Question

用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径

Answer 1

用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径实验。

原理：当平行的单色光垂直于平凸透镜的平面入射时，射入透镜的光在透镜的凸表面上有一部分反射，另一部分则折射向平板玻璃的上表面，并发生反射，这两部分光再相遇便发生干涉。

由于A、B之间形成一个厚度由零增大的空气膜，而且在以接触点为中心的同一圆周上，空气膜的厚度相等，根据等厚干涉原理，产生干涉条纹。所以，牛顿环的干涉条纹是以O为中心的明暗相间、内疏外密的同心圆环，干涉环定义在凸表面上。

当一束单色光垂直照射时，设在条纹半径r处空气层厚度为d，那么，在空气层下表面C处所反射的光线比在B处所反射的光线多经过一段距离。

此外，由于两者反射情况不同：前者是从光疏媒质（空气）射向光密媒质（玻璃）时在界面上被反射，后者则从光密媒质射向光疏媒质时被反射，因前者产生半波损失，故光程差还应增加半个波长，所以两条反射光的总光程差为。

采用双向测量法测量牛顿环的直径：

1、以中心暗斑为零环向左移动数环，数到第十八环，再向回数并使十字形叉丝的竖线与第15环暗环左边相切，从显微镜主尺和测微螺旋上记下第15环X左位置。

2、转动测微螺旋，使十字形叉丝向右移动数条纹，并与每一干涉环的暗环左边相切，记下每一圆环左边位置，记录到左侧的第6环。

3、继续向右移动物镜，边移动边数环数，跨过零环，向右数，从右侧第6环开始计数，一直记到第15环，则完成了从左向右的测量。

4、再向右多数几环，向相反方向转动测微螺旋，从右向左测量从右侧第15环一直测到右侧第6环, 跨过零环,再从左侧第6环测到左侧第15环，则完成了从右向左的测量。记录数据填入表4-15-1中。