光的干涉实验关于牛顿环的若干问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/26 11:20:08
1 正确装配的牛顿环中心为什么一定是一个小的暗斑?
2 我们所看到的牛顿环的暗条纹愈靠近环心愈疏,愈离开环心愈密。如何解释?
3 由于测微器螺纹配合总有间隙存在,当测微螺纹刚开始反向旋转时会发生空转,而引起读数误差,在实验时应如何避免?
4 如何测得环的直径?为什么环要取在中间一端(即必须大于10环以上),而不从中心暗环算起呢?

1.如果夹层内折射率不是介于透镜和玻璃板折射率之间,在透镜凸表面和玻璃 的接触点上,空气层厚度为0,两反射光的光程差为λ/2,因此反射光方向上牛顿环中心为暗点。透射光方向与反射光条纹相反,因此透射光牛顿环中心是一亮点。如果夹层内折射率正好介于透镜和玻璃板折射率之间,反射光牛顿环中心为亮点,透射光牛顿环为暗点。

2.通俗理解因为牛顿环的条纹是等厚干涉条纹,因为上表面是球面,所以越远离中心的地方,空气薄膜厚度增加越快,干涉条纹也就越密,就像地图上等高线越密,表示地形越陡一样。
理论推导:根据劈尖的干涉条纹间距公式:L=λ/2nsinα(式中α为劈尖倾角),在牛顿环装置中,可以看成无数小劈尖构成,越往边缘,α越大,则L越小。

3.这个问题属于带螺纹工具的普遍问题,避免的办法就是在测量中,尽量往一个方向旋转,没有其它办法。

4.有专门的仪器来测这种环的直径的哦,基本类似显微镜。环取在中间一端跟牛顿环干涉条纹对比度有关,往边缘条纹锐度会比较高,试问,模糊的条纹你能测准吗?

1. 你看到的亮环是被反射的光,而牛顿环中间是两玻璃紧密接触,可以说不留空气薄膜,光在这里就投射而几乎不被反射,所以就几乎是黑的。

2.光波的波长是相对固定的,而薄膜缝隙若大约是照射光光波波长的半波长的奇数倍(这里是简单的说法,实际中还要考虑半波损),就形成干涉而消光,即看不到反射光。一玻璃面是圆弧,离环心越远,薄膜厚度变化的越大,故单位长度上薄膜厚度变化为半个波长的倍数就越多,故环线就越密。

3.读一组数时要一直往一个方向旋转螺母,不能往回旋,避免回程误差。

4.用读数显微镜测量钠光波长没必要测量其直径,也很繁琐;在环心处,空气薄膜厚度变化很小,导致环线比较粗而且模糊,而离环心远的地方,空气薄膜厚度变化率很大,环线很密,不便于数和测量。

牛顿环
又称“牛顿圈”。光的一种干涉图样,是一些明暗相间的同心圆环。例如用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触,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