nullnull 海 南 大 学
大学物理实验C 课程教案适用专业：电气、农机、机械、生物科学、交通、通信工程适用时间：2014年3月——2014年6月实验题目 牛顿环实验 17世纪初，物理学家牛顿在考察肥皂泡及其他薄膜干涉现象时，把一个玻璃三棱镜压在一个曲率已知的透镜上，偶然发现 干涉圆环，并对此进行了实验观测和研究。他发现，用一个曲率半径大的凸透镜和一个平面玻璃相接触，用白光照射时，其接触点出现明暗相间的同心彩色圆环，用单色光照射，则出现明暗相间的单色圆环。这是由于光的干涉造成的，这种光学现象被称为“牛顿环”。
牛顿环简介实验题目 牛顿环实验null新纪录保持者吹肥皂泡高手萨姆被萨姆装在大肥皂泡里的19个孩子表情各异肥皂液膜干涉条纹油膜干涉条纹在2007年11月，萨姆萨姆成功把50个人放进了自己吹的一个大肥皂泡里，第二年他又在一个大肥皂泡里放进了最多的小肥皂泡——66个。 一、实验目的1、学会使用钠光灯及熟炼使用读数显微镜
2、观察等厚干涉现象
3、学习用牛顿环测量球面曲率半径的原理和方法。
4、学习逐差法处理数据
一、实验目的二、实验仪器读数显微镜、牛顿环仪二、实验仪器钠光源三、实验原理三、实验原理null等厚干涉：一束单色光垂直照射薄膜，薄膜上下表面反射的两束光产生干涉，薄膜厚度相同的地方对应同一级干涉条纹。null空气层钠黄光上表面下表面rk实验任务
曲率半径Rdkk级牛顿环半径rknull空气折射率n=1暗条纹k级暗纹的半径曲率半径入射光波长null斑两个变量进行处理
——逐差法m、n级条纹四、实验仪器介绍目镜半反射镜上下移
动旋钮读数标尺读数鼓轮：水平移动旋钮 钠光灯是一种气体放电灯（管内充有金属钠和氩气）。在放电。开启电源的瞬间，氩气放电发出粉红色的光。氩气放电后金属钠被蒸发并放电发出黄色光。
钠光在可见光范围内两条谱线的波长分别为589.59nm和589.00nm。这两条谱线很接近，所以可以把它视为单色光源，并取其平均值589.30nm为波长。 反光镜四、实验仪器介绍物镜nullnull读数标尺(似螺旋测微仪)1mm读数:10mm+39.1×0.01mm10.391mmnull读数标尺(似螺旋测微仪)1mm五、实验步骤1、调整反光镜，无反射光从下透射上来；
2、调整钠光灯和半反射镜位置，使读数显微镜的目镜中看到均匀明亮的光场。
3、正确放置牛顿环仪(切勿让镜筒挤压)。用纳光灯垂直照射，经45反射镜 反射到牛顿环器件上，
4、调节读数显微镜的目镜，使十字叉丝清晰、无视差。五、实验步骤null4、调节读数显微镜的物镜调节螺钉，置镜筒于最低位置，然后，边观察边升高物镜（物镜自下而上），直至在目镜中观察到清晰的牛顿环。
5、 将目镜叉丝对准中央暗纹，朝任一个方向转动读数鼓轮，并能依次数出暗纹级次(中央为零级)直数到20级。null 5、 反向旋转鼓轮，当叉丝对准第17级暗纹时，记下干涉圆环标尺读数 X17。继续旋转鼓轮，分别记下 X17,…… X10 共8级暗纹。
6、 继续沿同一方向旋转鼓轮，叉丝扫过中央暗 纹，测量干涉圆环另一侧的暗纹位置。数至第10级，依次记下 ,…… 。空程误差: 系统误差，由螺母与螺杆间的间隙造成六 数据
表格
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及处理六 数据表格及处理数据记录表nullnull同理可得 R2、R3、R4数据记录表 单位：mm，mm21.计算d和d*d；2.根据下式计算R；3.计算平均值null4.根据下式计算不确定度5. 用不确定度表示测量结果不确定取一位或最多取两位七、注意事项1.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。
2、环数不可数错，在数的过程中发现环数有变化时，必须重测。
3.测量中，应保持桌面稳定，不受振动，不得触动牛顿环装置，否则重测。
七、注意事项 附录1：数据的exel处理示范 附录1：数据的exel处理示范1.打开“海南大学牛顿环实验”exel文档；2.在绿色区域输入测得读数显微镜下左右条纹位置读数（注意大的数据在右边）null 3.此时在蓝色区域即可读出对应环的直径和直径的平方4.根据公式，代入相应数据，既可以从红色区域得到对应的R值5.根据下式计算出R的平均值（红色区域找出）null6.根据下式计算不确定度计算结果在对应数据在橘红区域内null7.用不确定度表示实验结果或表示为（取一位不确定度数值）null其中8.作图法求R，根据下式的线性关系选中对应k和D*D列后可以“在插入图表后得到灰色图中的线性关系； 将灰色图中的线性系数2.0638填入黄色空格，即在深绿的格得到R值。得附录2：不确定度分析附录2：不确定度分析nullnull
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