用牛顿环测量球面的曲率半径.doc

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1、用牛顿环测量球面的曲率半径1等厚干涉薄膜干涉的一种，光程差是薄膜厚度的函数，薄膜厚度相等点的光程差相同，干涉条纹是同一级。干涉条纹形状与薄膜等厚线相同。2牛顿环的历史牛顿在1675年首先观察到的。将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上，用单色光照射透镜与玻璃板，就可以观察到一些明暗相间的同心圆环。圆环分布是中间疏、边缘密，圆心在接触点O。从反射光看到的牛顿环中心是暗的，从透射光看到的牛顿环中心是明的。若用白光入射，将观察到彩色圆环。牛顿环是典型的等厚薄膜干涉。平凸透镜的凸球面和玻璃平板之间形成一个厚度均匀变化的圆

2、尖劈形空气簿膜，当平行光垂直射向平凸透镜时，从尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉。同一半径的圆环处空气膜厚度相同，上、下表面反射光程差相同，因此使干涉图样呈圆环状。这种由同一厚度薄膜产生同一干涉条纹的干涉称作等厚干涉。牛顿在光学中的一项重要发现就是"牛顿环"。这是他在进一步考察胡克研究的肥皂泡薄膜的色彩问题时提出来的。3测波长的方法1.单色仪测波长器材：单色仪定标的仪器和单色光源原理：主光线在棱镜上的入射和出射总是满足最小偏向条件。从而单色仪可出射单色光，且出射的单色光波长与鼓轮示数对应。完成单色仪定标

3、后，令待测光源入射，找到出射时的鼓轮读数即可通过定标曲线确定其波长。2.杨氏双缝干涉实验器材：光具座、底片夹、单缝、双缝、测微观察屏、测量显微镜、待测光源原理:杨氏双缝干涉原理3双棱镜分光干涉器材：光具座、双棱镜、扩束透镜及镜架、成像透镜、测微透视观察屏、卷尺、待测光源等原理：同杨氏双缝干涉实验说明：a、以上两实验均基于双缝干涉原理。实际上利用劳埃德镜、比耶对切透镜、梅斯林实验装置均可设计相似的实验b、对入射光的单色性要求较高4牛顿环实验测波长器材：测量显微镜、钠光灯、牛顿环组件、照明支架、待测光源原理：等厚干涉原理5.

4、夫琅禾费圆孔衍射器材：光具座、底片夹、测微观察屏、待测光源、衍射光圈原理：夫琅禾费圆孔衍射原理。通过测量艾里斑大小计算波长4误差和不确定度1.系统误差（1）仪器误差这是由于仪器本身的缺陷或没有按规定条件使用仪器而造成的。如仪器的零点不准，仪器未调整好，外界环境（光线、温度、湿度、电磁场等）对测量仪器的影响等所产生的误差。（2）理论误差（方法误差）这是由于测量所依据的理论公式本身的近似性，或实验条件不能达到理论公式所规定的要求，或者是实验方法本身不完善所带来的误差。例如热学实验中没有考虑散热所导致的热量损失，伏安法测电阻时

5、没有考虑电表内阻对实验结果的影响等。（3）操作误差这是由于观测者个人感官和运动器官的反应或习惯不同而产生的误差，它因人而异，并与观测者当时的精神状态有关。（4）试剂误差指由于所用蒸馏水含有杂质或所使用的试剂不纯所引起的测定结果与实际结果之间的偏差。系统误差有些是定值的，如仪器的零点不准，有些是积累性的，如用受热膨胀的钢质米尺测量时，读数就小于其真实长度。需要注意的是，系统误差总是使测量结果偏向一边，或者偏大，或者偏小，因此，多次测量求平均值并不能消除系统误差。2.偶然误差（随机误差）在测量时，即使排除了产生系统误差的因素

6、（实际上不可能也没有必要绝对排除），进行了精心的观测，仍然会存在一定的误差，这类由于偶然的或不确定的因素所造成的每一次测量值的无规则变化（涨落），叫做偶然误差，或随机误差。产生偶然误差的原因很多，例如观测时目的物对得不准，读数不准确，周围环境的偶然变化或电源电压的波动等因素的影响，难以确定某个因素产生的具体影响的大小。3不确定度不确定度的含义是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度。反过来，也表明该结果的可信赖程度。它是测量结果质量的指标。不确定度愈小，所述结果与被测量的真值愈接近，质量越高，水平越高，其使用价

7、值越高；不确定度越大，测量结果的质量越低，水平越低，其使用价值也越低。在报告物理量测量的结果时，必须给出相应的不确定度，一方面便于使用它的人评定其可靠性，另一方面也增强了测量结果之间的可比性。