《大学物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）光学——牛顿环

等厚干涉一牛顿环实验仪器实验目的实验原理实验内容数据记录注意事项

等厚干涉—牛顿环 实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 数据记录 注意事项

（实验目的学会使用读数显微镜加深对光的等厚干涉原理的理解掌握用牛顿环测量球面曲率半径的原理方法

【实验目的】 • 学会使用读数显微镜 • 加深对光的等厚干涉原理的理解 • 掌握用牛顿环测量球面曲率半径的 原理方法

【实验仪器读数显微镜，牛顿环装置，钠光灯目镜调焦螺旋读数标尺上下移动牛顿环装旋钮置物镜测微手轮

【实验仪器】 读数显微镜，牛顿环装置，钠光灯 目镜 物镜 调焦螺旋 上下移动 旋钮 读数标尺 测微手轮 牛顿环装 置

（实验原理）将一块半径很大的平凸镜与一块平板玻璃叠放在一起，二者之间R2便形成类似劈尖形的空气层。用单色平行光垂直照射，在空气层上表面两束反射光于涉，产生的干涉条纹称牛顿环。空气薄膜厚度相同处光程差相同，所以牛顿环为一系列同心圆环

【实验原理】 将一块半径很大的平凸镜与一块 平板玻璃叠放在一起，二者之间 便形成类似劈尖形的空气层。 用单色平行光垂直照射，在空 气层上表面两束反射光干涉， 产生的干涉条纹称牛顿环。空 气薄膜厚度相同处光程差相同 ，所以牛顿环为一系列同心圆环。 o ① R ② 

在空气厚度为e的地方，上下表面反射的光的光程差为2e+2，光程差为(2k+1）2处为干涉暗条纹，得到曲率半径计算公式：一DD17R=4(m一n)

在空气厚度为e的地方，上下表面反射 的光的光程差为2e+λ/2，光程差为(2k+1) λ/2处为干涉暗条纹，得到曲率半径计算 公式： 4( ) 2 2 m n D D R m n − − =

（实验内容）将显微镜镜筒放置在标尺中央，将牛顿环基本正对镜筒2.调节45°玻璃片使光线照亮显微镜视场，视场中亮度均匀。3.调节目镜看清又丝，缓慢调节显微镜螺旋（使物镜由下而上调节），使视场中观测到清晰干涉圆环。移动牛顿环装置将叉丝对准干涉圆环中心，调4节测微手轮，使叉丝向一侧移动对准第35环然后反转手轮，退到第32环记录数据。依次后退手轮并记录数据于表格中

【实验内容】 1. 将显微镜镜筒放置在标尺中央，将牛顿环基本 正对镜筒。 2. 调节45°玻璃片使光线照亮显微镜视场，视场 中亮度均匀 。 3. 调节目镜看清叉丝，缓慢调节显微镜螺旋（使 物镜由下而上调节），使视场中观测到清晰干 涉圆环。 4. 移动牛顿环装置将叉丝对准干涉圆环中心，调 节测微手轮，使叉丝向一侧移动对准第35环， 然后反转手轮，退到第32环记录数据。依次后 退手轮并记录数据于表格中

数据记录表1测量牛顿环直径数据记录表322826242222323028-26-24左右级数-30一读数坐标直径DmDa2018-1616141210-20-18-14-12-10左右级数读数坐标直径DnD'Da-DD-D

【数据记录】 表1 测量牛顿环直径数据记录表

注意事项）1.调焦时，显微镜镜筒应自下而上移动，反向移动可能会压坏牛顿环装置2.测量牛顿环直径时，测微手轮必须沿同一个方向移动，以避免由于反转手轮而产生螺距差。3.钠光灯点燃后，知道结束再关闭，中途不要随意关闭，否则会降低其使用寿命

【注意事项】 1. 调焦时，显微镜镜筒应自下而上移动，反 向移动可能会压坏牛顿环装置。 2. 测量牛顿环直径时，测微手轮必须沿同一 个方向移动，以避免由于反转手轮而产生 螺距差。 3. 钠光灯点燃后，知道结束再关闭，中途不 要随意关闭，否则会降低其使用寿命