光的等厚干涉實驗報告

1、- 1 -大連理工大學大 學 物 理 實 驗 報 告院（系） 材料學院 專業(yè) 材料物理 班級 0705 姓 名 童凌煒 學號 200767025 實驗臺號 實驗時間 2008 年 11 月 04 日，第 11 周，星期 二 第 5-6 節(jié)實驗名稱 實驗名稱 光的等厚干涉

2、 教師評語 實驗目的與要求： 實驗目的與要求：1. 觀察牛頓環(huán)現(xiàn)象及其特點， 加深對等厚干涉現(xiàn)象的認識和理解。2. 學習用等厚干涉法測量平凸透鏡曲率半徑和薄膜厚度。3. 掌握讀數(shù)顯微鏡的使用方法。實驗原理和內(nèi)容： 實驗原理和內(nèi)容：1. 牛頓環(huán)牛頓環(huán)器件由一塊曲率

3、半徑很大的平凸透鏡疊放在一塊光學平板玻璃上構(gòu)成， 結(jié)構(gòu)如圖所示。當平行單色光垂直照射到牛頓環(huán)器件上時， 由于平凸透鏡和玻璃之間存在一層從中心向外厚度遞增的空氣膜， 經(jīng)空氣膜和玻璃之間的上下界面反射的兩束光存在光程差， 它們在平凸透鏡的凸面（底面）相遇后將發(fā)生干涉， 干涉圖樣是以接觸點為中心的一組明暗相間、內(nèi)疏外密的同心圓， 稱為牛頓環(huán)（如圖所示。 由牛頓最早發(fā)現(xiàn)） 。 由于同一干涉圓環(huán)各處的空氣薄膜厚度相等， 故稱為等厚干涉。 牛

4、頓環(huán)實驗裝置的光路圖如下圖所示：成 績教師簽字- 3 -當單色光垂直射入時， 在空氣薄膜上下兩界面反射的兩束光發(fā)生干涉； 由于空氣劈尖厚度相等之處是平行于兩玻璃交線的平行直線， 因此干涉條紋是一組明暗相間的等距平行條紋， 屬于等厚干涉。 干涉條件如下：2 ) 1 2 ( 2 2 ? ? ? ? ? ? ? k dk k可知， 第 k 級暗條紋對應的空氣劈尖厚度為2 ? k dk ?由干涉條件可知， 當 k=0 時 d0=0， 對

5、應玻璃板的搭接處， 為零級暗條紋。 若在待測薄物體出出現(xiàn)的是第 N 級暗條紋， 可知待測薄片的厚度（或細絲的直徑）為2? N d ?實際操作中由于 N 值較大且干涉條紋細密， 不利于 N 值的準確測量。 可先測出 n 條干涉條紋的距離 l， 在測得劈尖交線到薄片處的距離為 L， 則干涉條紋的總數(shù)為：L ln N ?代入厚度計算式， 可得厚度/直徑為：L ln d 2? ?主要儀器設備： 主要儀器設備：讀數(shù)顯微鏡， 納光燈， 牛頓環(huán)器件，