。

1、根据等厚干涉原理,厚度相同地方干涉现象相同,所以在玻璃平板突起处,由于其到牛顿环上表面空气层处的厚度减小,所以该处的干涉条纹会相应地向中心内凹。

2、不能因为白光是复色光,不是单色光,干涉条纹的形状等与入射光波长有关,白光波段覆盖了咱们能看到的所有可见光波段,这样没法形成干涉。

❾ 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。

❿ 牛顿环装置中,当平凸透镜向上平移时,由反射光形成的牛顿环的条纹间隔变化呢,怎么变,为什么

凸透镜和平板之间为空气薄膜,当光线进入牛顿环仪时,在内部反射与折射,在平面玻璃和凸透镜的折射点形成一个暗斑,当凸透镜之间与平板之间有磨损时,接触点变成一个圆面,以至于干涉条纹的序数不一定是条纹的级数.

磨损程度就是新的牛顿环仪测出来的曲率半径减去被磨损的仪器测出来的曲率半径之差除以新的讥旦罐秆忒飞闺时酣江仪器测出来的曲率半径成百分之百。

在日光下或用白光照射时,可以看到接触点为一暗点,其周围为一些明暗相间的彩色圆环;而用单色光照射时,则表现为一些明暗相间的单色圆圈。这些圆圈的距离不等,随离中心点的距离的增加而逐渐变窄。它们是由球面上和平面上反射的光线相互干涉而形成的干涉条纹。

(10)如图所示的牛顿环实验装置中扩展阅读:

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。牛顿环是典型的等厚薄膜干涉。

凸透镜的凸球面和玻璃平板之间形成一个厚度均匀变化的圆尖劈形空气簿膜,当平行光垂直射向平凸透镜时,从尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉。

同一半径的圆环处空气膜厚度相同,上、下表面反射光程差相同,因此使干涉图样呈圆环状。这种由同一厚度薄膜产生同一干涉条纹的干涉。

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。

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