大学物理仿真实验报告-牛顿环法测曲率半径(2)

数据记录及处理

总结(包括结论、误差分析、建议等)

结论：实验测得平凹透镜的曲率半径R=1.549m。

建议：在观察前先清洁牛顿环的表面，使观察时视野清晰。 误差分析：在观察牛顿环时，暗条纹有一定的宽度，人为控制十字叉 丝在暗条纹中间时会带来误差；仪器本身误差和读数估读 误差。

思考题

1．牛顿环产生的干涉属于薄膜干涉，在牛顿环中薄膜在什么位置？ 答：透镜和玻璃板之间夹成的空气薄膜。

2．为什么牛顿环产生的干涉条纹是一组同心圆环？ 答：等厚度的集合是圆，跟着半径方向明暗相间就是环了

3.牛顿环产生的干涉条纹在什么位置上？相干的两束光线是哪两束？ 答：在透镜下表面。两束光是：1.透镜下表面反射光 2.透过透镜、空气劈尖在玻璃板反射的光。

4．在牛顿环实验中，如果直接用暗纹公式 测平凸透镜凸面的曲率半径，有什么问题？

答：直接用暗纹公式计算曲率半径需要确定某条纹对应的级数。而在实际情况下，由于玻璃的弹性形变及接触处不干净等因素，透镜和玻璃板之间不可能是一个理想的点接触。这样一来，干涉环的圆心就很难确定，而且在接触处，到底包含了几级条纹也难以知道，这样级数k也无法确定，所以该公式无法运用。 5．在使用读数显微镜时，怎样判断是否消除了视差？使用时最主要的注意事项是什么？

答：从目镜观测时，前后左右调整眼与目镜的位置，若看到的叉丝与图像之间没有相对移动，则视察消除。使用时最主要的注意事项是为避免损坏目镜，先让物镜靠近牛顿装置的上表面，然后用眼睛看着显微镜，同时由下向上调节筒身。 6．在光学中有一种利用牛顿环产生的原理来判断被测透镜凹凸的简单方法：用手轻压牛顿环装置中被测透镜的边缘，同时观察干涉条纹中心移动的方向，中心趋向加力点者为凸透镜，中心背离加力点者为凹透镜。请想一想，这是什么道理？ 答：根据干涉的原理可知，条纹的位置取决于该位置对应的薄膜厚度，而条纹中心应该是厚度为0的地方。所以，当在某点挤压凸透镜时，凸透镜产生形变，该点空气薄膜厚度减小，且厚度为0处会向该点方向移动，所以条纹中心会趋向加力点。凹透镜现象正好与此相反，所以可以根据这一现象来判断凹凸透镜。

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