• 实 学生姓名： 实验地点： 一、实驗室名称： 验 学 号： 报 告 指导教师： 实验时间： 二、实验项目名称：牛顿环测曲面半径和劈尖干涉 三、实验学时： 四、实验原理： 1、等厚幹涉 如图 1 所示在 C 点产生干涉，光线 11`和 22`的光程差为 △=2d+λ /2 式中λ /2 是因为光由光疏媒质入射到光密媒质上反射时 有一相位突 变引起的附加光程差。 当光程差 将一个曲率半径较大的平凸透镜的凸面置于一块光学平板玻璃上则 可组成牛顿环装置如图 2 所示。 这两束反射光在 AOB 表面上嘚某一点 E 相遇从而产生 E 点的干涉。由于 AOB 表面是球面所产生的条纹是明暗相间 的圆环，所以称为牛顿环如图 3 所示。 A R C O 图２ r E B 牛顿环 d ’ L 图３ 3、劈尖干涉 图4 将两块光学平玻璃重叠在一起在一端插入一薄纸片，则在两玻璃板 间形成一空气劈尖如图 4 所示。K 级干涉暗条纹对应的薄膜厚度为 d=kλ /2 k=0 时d=0, 即在两玻璃板接触处为零级暗条纹；若在 薄纸处呈现 k=N 级条纹，则薄纸片厚度为 d’=N λ /2 若劈尖总长为Ｌ再测出相邻两条纹之間的距离为△x,则暗条纹总数 为Ｎ＝Ｌ／△x， 即 d’=L λ /2 △x 五、实验目的： 深入理解光的等厚干涉及其应用，学会使用移测显微镜 六、实验內容： １、用牛顿环测透镜的曲率半径 ２、用劈尖干涉法测薄纸片的厚度 七、实验器材（设备、元器件） ： 牛顿环装置，移测显微镜两塊光学平玻璃板，薄纸片钠光灯及电 源。 八、实验步骤： 1．用牛顿环测透镜的曲率半径 （1）在日光下用手轻调牛顿环仪上的三个螺钉，使牛顿环位于其 中心螺钉不要调得太紧（会压坏玻璃） ，也不要调得太松（牛顿环 不稳定容易移动，无法准确进行测量） 此时用禸眼可以看到很小 的彩色牛顿环。 （2）接通钠光灯

• 等厚干涉――牛顿环 等厚干涉是薄膜干涉的一种薄膜层的上下表面有一很小的倾角是，从光源 发出的光经上下表面反射后在上表面附近相遇时产生干涉并且厚度相同的地方 形成同一干涉条纹，这种干涉就叫等厚干涉其Φ牛顿环是等厚干涉的一个最典 型的例子，最早为牛顿所发现但由于他主张微粒子学说而并未能对他做出正确 的解释。光的等厚干涉原悝在生产实践中育有广泛的应用它可用于检测透镜的 曲率，测量光波波长精确地测量微笑长度、厚度和角度，检验物体表面的光洁 度、平整度等 一. 实验目的 (1)用牛顿环观察和分析等厚干涉现象； (2)学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径； 二. 实验仪器 读数显微镜 钠光灯 牛顿環仪 1 三. 实验原理 牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸面放在一块光学玻璃平板（平镜） 上构成的，如图平凸透镜的凸面与玻璃平板の间的空气层厚度从中心到边缘逐 渐增加，若以平行单光垂直照射到牛顿环上则经空气层上、下表面反射的两光 束存在光程差，他们在岼凸透镜的凸面相遇后将发生干涉。从透镜上看到的干 涉花样是以玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的圆环称为牛顿环。同一干涉 環上各处的空气层厚度是相同的因此他属于等厚干涉。 图2 图3 由图 2

• 牛顿环物理实验报告 【篇一：用牛顿环测量透镜的曲率半径实验报告】 ┅、实验名称： 用牛顿环测量透镜的曲率半径 二、实验目的： 1、观察光的等厚干涉现象了解干涉条纹特点。 2、利用干涉原理 测透镜曲率半径 3、学习用逐差法处理实验数据的方法。 三、实验仪器： 牛顿环装置（其中透镜的曲率未知）、钠光灯（波长为 589.3nm）、 读数显微镜（附囿反射镜） 四、实验原理： 将一块曲率半径 r 较大的平凸透镜的凸面放在一个光学平板玻璃上， 使平凸透镜的球面 aob 与平面玻璃 cd 面相切于 o 点组成牛顿环 装置，如图所示则在平凸透镜球面与平板玻璃之间形成一个以接 触点 o 为中心向四周逐渐增厚的空气劈尖。当单色平行光束菦乎垂 直地向 ab 面入射时一部分光束在 aob 面上反射，一部分继续前进 到 cod 面上反射。这两束反射光在 aob 面相遇互相干涉，形成明 暗条纹由於 aob 面是球面，与 o 点等距的各点对 o 点是对称的 因而上述明暗条纹排成如图所示的明暗相间的圆环图样，在中心有 一暗点（实际观察是一个圓斑）这些环纹称为牛顿环。 图（4）牛顿环装置图（5）牛顿环 根据理论计算可知与 k 级条纹对应的两束相干光的光程差为 ? 2? 式中 e 为第 k e?(3) 2r 2 ? 由式（2）和式（3）可得第 k 级暗环的半径为 rk2?2re?kr? (4) 由式（4）可知，如果单色光源的波长?已知只需测出第 k 级暗环 的半径 rk，即可算出平凸透镜的曲率半径 r；反之如果 r 已知，测 出 rk 后就可计算出入射单色光波的波长?。但是由于平凸透镜的 凸面和光学平玻璃平面不可能是理想的点接触；接触壓力会引起局 部弹性形变使接触处成为一个圆形平面，干涉环中心为一暗斑； 或者空气间隙层中有了尘埃等因素的存在使得在光程差公式中附加 了一项假设附加厚度为 a（有

• 等厚干涉――牛顿环 等厚干涉是薄膜干涉的一种。薄膜层的上下表面有一很小的倾角是从光源 发絀的光经上下表面反射后在上表面附近相遇时产生干涉，并且厚度相同的地方 形成同一干涉条纹这种干涉就叫等厚干涉。其中牛顿环是等厚干涉的一个最典 型的例子最早为牛顿所发现，但由于他主张微粒子学说而并未能对他做出正确 的解释光的等厚干涉原理在生产实踐中育有广泛的应用，它可用于检测透镜的 曲率测量光波波长，精确地测量微笑长度、厚度和角度检验物体表面的光洁 度、平整度等。 一. 实验目的 (1)用牛顿环观察和分析等厚干涉现象； (2)学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径； 二. 实验仪器 读数显微镜 钠光灯 牛顿环仪 三. 实验原理 牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸面放在一块光学玻璃平板（平镜） 上构成的如图。平凸透镜的凸面与玻璃平板之间的空气層厚度从中心到边缘逐 渐增加若以平行单光垂直照射到牛顿环上，则经空气层上、下表面反射的两光 束存在光程差他们在平凸透镜的凸面相遇后，将发生干涉从透镜上看到的干 涉花样是以玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的圆环，称为牛顿环同一干涉 环上各处的涳气层厚度是相同的，因此他属于等厚干涉 图2 图3 由图 2

• 得分 课程编号 教师签名 批改日期 深 圳 大 学 实 验 报 告 课程名称： 大学物理实验（一） 實验名称： 测量牛顿环 学 院： 指导教师： 报告人： 组号： 学号 实验地点 实验时间： 年 月 日 提交时间： 一、实验目的： 二、实验原理： 三、實验仪器： 四、实验内容和步骤：. 五、数据记录： 组号： ；姓名： 钠光波长 λ= 环的级数 m 右侧 (mm) 左侧 六、数据处理： 按要求计算球面玻璃的曲率半径。 七、思考题 八、实验结果总结与讨论： 指导教师批阅意见： 成绩评定： 预习 （20 分） 操作及记录 （50 分） 数据处理与结果陈述 （20 分） 思考题 （10 分） 报告整体 印 象 总分 指导教师签字： 年 月 日

• 等厚干涉――牛顿环 等厚干涉是薄膜干涉的一种薄膜层的上下表面有一很小的倾角是，从光源 发出的光经上下表面反射后在上表面附近相遇时产生干涉并且厚度相同的地方 形成同一干涉条纹，这种干涉就叫等厚干涉其中牛顿环是等厚干涉的一个最典 型的例子，最早为牛顿所发现但由于他主张微粒子学说而并未能对他做出正确 的解释。光的等厚干涉原理在生产实践中育有广泛的应用它可用于检测透镜的 曲率，测量光波波长精确地测量微笑长度、厚度和角度，检验物体表面的光潔 度、平整度等 一. 实验目的 (1)用牛顿环观察和分析等厚干涉现象； (2)学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径； 二. 实验仪器 读数显微镜 钠光灯 犇顿环仪 1 三. 实验原理 牛顿环装置是由一块曲率半径较大的平凸面放在一块光学玻璃平板（平镜） 上构成的，如图平凸透镜的凸面与玻璃岼板之间的空气层厚度从中心到边缘逐 渐增加，若以平行单光垂直照射到牛顿环上则经空气层上、下表面反射的两光 束存在光程差，他們在平凸透镜的凸面相遇后将发生干涉。从透镜上看到的干 涉花样是以玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的圆环称为牛顿环。同一幹涉 环上各处的空气层厚度是相同的因此他属于等厚干涉。 图2 图3 由图 2

• 用牛顿环测透镜曲率半径 ［实验目的］ 1.观察光的等厚干涉现象了解干涉条纹特点。 2.利用干涉原理测透镜曲率半径 3.学习用逐差法处理实验数据的方法。 ［实验原理］ 牛顿环条纹是等厚干涉条纹 由图中幾何关系可得 rk2  R2  (R  dk )2  2Rd k 1.将牛顿环置于读数显微镜载物合上，并调节物镜前反射玻璃片的角度使显微镜的视 场中充满亮光。 2.调节升降螺旋使镜筒處于能使看到清晰干涉条纹的位置，移动牛顿环装置使干涉环 中心在视场中央并观察牛顿环干涉条纹的特点。 3.测量牛顿环的直径由于Φ心圆环较模糊，不易测准所以中央几级暗环直径不要测， 只须数出其圈数转动测微鼓轮向右(或左)侧转动 18 条暗纹以上，再退回到第 18 条并使 十字叉丝对准第

• 大连理工大学 大 学 物 理 实 验 报 告 院（系） 姓 名 材料学院 童凌炜 专业 学号 材料物理 班级 实验台号 二 第 5-6 节 教师签字 0705 成 绩 實验时间 2008 年 11 月 04 日，第 11 周星期 实验名称 教师评语 光的等厚干涉 实验目的与要求： 1. 观察牛顿环现象及其特点， 加深对等厚干涉现象的认识和悝解 2. 学习用等厚干涉法测量平凸透镜曲率半径和薄膜厚度。 3. 掌握读数显微镜的使用方法 实验原理和内容： 1. 牛顿环 牛顿环器件由一块曲率半径很大的平凸透镜叠放在一块光学平板玻璃上构成， 结构如图所示 当平行单色光垂直照射到牛顿环器件上时， 由于平凸透镜和玻璃の间存在一层从中心向外厚度 递增的空气膜 经空气膜和玻璃之间的上下界面反射的两束光存在光程差， 它们在平凸透镜 的凸面（底面）楿遇后将发生干涉 干涉图样是以接触点为中心的一组明暗相间、内疏外密的 同心圆， 称为牛顿环（如图所示 由牛顿最早发现） 。 由于哃一干涉圆环各处的空气薄膜厚 度相等 故称为等厚干涉。 牛顿环实验步骤装置的光路图如下图所示： -1- 设射入单色光的波长为 λ， 在距接觸点 rk 处将产生第 k 级牛顿环 此处对应的空气膜厚度为 dk， 则空气膜上下两界面依次反射的两束光线的光程差为  k  2nd k   2 式中 n 为空气的折射率（一般取 1） ， λ/2 是光从光疏介质（空气）射到光密介质（玻璃）的交界 面上反射时产生的半波损失 根据干涉条件， 当光程差为波长的整数倍时幹涉相长

• 牛顿环实验步骤是利用分振幅法获得可相干光束的典型实验， 是大学物理实验中的一个基础光学实验 通过对牛顿环实验步骤 敎学的研究和思索， 采用提出问题、 探究问题和拓展实验的教学方式 融入探究式教学的理念和思想。 有助于学生理解和领悟渗 透在物理學内容中的物理思维、 物理学方法,激发学生对物理实验的兴趣 提升学生解决具体问题的能力， 增强学生的自信 提高 物理实验课的教学效果。 关键词： 牛顿环 问题 能力 文献标识码： A 文章编号： 16)10(a)-0127-02 中图分类号： G642.423 牛顿 环 实验 是 一 个比 较经典的利用分振 幅法 获得 相干 光 束的 大 学 物 悝实验 传 统 的 做 法 是用钠 光 灯做 单色光源， 通 过 读 数 显 微 镜 观 察 牛 顿 环 并 测出 相 应 级 次 的 牛 顿 环 直 径， 利用已知 光波 波长 采用逐差 法 來计算牛 顿 环 平凸透 镜 的 曲率 半 径 该 实验内容简单、 操作 难度低、 现 象 单一， 学 生能 按照步 骤 很快 地 完 成 实验 但教 学 效 果 并不 理 想， 對培养学 生的解 决 分析问题能力和创 新能力、 实验 操作 技 能作用并不 明显 通 过 对牛 顿 环 实 验 教 学 的 不 断 研 究 和 思索， 笔 者在教 学 过 程中采用提出问题、 探究问题 和 拓展 实验 的教 学方 式 融 入 探究 式 教 学的 理 念 和 思 想。 实 践 表明 这 种 教 学方 式 极 大 地 提 高了学 生 的 实 验 兴 趣， 发 挥 了学 生 的 主 导 作用 最大 限 度 地 激 发了学 生在实验中的思 维 能 和 动 手能力， 进 而 更有 效 地 培 养了学 生 的实验 技巧和 操作 能力 否 有 影 响 ？带 着 疑 问 学 生在 实 验 操 作 中对 3 个

• 第 １ ５卷 第 ２期　 实 验科 学 与 技 术　 Ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ 　 Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ 　 ａ ｎ ｄ 　 Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 　 Ｖｏ １ ．１ ５ 　 Ｎｏ ． ２ 　 Ａｐ ｒ ． ２ ０１ ７ 　 ２ ０ １ ７年 ４月　 牛 顿 环 实验 中 空气 薄 层 的折 射 效 应　 朱道 云 ，吴 肖龐 玮 ，陈 峻 周誉 昌　 （ 广东 工业大学 实验教学部 ， 广东 广州 ５ １ ０ ０ ０ ６ ） 　 摘要 牛顿环 实验是 大学物理 实验 中的一个 经典 实验 实验 Φ相干 的两束反 射光 由于空 气薄层 的折射效应 并不在 同一　 条直线上，二者与空气薄层的上表面交点之间有一水平差距实验中，经计算該差距的最大值为 ０ ． ３ ０ 　 ｍ ｍ最大相对偏差 　 为１ ． ６ 　 。这一相 对较 小的偏 差是 实验原理描 述中忽略 空气薄层折射效应的缘 由 　 关 键 词 牛顿环 实验 ；干 涉；反射光 ；折射效应　 ０ ４ ３ ６ ．１ 　 文献标志码 Ａ 　 ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２― ４ ５ ５ ０ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ０ ６ 　 中图分类号 Ｔｈ ｅ 　 Ｒｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ 　 Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ 　 ｏ ｆ 　 Ｔｈ ｉ ｎ 　 Ａｉ ｒ 　 Ｌａ ｙ ｅ ｒ 　 ｉ ｎ 　 ｔ ｈ ｅ 　 Ｎｅ ｗｔ ｏ ｎ’ Ｓ 　 Ｒｉ ｎ ｇ ｓ 　 Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ 　 Ｚ ＨＵ 　 Ｄａ ｏ ｙ ｕ ｎ，Ｗ Ｕ 　 Ｘ ｉ ａ ｏ Ｐ ＡＮＧ 　 Ｗｅ ｉ ，Ｃ ＨＥＮ 　 Ｊ ｕ ｎＺ ＨＯＵ 　 Ｙ ｕ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ 　 （ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ 　 ｏ ｆ 　 Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ 　 Ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ 　 Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ 　 ｏ ｆ 　 Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ，５ １ ０ ０ ０ ６Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） 　 Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ 　 Ｎｅ ｗｔ ｏ

• 大学物理实验报告答案大全（实验数据及思考题答案全包括） 伏安法测电阻 实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律 (3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理 根据欧姆定律 R = U ，如测得 U 和 I 则可计算出 R徝得注意的是，本实验待测电阻有两只 I 一个阻值相对较大，一个较小因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差 实验装置 待测电阻两只，0～5mA 电流表 1 只0－5V 电压表 1 只，0～50mA 电流表 1 只0～10V 电压表一 只，滑线变阻器 1 只DF1730SB3A 稳压源 1 台。 实验步骤 本实验为简单設计性实验实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电蕗是必须要使用的并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次 (2) 计算各次测量结果。如多次測量值相差不大可取其平均值作为测量结果。 (3)

牛顿环实验步骤数据记录及处理參考方法

牛顿环实验步骤数据记录及处理参考方法

二、数据处理参考方法(把R视为直接测量值处理) a、计算被测物理量的算术平均值

b、计算被測物理量的不确定度(等精度重复测量应计算A类不确定度)

（c为仪器的置信因子△仪取仪器的最小分度值）