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牛顿环测透镜曲率半径数据处理(牛顿环测透镜曲率半径数据处理用不确定度表示)

时间:2024-08-28

牛顿环法测曲率半径的实验报告

牛顿环法测曲率半径的实验报告:观察光的等厚干涉现象,了解干涉条纹特点。利用干涉原理测透镜曲率半径。学习用逐差法处理实验数据的方法。

实验目的:观察光的等厚干涉现象,了解干涉条纹特点。利用干涉原理测透镜曲率半径。学习用逐差法处理实验数据的方法。实验仪器:牛顿环装置(其中透镜的曲率未知)、钠光灯(波长为583nm)、读数显微镜(附有反射镜)。

掌握用牛顿环测透镜曲率半径的方法。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。

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,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。

明环半径 r=根号下(k - 1/2)Rλ) k=1,2,3 暗环半径 r=根号下(kRλ) k=0,1,2 其中k代表第几条牛顿环,R代表凸透镜的曲率半径,由公式可知 R 越大环的半径越大。(R越小则凸透镜弯曲的越厉害)λ越大半径也越大。R20-10 、R25-1R30-20 会有很大的差异。

牛顿环测透镜曲率半径数据处理

1、数据处理:将收集到的牛顿环直径数据进行处理,得到每个牛顿环的中心位置和直径。可以使用图像处理软件来识别牛顿环的中心位置,并测量其直径。计算曲率半径:根据牛顿环的直径和中心位置,可以计算出透镜的曲率半径。

2、用牛顿环测量透镜的曲率半径如下:用读数显微镜测出i级暗纹右端(也可以是左端,但是测量过程中应该统一)对应的刻度x_i,再处理数据,如果选择逐差法,算出曲率半径的实验公式是:R=frac{D_m^2-D_n^2} {4lambda(m-n)}。扩展知识:牛顿环,又称“牛顿圈”。

3、再向右多数几环,向相反方向转动测微螺旋,从右向左测量从右侧第15环一直测到右侧第6环, 跨过零环,再从左侧第6环测到左侧第15环,则完成了从右向左的测量。记录数据填入表4-15-1中。

4、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,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。

5、原因多为螺钉上的过紧(重新松开,再轻轻固定紧即可),或者是接触点上有尘埃(可找老师用擦镜纸处理)。 先利用已知波长数据的单色光去求出曲率半径(这一步时间主要花费在测量暗条纹的直径上)。再把第二次相关的直径测量的数据一起带入公式中,即可求出波长,因为此时,只有波长是未知量。

6、利用干涉原理测透镜曲率半径。学习用逐差法处理实验数据的方法。

如何用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径?

采用双向测量法测量牛顿环的直径:以中心暗斑为零环向左移动数环,数到第十八环,再向回数并使十字形叉丝的竖线与第15环暗环左边相切,从显微镜主尺和测微螺旋上记下第15环X左位置。

用牛顿环测量透镜的曲率半径如下:在牛顿环试验中,透镜的曲率半径设为R,则对于第级条纹,根据光的干涉条件,它应该满足一个等式,也就是D*D=4*k*R*波长。光的干涉是光的波动性的一种表现。

用牛顿环测量透镜的曲率半径实验原理如下: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。

用牛顿环测量透镜的曲率半径如下:用读数显微镜测出i级暗纹右端(也可以是左端,但是测量过程中应该统一)对应的刻度x_i,再处理数据,如果选择逐差法,算出曲率半径的实验公式是:R=frac{D_m^2-D_n^2} {4lambda(m-n)}。扩展知识:牛顿环,又称“牛顿圈”。

测量方法:测量平凸透镜的曲率半径,只要把平凸透镜放在一个几乎绝对平的平面上,组成一个牛顿环系统,在用平行干涉光照射,透镜顶端和平面接触,其他位置悬空,悬空的地方,刚好形成空气劈尖,刚好用来发生等厚干涉,运用牛顿环测曲率半径公式即可。

基于以上两点,在实验中不采取直接利用公式得到曲率半径。用牛顿环测透镜的曲率半径实验报告心得:实验中测出的R持续偏小。原因:读数显微镜中看到的明暗相间的条纹不清晰。把中心的暗斑数做第一环。在平凸透镜的凸面与玻璃片之间,有一空气薄层其厚度由中心接触点到边缘逐渐增大。