1、用牛頓環(huán)測透鏡曲率半徑實驗?zāi)康? .觀察光的等厚干涉現(xiàn)象，了解干涉條紋特點2 .利用干涉原理測透鏡曲率半徑。3 .學習用逐差法處理實驗數(shù)據(jù)的方法。實驗原理牛頓環(huán)條紋是等厚干涉條紋。圖1平凸透鏡的反射界面圖2 牛頓環(huán)dk2由圖中幾何關(guān)系可得r： R2 (R dk)2 2Rdk因為R>>dk所以rk2 2Rdk (1)由干涉條件可知，當光程差2dk k(k 1,2,)明條紋2一 2dk 一 (2k 1) (k 0,1,2 )暗條紋 22其干涉條紋僅與空氣層厚度有關(guān)，因此為等厚干涉。由(1成和(2)式可得暗條紋具環(huán)的半徑2 rk k R(3)由式(3)可知，若已知入射光的波長入，測出k級

2、干涉環(huán)的半徑h就可計算平凸透鏡的曲率半徑。22所以R Dk m Dk(4)4m只要測出Dk和Dk+m,知道級差m,并已知光的波長小便可計算R實驗儀器鈉光燈，讀數(shù)顯微鏡，牛頓環(huán)。實驗內(nèi)容1 .將牛頓環(huán)置于讀數(shù)顯微鏡載物合上， 并調(diào)節(jié)物鏡前反射玻璃片的角度，使顯微鏡的視場 中充滿亮光。2 .調(diào)節(jié)升降螺旋，使鏡筒處于能使看到清晰干涉條紋的位置， 移動牛頓環(huán)裝置使干涉環(huán)中 心在視場中央。并觀察牛頓環(huán)干涉條紋的特點。3 .測量牛頓環(huán)的直徑。由于中心圓環(huán)較模糊，不易測準，所以中央幾級暗環(huán)直徑不要測， 只須數(shù)出其圈數(shù)，轉(zhuǎn)動測微鼓輪向右（或左）側(cè)轉(zhuǎn)動18條暗紋以上，再退回到第18條，并使十 字叉絲對準第18條

3、暗紋中心，記下讀數(shù)，再依次測第 17條、第16條至第3條暗紋中心， 再移至左（或右）側(cè)從第3條暗紋中心測至第18條暗紋中心，正式測試時測微鼓輪只能向一個 方向轉(zhuǎn)動，只途不能進進退退，否則 會引起空回測量 誤差。4 .用逐差法進行數(shù)據(jù)處理及第18圈對第8圈，第17圈對第7圈其級差m=10,用（4） 式計算Ro實驗數(shù)據(jù)處理在本實驗中，由于在不同的環(huán)半徑情況下測得的R的值是非等精度的測量，故對各次測量的結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理時，要計算總的測量不確定度是個較復雜的問題。為了簡化實驗的計 算，避免在復雜的推導計算中耗費過多時間，本實驗中研究測量的不確定度時僅按等精度測 量的情況估算（D12 m D：）的標準偏

4、差，而忽略 B類不確定度的估算和在計算中因不等精 度測量所帶來的偏差。表1牛頓環(huán)測量數(shù)據(jù)m =10, F5.893X 10-4mm圈數(shù)顯微鏡讀數(shù)/mmD/mmD2/mm2Dk+m2-Dm2左方右方/mm21822.93414.5908.34469.12236.352821.64015.8725.76833.2701722.82014.7148.10665.70736.773721.42516.0465.37928.9341622.69814.8107.88862.22136.465621.30216.2275.07525.7561522.58214.9307.65258.55336.482521.10916.4114.69822.0711422.46215.0507.41254.93836.542420.89416.6054.28918.3961322.34815.1267.22252.15737.396320.68016.8383.84214.761d2 m D，36.668mm2S ( d ： m d ：)0.385 mm2_ 2_ 2c/c 2-2、r _jk_jmL1.556ms(r) ( k mk-)- = 0.016 m4m4mR R S(R)1.556± 0.016m實驗分析1 .在測量時，我們近似認為