(完整版)光的等厚干涉实验报告

---数据记录与处理：牛顿环第一次测量直径nl1514131211109876Rl/mm29.34229.24329.15129.05628.95928.85128.75528.63128.51328.380nr1514131211109876Rr/mm23.52223.60723.69923.79623.90524.05124.10124.22424.37224.489第二次测量直径nl1514131211109876Rl/mm27.22427.12527.02526.93426.83326.73226.62626.52026.39226.262nr1514131211109876Rr/mm21.39521.47921.57921.68221.78121.88121.99222.10822.22622.262劈尖干涉短距离（1）n123456l0/mm8.1167.7349.4626.6293.8511.212l1/mm6.8796.4218.1595.3132.532-0.113劈尖干涉全距离（L）n123456L0/mm0.1550.0110.4910.2820.1250.229L1/mm40.4640.62240.65340.6140.60840.702结果与分析：（除了序号外，没有标注的数据单位均为mm）由牛顿环半径，用逐差法计算平凸透镜的曲率半径：由第一组数据获得的环直径：n1514131211109876D/mm5.8205.6365.4525.2605.0544.8004.6544.4074.1413.891由第二组数据获得的环直径：n1514131211109876D/mm5.8295.6465.4465.2525.0524.8514.6344.4124.1664.000由以上两组数据获得直径平均值为：n1514131211109876D/mm5.82455.64105.44905.25605.05304.82554.64404.40954.15353.9455已知纳光灯的波长缶0.0000005893m由公式R二4：m_D]可以得到五个逐差得到的曲率半径值:4（m一n）入m/n15/1014/913/812/711/6Dm2-Dn21.0639350E-051.0254145E-051.0247911E-051.0373974E-059.9658388E-06m-n55555R/m0.902710.870030.869500.880190.84557R的数据处理过程如下：R的平均值0.87360均差平方0.0008474711.27586E-051.68172E-054.34956E-050.000785887均差平方和0.001706429平均实验标准差0.009236961A类不确定度0.025678752mB类不确定度0.000005mUr0.025678752m修约后的Ur0.02m得到凸透镜曲率半径的最终结果R=0.87±0.02m

用劈尖测量薄片厚度10条暗纹的长度数据及其处理n12345610/mm8.1167.7349.4626.6293.8511.21211/mm6.8796.4218.1595.3132.532-0.113l/mm1.2371.3131.3031.3161.3191.325l的平均值1.302166667均差平方0.0042466940.0001173616.94444E-070.0001913610.0002833610.000521361均差平方和0.005360833平均实验标准差0.013367664A类不确定度0.034354897mB类不确定度0.000005mUl0.034354897m修约后的Ul0.03m得到10条暗纹的间距长度为：l=(1.30±0.03)*10-03m劈尖干涉条纹的整体长度数据及其处理n123456L0/mm0.1550.0110.4910.2820.1250.229L1/mm40.4640.62240.65340.6140.60840.702L/m40.30540.61140.16240.32840.48340.473L的平均值40.39366667均差平方0.0078617780.0472337780.0536694440.0043121110.0079804440.006293778均差平方和0.127351333平均实验标准差0.065154006A类不确定度0.167445794mB类不确定度0.000005mUL0.167445794m修约后的UL0.2m得到劈尖干涉条纹的整体长度为：L=(40.4±0.2)*10-03m由以上数据，得到薄片厚度d的平均值为d(avg)=9.14484E-05影响系数Cl=0.07，CL=0.002，得到d的不确定度为Ud=p(Cl*Ul)2+(CL*UL)2=2.00*10-06m可以得到，薄片厚度d为：d=(9.1±0.2)*10-05m讨论、建议与质疑：如果牛顿环中心是亮斑而不是暗斑，说明凸透镜和平板玻璃的接触不紧密，或者说没有接触，这样形成的牛顿环图样不是由凸透镜的下表面所真实形成的牛顿环，将导致测量结果出现误差，结果不准确。牛顿环器件由外侧的三个紧固螺丝来保证凸透镜和平板玻璃的紧密接触，经测试可以发现，如果接触点不是凸透镜球面的几何中心，形成的牛顿环图样将不是对称的同心圆，这样将会影响测量而导致结果不准确。因此在调节牛顿环器件时，应同时旋动三个紧固螺丝，保证凸透镜和平板玻璃压紧时，接触点是其几何中心。另外，对焦时牛顿环器件一旦位置确定后，就不要再移动，实验中发现，轻微移动牛顿环器件，都将导致干涉图样剧烈晃动和变形。如果读数显微镜的视场不亮，可以有三个调节步骤：一，整体移动显微镜，使反光镜组对准纳光灯；二，通过旋钮调节物镜下方的反光玻璃，使其成45度，正好将光线反射到牛顿环器件上；三，调节载物台下