牛顿环实验
物理实验
牛顿环实验是一个物理实验。
重点学习内容
通过这个实验可以重点学习如下内容:(1)牛顿环的形成原理。(2)利用牛顿环是如何实现测定凸透镜曲率半径的。(3)本实验降低系统误差的方法。
实验内容要求
1、 接通钠光源,预热5分钟后,使读数显微镜物镜对准牛顿环的中央部分。
2、 调节读数显微镜,看到清楚的明暗条纹,且条纹与叉丝无视差。
3、 将牛顿环调整在量程范围内,然后用右手反转副齿轮,将十字叉丝移到右35暗环时再用右手正转,使叉丝开始向左推进,直到纵丝压到第30暗环环纹中央,记下显微镜读数即该暗环标度X30,再缓慢转动副齿轮,使纵丝依次对准第25、20、15、10等暗环环纹中央,记下每次暗环的标度X25, X20, X15, X10
4、 继续转动副齿轮,使纵丝经过牛顿环中心暗斑到另一方,对准第10~30环,依次记下相应的标度X10,X15, X20,X25,X30。
5、 算出相应的暗环直径,再计算R20-10, R25-15, R30-20,最后算出R即可。
实验仪器
实验所用器材
1、 牛顿环仪:由平面凸透镜与玻璃片构成,在平行单色光垂直照射下产生牛顿环。
2、 钠光灯:产生黄色单色光。
3、 读数显微镜:用于测量牛顿环大小。
预习要求
1、 理解牛顿环产生的基本原理,巩固干涉概念。
2、 理解利用牛顿环测定凸透镜的曲率半径的基本原理。
3、 掌握降低系统误差提高曲率半径测量精度的方法。
4、 熟悉实验仪器装置。、
5、 列出测量数据纪录表。
常见问题与解答
1、 为什么实验中有的学生算出的R20-10 、R25-15、R30-20 会有很大的差异。
(1) 在数暗环时计数错误或计算中带错数据都可导致此结果。
(2)在转动读数显微镜副尺时,有正转、反转交叉转动的现象。
(3)目镜中的纵丝没有压到暗环的中央,而是与暗环内切外切
2、 为什么实验中有的学生测出的R持续偏小。
(1)读数显微镜中看到的明暗相间的条纹不清晰。
(2)把中心的暗斑数做第一环。
预习思考
1、 牛顿环是干涉条纹还是衍射条纹,为什么。
2、 测定牛顿环仪凸透镜曲率半径中的光学原理是什么。
3、 牛顿环中的中心暗斑是怎么回事。如果凸透镜与玻璃片都是刚体,其结果会是怎样。
实验注意事项
1、 聚焦时,G的位置距物镜约为1厘米处,不要盲目操作,以免压断反光玻璃片。
2、 测量时不能振动,读数显微镜不可摇晃,且勿数错数。
3、 不可用手抚摸牛顿环光学表面,若不清洁,要用专门的揩镜纸擦拭。
4、 牛顿环仪上三支螺丝不要拧得过紧,以免发生形变,严重时会损坏牛顿环仪。
参考资料
最新修订时间:2024-11-09 15:20
目录
概述
重点学习内容
实验内容要求
参考资料