劈尖干涉测定金属细丝不同位置的直径系别：化学与药学系专业班级：食品质量与安全19班姓名：肖仰青、魏俊萍指导教师：王天会【摘要】劈尖干涉测细丝直径，是等厚干涉实验的具体应用。而实测中，同一条细丝的不同位置直径并不相等。对这一实验现象进行较为深入的理论分析和解释。并证明同一条金属细丝不同位置的直径存在差异。【关键词】劈尖干涉；细丝直径；测量位置；多次测量1.引言干涉和衍射是光的波动性的具体表现。等厚干涉又是光的干涉中的重要物理实验。而作为等厚干涉的具体应用———利用劈尖干涉法测定细丝直径,是一项很好的
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性实验。但是在实验中我们发现,同一条金属细丝不同位置的直径存在差异，与设想中均匀的金属细丝有所不符。如何解释这一实验现象,又如何准确测量出直径,本文针对这一问题作了具体的分析和研究。2理论分析、实验系统、实验数据处理、实验结论实验准备仪器钠光灯，读数显微镜，劈尖装置，细丝，游标卡尺、钢板尺。实验原理如图4将细丝插入两光学平玻璃板的一端，形成一空气劈尖。单色光垂直照射到空气劈尖表面，上下表面的反射光发生干涉，在劈尖表面形成明暗等间隔的干涉条纹。劈尖干涉属于等厚干涉条纹。在两玻璃片交线处为零级暗条纹。1、劈尖干涉测直径原理厚度为的地方，上下表面反射光的光程差为：图1在第级暗条纹出有在第级暗条纹出有相邻暗条纹的厚度差相邻暗条纹间隔,因为夹角小于1度，在时，，所以，距离棱边处的细丝直径只要能测得劈尖棱边长，相邻暗条纹间隔，已知波长就能够测量细丝直径。实验步骤1、将金属长细丝夹在劈尖两玻璃的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖，然后置于一侧显微镜的载物平台上。2、开启钠光灯，调节半反射镜使钠光灯黄光充满整个视场，此时显微镜中的视场由暗变亮，调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位，调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相垂直。3、用显微镜测读出叉丝越过暗条纹时的距离l，每隔10个条纹读一次数，并记录于表中，测量出10组明或暗条纹的间距4、在金属长细丝中选择5段作为研究对象，按以上步骤，将5组数据记录于表中 次数测值 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 5、再使用游标卡尺测量出劈尖内细丝到较远一端的距离L注意事项为了尽量减小系统误差、仪器误差、测量误差,我们在具体实验中:(1)在调解读数显微镜的镜筒时,要慢慢转动鼓轮,不要将劈尖装置的光学玻璃板压碎。(2)在测量时,读数显微镜的测微鼓轮应沿一个方向转动,中途不可倒转。(3)测量中,应保持桌面稳定,不受振动,不得触动劈尖装置,否则重测。(4)采取在读数显微镜允许的测量范围内使细丝位置尽量远离劈尖棱边,以增大L的测量值;实验数据及处理
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