实验八等厚干涉一牛顿环1665年,牛顿在实验中发现如果让光通过一块大曲率凸透镜照射到光学平玻璃板上,会看见在透镜与玻璃平板接触处出现一组彩色的同心环条纹,也就是著名的“牛顿环”牛顿对牛顿环做了精确的定量测定,但他没有能够正确的解释这一现象.他认为光是高速运动的粒子流,为了解释牛顿环的出现,他提出了一个“一阵容易反射,一阵容易透射”的复杂理论.根据这一理论,他认为:“每条光线在通过任何折射面时都要进入某种短暂的状态,这种状态在光线前进过程中每隔一定时间又复原,并在每次复原时倾向于使光线容易透过下一个折射面,在两次复原之间,则容易被下一个折射面的反射.”他还把每次返回和下一次返回之间所经过的距离称为“阵发的间隔”实际上,牛顿在这里所说的“阵发的间隔”就是波动中所说的“波长”,为什么会这样呢?牛顿却含糊地说:“至于这是什么作用或倾向,它就是光线的圆圈运动或振动,还是介质或别的什么东西的圆圈运动或振动,我这里就不去探讨了.”事实上,这个实验倒可以成为光的波动说的有力证据之一.直到19世纪初,英国科学家托马斯·杨才用光的波动说完满地解释了牛顿环实验牛顿环由光的干涉引起.光的干涉现象是光波动性的一种表现,若将同一点光源发出的光分成两束,让它们各经过不同路径再相会在一起,当光程差小于光源的相干波长时,就会产生于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、精确检验光学元件表面的光洁度、研究机械零件的内应力等,【实验目的】1.观察和研究等厚干涉现象及其特点2.掌握读数显微镜的原理及使用方法3.学会用牛顿环测量球面曲率半径的原理及方法
实验八 等厚干涉-牛顿环 1665 年,牛顿在实验中发现如果让光通过一块大曲率凸透镜照射到光学平玻璃 板上,会看见在透镜与玻璃平板接触处出现一组彩色的同心环条纹,也就是著名的 “牛顿环”.牛顿对牛顿环做了精确的定量测定,但他没有能够正确的解释这一现象. 他认为光是高速运动的粒子流,为了解释牛顿环的出现,他提出了一个“一阵容易 反射,一阵容易透射”的复杂理论.根据这一理论,他认为:“每条光线在通过任何 折射面时都要进入某种短暂的状态,这种状态在光线前进过程中每隔一定时间又复 原,并在每次复原时倾向于使光线容易透过下一个折射面,在两次复原之间,则容 易被下一个折射面的反射.”他还把每次返回和下一次返回之间所经过的距离称为 “阵发的间隔” .实际上,牛顿在这里所说的“阵发的间隔”就是波动中所说的“波 长” .为什么会这样呢?牛顿却含糊地说:“至于这是什么作用或倾向,它就是光线 的圆圈运动或振动,还是介质或别的什么东西的圆圈运动或振动,我这里就不去探 讨了.”事实上,这个实验倒可以成为光的波动说的有力证据之一.直到19世纪初, 英国科学家托马斯·杨才用光的波动说完满地解释了牛顿环实验. 牛顿环由光的干涉引起.光的干涉现象是光波动性的一种表现,若将同一点光源 发出的光分成两束,让它们各经过不同路径再相会在一起,当光程差小于光源的相 干波长时,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、精确检验光学元件表面的光洁度、研究机械零件的内应力等. 【实验目的】 1.观察和研究等厚干涉现象及其特点. 2.掌握读数显微镜的原理及使用方法. 3.学会用牛顿环测量球面曲率半径的原理及方法
【实验仪器】读数显微镜、钠光灯、牛顿环装置目镜测微手轮调焦手轮读数标尺C裁物台牛顿环装置45°玻璃片noisher图4-8-1读数显微镜及牛顿环装置【实验原理】牛顿环装置是将一块曲率半径R较大的平凸玻璃透镜的凸面放置在一块光学玻璃平板上(如图4-8-2上所示)平凸透镜的凸面与平板玻璃之间形成一层空气薄膜,其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加若以平行单色光垂直照射到牛顿环上,入射光将在此空气薄膜上、下表面反射,产生具有一定光程差的两束相于光.它们在平凸透镜的凸面相遇后,发生于涉.显然,它们的于涉图样是以玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环(如图4-8-2下所示),称为牛顿环由于同一干涉环上各处的空气层厚度是相同的,因此称为等厚干涉,其光路示意图如图4-8-2所示
【实验仪器】 读数显微镜、钠光灯、牛顿环装置. 图 4-8-1 读数显微镜及牛顿环装置 【实验原理】 牛顿环装置是将一块曲率半径R较大的平凸玻璃透镜的凸面放置在一块光学玻 璃平板上(如图 4-8-2 上所示).平凸透镜的凸面与平板玻璃之间形成一层空气 薄膜,其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加.若以平行单色光垂直照射到牛顿环 上,入射光将在此空气薄膜上、下表面反射,产生具有一定光程差的两束相干 光.它们在平凸透镜的凸面相遇后,发生干涉.显然,它们的干涉图样是以玻璃接 触点为中心的一系列明暗相间的同心圆环(如图 4-8-2 下所示),称为牛顿环. 由于同一干涉环上各处的空气层厚度是相同的,因此称为等厚干涉,其光路示 意图如图 4-8-2 所示