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机械法测曲率半径用什么仪器

发布时间:2022-10-29 00:42:36

㈠ 用牛顿环测透镜的曲率半径实验报告是什么

用牛顿环测透镜的曲率半径实验报告如下:

实验目的:

1、掌握用牛顿环测透镜曲率半径的方法。

2、通过实验加深对等厚干涉原理的理解。

实验原理:

实验原理:当一曲率半径很大的平凸透镜的凸面与一磨光玻璃板接触时,在透镜的凸面与平玻璃板之间形成一空气薄膜,离接触点等距离的地方厚度相等,等厚膜的轨迹是以接触点为圆心的圆。

若单色光从上面垂直照射,则由空气膜上下表面反射的光波将互相产生干涉。详细原理以及实验操作请见文章下方原创实验讲课视频。

实验步骤:

1、对牛顿环进行目视调节。

2、将读数标尺刻度调到适当位置,调节读数显微镜上反光镜,使钠黄光进入牛顿环仪,视野明亮。

3、调节显微镜目镜,直到十字叉丝移到适当位置,移动调焦手轮,直到看清牛顿环。

4、调整牛顿环仪和测微鼓轮,使显微镜十字叉丝对准牛顿环的中心位置,调解竖直准线与牛顿环相切,水平准线与载物台移动方向平行。

5、转动测微鼓轮,测量牛顿环直径,记录数据。

实验注意事项:

1、钠光灯不能反复开启,钠光灯打开后,不能马上使用,应等数分钟,待正常发光后,才能开始调显微镜视场。

2、在钠光灯下调显微镜视场时,应强调让钠黄光均匀地充满整个视场,不能在半明半暗状态下调出牛顿环。

3、先调目镜看清十字叉丝,再调焦距看清牛顿环图象,注意反复调节目镜和物镜“消视差”。

4、对牛顿环调焦距时,强调镜筒只能从下向上调节。

5、 测量进行时,要重点强调:测微鼓轮只能朝一个方向旋转,并指明调测方法,以防出现较大空回误差。

㈡ 透镜前表面曲率半径用什么仪器测量.还有透镜后表面的曲率半径,也就是r1和r2

电子商务的发展方向 ,走020

㈢ 有一种测曲率半径的表 叫什么名字怎么换算

是球径仪,读数就是以毫米为单位的半径数值。

㈣ 底部曲率半径大小如何测量

所谓曲率半径就是一段弧的近似圆半径嘛
r无穷大就是平面了
相当于你站在地球上感觉不到地球是圆的一样
若是工程应用上应该有个限制条件加以判定的

㈤ 齿轮测量的测量仪器

为了正确测量和评定产品质量,齿轮测量仪器通常应按照我国国家标准GB/T10095-2001(等同于ISO1328:1997)的渐开线圆柱齿轮精度标准所规定的精度项目、精度评定方法以及规定的公差,对产品齿轮进行快速、高效、可靠的测量。由于市场(如汽车行业)对齿轮测量不断提出新的更高要求,因此齿轮测量精度项目也应不断有所发展,齿轮测量仪器也应有所创新,使测量功能不断增强,以满足新的需求。
齿轮测量仪器通常由仪器主机、坐标或位移传感器、测头装置、测量拖板数控驱动系统、测量系统电气装置与接口,以及计算机等主要部分组成。随着关键精密零部件生产专业化、标准化、模块化,尤其是信息技术、计算机技术、精密机械制造技术以及精密测量技术的发展,推动了齿轮测量仪器的研制与开发。新的控制软件和测量软件的开发显得更为重要。 从上世纪80年代开始,齿轮测量中心的开发受到众多齿轮测量仪器制造商的重视;90年代逐步形成了系列化产品推向市场。CNC齿轮测量中心是信息技术、计算机技术和数控技术在齿轮测量仪器上集成应用的结晶,是坐标式齿轮测量仪器发展中的一个里程碑。该仪器实质上是含有一个回转角坐标的四坐标测量机——圆柱坐标测量机,主要用于齿轮单项几何精度的检测,也可用于(静态)齿轮整体误差的测量。
德国KLINGELNBERG的P系列齿轮测量中心,其特点是采用了专利的三维数字式高精度光栅测量头(使用了HEINDENHAIN的超高精度光栅);性能稳定的优质铸铁床身,高性能直线电机驱动系统;高精度滚珠轴系和密珠滚动导轨。仪器精度达到德国标准1级。据报道该厂生产并经精化的一台P65齿轮测量中心,被英国国家齿轮计量实验室选定,作为英国齿轮精度传递及标定的基准仪器。美国M&M的齿轮测量中心,其三维高精度电感测量头;花岗石基座;精密气浮轴系以及精密直线滚动体结构导轨,成为该仪器的特色(也采用了直线电机驱动),仪器测量不确定度为2μm。德国MAHR的GMX275采用的模拟量测量头,可选择扫描或单点采样方式,可以按0.1°间距转动,使测头的测尖能处于被测齿面的法面上,仪器测量不确定度在测量空间内为(2.3μm+L/200)。齿轮测量中心除了能测量圆柱渐开线齿轮,还能测量齿轮滚刀,插齿刀,剃齿刀等齿轮刀具,以及蜗杆、蜗轮、凸轮轴等复杂型面的回转体零件。国外齿轮测量中心厂商,大多还开发了适用于不同制式锥齿轮的测量软件和锥齿轮加工机床的参数修正软件,这有益于加快锥齿轮的首件试切。通过接口或网络的信息集成,将测量机、锥齿轮设计及锥齿轮加工机床连接一起,构建成锥齿轮闭环制造系统——将试切锥齿轮几何形状的测量信息,转换成相应机床参数的调整信息后反馈到机床,实现锥齿轮加工的CAD/CAM/CAT,使锥齿轮的“零废品”制造成为可能(可惜还未见国内应用的相关报道);选用相关软件,还能用于反求工程对工件参数进行测定。高精度和一机多能的特点,使齿轮测量中心更适合于工厂计量站使用。
日本的齿轮测量仪器制造商,在我国市场经过十年的沉寂后近亮相频繁。大阪精机在GC-HP系列齿轮测量仪器的基础上,开发出CNC电子创成式的CLP系列齿轮测量仪器。特别值得一提的是在国内参展亮相的东京技术仪器公司(Tokyo Technical Instruments Inc.)。在2003年底上海中国国际齿轮传动、制造技术及装备展览会上该厂首次展出TTI-300E型CNC齿轮检测仪,据称其质量较小的测头部件能单独在径向运动,便于快速测量齿轮齿距偏差。密珠轴系的主轴回转精度可达0.03μm,仪器测量重复性达到0.5μm。除了能对渐开线齿轮高精度测量外,该仪器还能对齿轮刀具(如滚刀、剃齿刀、插齿刀)以及蜗轮蜗杆进行测量。该公司产品在中国已售出30余台(主要集中在台资企业)。
国产CNC齿轮测量中心有了长足的发展,哈尔滨量具刃具厂、哈尔滨精达公司都先后成功开发出了系列产品。哈量的3903A齿轮测量中心,经过几年努力,仪器精度和测量速度据称已达到或接近KLINGELNBERG公司产品的先进水平。精达公司作为后起之秀,发展引人瞩目,其JD、JDS系列齿轮测量中心,目前在国内产品中销量最多。国产齿轮测量中心的质量和性能不断提高,已经具有和国外产品竞争的能力。不过在仪器精度、稳定性,尤其在测量软件(如弧锥齿轮的测量软件)、仪器故障诊断功能等方面,和国外还有一定差距。令人欣慰的是国内齿轮量仪制造商已有共识,已联合高校院所协同攻关努力缩小差距;随着性价比的迅速提高,参与市场竞争能力的增强,国产齿轮测量中心的发展前景看好,在国内市场所占比重将会越来越大。 齿轮单面啮合滚动点扫描测量仪
1、这类仪器在我国曾得到大力开发与生产,特别适合摩托车汽车齿轮批量生产现场的质量检测和生产工艺监控。成都工具研究所研制的CNC蜗杆式齿轮整体误差测量仪是一个典型实例,至今已在国内市场销售200余台,少量销往国外。它的特点是采用跳牙磨薄测量蜗杆与被测齿轮啮合,对齿轮齿面进行滚动点扫描测量。测量信息丰富,测量效率高。德国FRENCO公司推向市场的URM齿轮误差滚动扫描测量仪的测量原理完全类同于我国齿轮整体误差测量技术。该仪器可称为平行轴齿轮式齿轮整体误差测量仪,它采用高精度圆光栅作为角度传感器,特殊测量齿轮为测量元件,测量基本单元是测量齿轮上特制的测量棱线,分别为齿廓测量棱线和齿向(螺旋线)测量棱线。测量仪器的不确定度为3.5~4.5μm,测量重复性为2~3μm。测量时间1~2分钟,测量齿轮使用寿命约20万次。该产品已在德国福特汽车厂、大众汽车厂得到应用。成都工具研究所生产的CSZ500A、B型锥齿轮整体误差测量仪,是滚动点扫描测量技术在锥齿轮测量上的应用范例。测量锥齿轮的齿廓、齿向测量棱线的制作采用了自行开发的专利技术,仪器测量重复性可高达1~2μm,可测量锥齿轮的齿形、齿向、齿距偏差,齿面形貌偏差,切向综合偏差以及接触区。测量时间取决于大小锥齿轮齿数,通常为5~10分钟。
2、齿轮双面啮合检查仪
由于计算机、精密光栅传感器以及数控技术的应用,传统的齿轮双面啮合检查仪经过技术改造提升,整体水平有了质的改变,分析功能增强。哈尔滨量具刃具厂的智能双面啮合齿轮测量仪配备了笔记本电脑、长、圆光栅传感器、直流伺服电机和单片机数据采集,能对齿轮的径向综合偏差、一齿径向综合偏差、径向跳动等进行测量外,还能对毛刺、划伤、磕碰等缺陷进行判定。随着信息产业的发展,信息、办公机器以及照相机、玩具行业等用小模数齿轮(尤其是塑料齿轮)产量大增,质量要求也越来越高,小型齿轮双面啮合检查仪市场需求相应增加。2003年上海展览会上就展出了日本东京技术仪器和大阪精机的齿轮双面啮合检查仪。据东京技术仪器公司介绍,他们的TF-40NC是世界上第一台CNC齿轮双面啮合检查仪,其特点除了自动校零点、显示最大、最小和中心距平均值外,还能对基准(测量)齿轮的径向振摆进行自动补偿。除了MARPOSS的M62系列、大阪精机的GTR-PC、北井产业的KGT等产品外,我国的哈尔滨精达测量仪器有限公司也生产用于工位检测、具有计算机数据处理功能的齿轮双面啮合检查仪。
3、齿轮单面啮合检查仪
齿轮单面啮合检查仪又称为齿轮副传动精度检查仪或齿轮滚动检验机。典型实例是美国GLEASON公司的凤凰HCT500、德国KLINGELNBERG公司的GKC60 CNC锥齿轮滚动检验机。它装有高精度圆光栅,可以测量锥齿轮、圆柱齿轮副的传动精度——切向综合偏差,以及加载加速时的三维结构噪音分析、齿面接触斑点,用以评定传动副配对质量。我国原内江机床厂与重庆大学合作,成功研制出国产CNC锥齿轮滚动检验机,为赶超国外先进水平做出了贡献。小模数齿轮刀具制造商日本小笠原开发的MEATA-3型齿轮副传动精度检测仪,可以测量蜗杆蜗轮副、内外直/斜圆柱齿轮副、锥齿轮副、端面齿轮副等的传动误差,仪器分辨率为1角秒。 日本松下电器产业开发了采用原子力测头的超精密三坐标测量机,精度为0.01μm。用它测量齿轮时,由于测头只能沿垂直方向运动,所测齿轮受到一定限制。但是在测量限定齿数的实物样板时,测量精度可达到纳米级。测量样板所用测针的顶端曲率半径为2μm,因而可以测量齿面粗糙度。随着我国齿轮制造业的快速发展,随着渐开线圆柱齿轮精度国家标准GB/T10095-2001(等同于国际标准ISO1328:1997)的公布、宣传和贯彻,我国齿轮测量技术和齿轮测量仪器的发展方向更明,步伐更快。齿轮测量技术已成为先进齿轮制造技术中不可或缺的一个重要组成部分。随着齿轮质量要求的不断提高,新的齿轮精度评定指标的出现将推动齿轮精度标准的不断发展,齿轮测量技术和齿轮测量仪器也将不断发展。中国齿轮专业协会在组织、引导我国齿轮制造业、提高行业整体齿轮制造技术和质量方面,做出了卓有成效的努力;中国仪器仪表学会机械量测试仪器分会对于齿轮测量仪器的发展,给予了关注和支持。因此,我们有理由相信我国齿轮测量仪器制造业必将实现新的振兴。

㈥ 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。

㈦ 测量圆弧等曲面的表面粗糙度.工具叫什么

测量圆弧等曲面的表面粗糙度工具,叫测量曲面轮廓的表面粗糙度测量仪。

粗糙度仪又叫表面粗糙度仪、表面光洁度仪、表面粗糙度检测仪、粗糙度测量仪、粗糙度计、粗糙度测试仪等多种名称。它具有测量精度高、测量范围宽、操作简便、便于携带、工作稳定等特点,可以广泛应用于各种金属与非金属的加工表面的检测,该仪器是传感器主机一体化的袖珍式仪器,具有手持式特点,更适宜在生产现场使用。外形采用拉铝模具设计,坚固耐用,抗电磁干扰能力显著,符合当今设计新趋势。

应用领域
粗糙度仪的应用领域有:一、机械加工制造业,主要是金属加工制造。粗糙度仪最初的产生就是为了检测机械加工零件表面粗糙度而生的。尤其是触针式粗糙度测量仪比较适用于质地比较坚硬的金属表面的检测。如:汽车零配件加工制造业、机械零部件加工制造业等等。这些加工制造行业只要涉及到工件表面质量的,对于粗糙度仪的检测应用是必不可少的。二、非金属加工制造业,随着科技的进步与发展,越来越多的新型材料应用到加工工艺上,如陶瓷、塑料、聚乙烯,等等,现有些轴承就是用特殊陶瓷材料加工制作的,还有泵阀等是利用聚乙烯材料加工制成的。这些材料质地坚硬,某些应用可以替代金属材料制作工件,在生产加工过程中也需要检测其表面粗糙度。三、随着粗糙度仪的技术和功能不断加强和完善,以及深入的推广和应用,越来越多的行业被发现会需求粗糙度的检测,除机械加工制造外,电力、通讯、电子、,如交换机上联轴器、集成电路半导体等生产加工过程中也需粗糙度的评定,甚至人们生活中使用的文具、餐具、人的牙齿表面都要用到表面粗糙度的检验。

工作原理
针描法又称触针法。当触针直接在工件被测表面上轻轻划过时,由于被测表面轮廓峰谷起伏, 触针将在垂直于被测轮廓表面方向上产生上下移动,把这种移动通过电子装置把信号加以放大, 然后通过指零表或其它输出装置将有关粗糙度的数据或图形输出来。
采用针描法原理的表面粗糙度测量仪由传感器、驱动器、指零表、记录器和电感传感器是轮廓仪的主要部件之一,其工作原理见图2,在传感器测杆的一端装有金刚石触针,触针尖 端曲率半径r很小,测量时将触针搭在工件上,与被测表面垂直接触,利用驱动器以一定的 速度拖动传感器。由于被测表面轮廓峰谷起伏,触状在被测表面滑行时,将产生上下移动。此运动经支点使磁芯同步地上下运动,从而使包围在磁芯外面的两个差动电感线圈的电感量发生变化。图3为仪器的工作原理主框图。传感器的线圈与测量线路是直接接入平衡电桥的,线圈电感量的变化使电桥失 去平衡,于是就输出一个和触针上下的位移量成正比的信号,经电子装置将这一微弱电量的变化放大、 相敏检波后,获得能表示触针位移量大小和方向的信号。此后,将信号分成三路:一路加到指零表上, 以表示触针的位置,一路输至直流功率放大器,放大后推动记录器进行记录;另一路经滤波和平均表放大 器放大之后,进入积分计算器,进行积分计算,即可由指示表直接读出表面粗糙度Ra值。

㈧ 大学物理实验报告(用牛顿环测定透镜的曲率半径)怎么写

用牛顿环测透镜的曲率半径

光的干涉是光的波动性的一种表现.若将同一点光源发出的光分成两束,让它们各经不同路径后再相会在一起,当光程差小于光源的相干长度,一般就会产生干涉现象.干涉现象在科学研究和工业技术上有着广泛的应用,如测量光波的波长,精确地测量长度、厚度和角度,检验试件表面的光洁度,研究机械零件内应力的分布以及在半导体技术中测量硅片上氧化层的厚度等.牛顿环、劈尖是其中十分典型的例子,它们属于用分振幅的方法产生的干涉现象,也是典型的等厚干涉条纹.
【实验目的】
1. 观察和研究等厚干涉现象和特点.
2. 学习用等厚干涉法测量平凸透镜曲率半径和薄膜厚度.
3. 熟练使用读数显微镜.
4. 学习用逐差法处理实验数据的方法.
【实验仪器】
测量显微镜,钠光光源,牛顿环仪,牛顿环和劈尖装置.
图1 实验仪器实物图
【实验原理】
1. 牛顿环
“牛顿环”是一种用分振幅方法实现的等厚干涉现象,最早为牛顿所发现.为了研究薄膜的颜色,牛顿曾经仔细研究过凸透镜和平面玻璃组成的实验装置.他的最有价值的成果是发现通过测量同心圆的半径就可算出凸透镜和平面玻璃板之间对应位置空气层的厚度;对应于亮环的空气层厚度与1、3、5…成比例,对应于暗环的空气层厚度与0、2、4…成比例.但由于他主张光的微粒说(光的干涉是光的波动性的一种表现)而未能对它作出正确的解释.直到十九世纪初,托马斯.杨才用光的干涉原理解释了牛顿环现象,并参考牛顿的测量结果计算了不同颜色的光波对应的波长和频率.
牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸玻璃透镜,将其凸面放在一块光学玻璃平板(平晶)上构成的,如图2所示.平凸透镜的凸面与玻璃平板之间形成一层空气薄膜,其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加.若以平行单色光垂直照射到牛顿环上,则经空气层上、下表面反射的二光束存在光程差,它们在平凸透镜的凸面相遇后,将发生干涉.其干涉图样是以玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环(如图3所示),称为牛顿环.由于同一干涉环上各处的空气层厚度是相同的,因此称为等厚干涉.
图2 牛顿环装置图3 干涉圆环

与级条纹对应的两束相干光的光程差为
(1)
为第级条纹对应的空气膜的厚度;为半波损失.
由干涉条件可知,当=(2k+1) (k=0,1,2,3,...) 时,干涉条纹为暗条纹,即

(2)
设透镜的曲率半径为R,与接触点O相距为r处空气层的厚度为d,由图2所示几何关系可得
由于R>>d,则 d2可以略去
(3)
由(23-2)和(23-3)式可得第k级暗环的半径为:
 (4)
由(4)式可知,如果单色光源的波长已知,只需测出第级暗环的半径rm,即可算出平凸透镜的曲率半径R;反之,如果R已知,测出rm后,就可计算出入射单色光波的波长.但是由于平凸透镜的凸面和光学平玻璃平面不可能是理想的点接触;接触压力会引起局部弹性形变,使接触处成为一个圆形平面,干涉环中心为一暗斑;或者空气间隙层中有了尘埃等因素的存在使得在暗环公式中附加了一项光程差,假设附加厚度为(有灰尘时a > 0,受压变形时a < 0),则光程差为
由暗纹条件

将上式代人(4)得
上式中的不能直接测量,但可以取两个暗环半径的平方差来消除它,例如去第环和第环,对应半径为
 -
-
两式相减可得
所以透镜的曲率半径为
(5)
又因为暗环的中心不易确定,故取暗环的直径计算
(6)
 由上式可知,只要测出Dm与Dn(分别为第m与第n条暗环的直径)的值,就能算出R或.
2. 劈尖
将两块光学平玻璃叠合在一起,并在其中一端垫入待测的薄片(或细丝),则在两块玻璃片之间形成一空气劈尖.当用单色光垂直照射时,和牛顿环一样,在空气劈尖上、下两表面反射的两束相干光发生干涉,其干涉条纹是一簇间距相等,宽度相等切平行于两玻璃片交线(即劈尖的棱)的明暗相间的平行条纹,如图4所示.
图4 空气劈尖干涉
由暗纹条件
(=0,1,2,...)
可得,第级暗纹对应的空气劈尖厚度为
第+1级暗纹对应的空气劈尖厚度为
两式相减得
上式表明任意相邻的两条干涉条纹所对应的空气劈尖厚度差为.又此可推出相隔个条纹的两条干涉条纹所对应的空气劈尖厚度差为
再由几何相似性条件可得待测薄片厚度为
式中,为两玻璃片交线与所测薄片边缘的距离(即劈尖的有效长度),为个条纹间的距离,它们可由读数显微镜测出.

【实验仪器介绍】
1. 读数显微镜
如图5所示,读数显微镜的主要部分为放大待测物体用的显微镜和读数用的主尺和附尺.转动测微手轮,能使显微镜左右移动.显微镜有物镜、目镜和十字叉丝组成.使用时,被测量的物体放在工作台上,用压片固定.调节目镜进行视度调节,使叉丝清晰.转动调焦手轮,从目镜中观察,使被测量的物体成像清晰,调整被测量的物体,使其被测量部分的横面和显微镜的移动方向平行.转动测微手轮,使十字叉丝的纵线对准被测量物体的起点,进行读数(读数由主尺和测微等手轮的读数之和).读数标尺上为0-50mm刻线,每一格的值为1mm,读数鼓轮圆周等分为100格,鼓轮转动一周,标尺就移动一格,即1mm,所以鼓轮上每一格的值为0.01mm.为了避免回程误差,应采用单方向移动测量.
1.目镜2.锁紧圈 3.锁紧螺丝4.调焦手轮 5.镜筒支架6.物镜7.弹簧压片8.台面玻璃 9.旋转手轮 10.反光镜11.底座 12.旋手 13.方轴 14.接头轴 15.测微手轮 16.标尺图5 读数显微镜结构图
2.钠光光源
灯管内有两层玻璃泡,装有少量氩气和钠,通电时灯丝被加热,氩气即放出淡紫色光,钠受热后汽化,渐渐放出两条强谱线589.0和589.3,通常称为钠双线,因两条谱线很接近,实验中可认为是比较好的单色光源,通常取平均值589.3作为该单色光源的波长.由于它的强度大,光色单纯,是最常用的单色光源.
使用钠光灯时应注意:
(1)钠光灯必须与扼流线圈串接起来使用,否则即被烧坏.
(2)灯点燃后,需等待一段时间才能正常使用(起燃时间约5-6).
(3)每开、关一次对灯的寿命有影响,因此不要轻易开、关.另外,在正常使用下也有一定消耗,使用寿命只有500,因此应作好准备工作,使用时间集中.
(4)开亮时应垂直放置,不得受冲击或振动,使用完毕,须等冷却后才能颠倒摇动,避免金属钠流动,影响等的性能.

【实验内容及步骤】
一.利用牛顿环测平凸透镜曲率半径
1. 将牛顿环放置在读数显微镜工作台毛玻璃中央,并使显微镜镜筒正对牛顿环装置中心,点燃钠光灯,使其正对读数显微镜物镜的反射镜.
2. 调节读数显微镜
(1)调节目镜:使分划板上的十字刻线清晰可见,并转动目镜,使十字刻线的横刻线与显微镜筒的移动方向平行.
(2)调节反射镜:是显微镜视场中亮度最大,这时基本满足入射光垂直于待测透镜的要求.
(3)转动手轮15:使显微镜筒平移至标尺中部,并调节调焦手轮4,使物镜接近牛顿环装置表面.
(4)对读数显微镜调焦:缓缓转动调焦手轮4,使显微镜筒由下而上移动进行调焦,直至从目镜视场中清楚地看到牛顿环干涉条纹且无视差为止;然后再移动牛顿环装置,使目镜中十字刻线交点与牛顿环中心大致重合.
3. 观察条纹的分布特征.各级条纹的粗细是否一致,条纹间隔是否一样,并做出解释.观察牛顿环中心是亮斑还是暗斑,若为亮斑,如何解释?
4.测量暗环的直径.转动读数显微镜读数鼓轮,同时在目镜中观察,使十字刻线由牛顿环中央缓慢向一侧移动至23环然后退回第22环,自第22环开始单方向移动十字刻线,每移动一环记下相应的读数直到第13环,然后再从同侧第10环开始记到第1环;穿过中心暗斑,从另一侧第1环开始依次记数到第10环,然后从第13环直至第22环.并将所测数据记入数据表格中.
二、用劈尖测薄片厚度
1. 从读数显微镜工作台上取下牛顿环,换上劈尖,使劈尖两玻璃片交线及薄片边缘在可测量区内.
2. 对显微镜调焦,从目镜中能看到清晰的干涉条纹.如果干涉条纹与两玻璃片交线不平行,则可能是压紧螺钉松紧不合适或薄片上有灰尘.适当调整压紧螺钉的松紧或者擦干净薄片,使干涉条纹与两玻璃交线平行.
3. 调整劈尖在工作台上的位置,使干涉条纹与十字刻线的纵线平行.
4. 转动鼓轮15,把显微镜筒移动到标尺一端再反转,测出劈尖有效L(即两玻璃交线与薄片边缘的距离).
5. 在劈尖中部条纹清晰处,从第个暗条纹开始记数,然后每隔五个暗条纹记一次数,共记12个读书,记入自拟的数据表格中.用逐差法处理数据.

【注意事项】
1. 牛顿环仪、劈尖、透镜和显微镜的光学表面不清洁,要用专门的擦镜纸轻轻揩拭.
2. 读数显微镜的测微鼓轮在每一次测量过程中只能向一个方向旋转,中途不能反转.
3. 当用镜筒对待测物聚焦时,为防止损坏显微镜物镜,正确的调节方法是使镜筒移离待测物(即提升镜筒).

【数据记录及处理】
一、数据处理
根据计算式,对,分别测量n次,因而可得n个Ri值,于是有,我们要得到的测量结果是.下面将简要介绍一下的计算.由不确定度的定义知
其中,A分量为
B分量为 (为单次测量的B分量)

由显微镜的读数机构的测量精度可得(mm)
于是有
二、数据记录表
1.用牛顿环测透镜的曲率半径
分 组 I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
级 数 mi 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13
位 置 左

直 径 Dmi
级 数 ni 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3
位 置 左

直 径 Dni
直径平方差 D-D
透镜曲半 径 R

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