怎样用牛顿环测量薄膜厚度

作者&投稿:于策 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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1.钠光灯预热。
2.调整仪器。
(1)由待测透镜的凸面及平玻璃的平面组成牛顿环装置,令其处于自由状态。
(2)调整45度反射平面玻璃及显微镜的位置,使入射光近乎垂直入射,并使钠光能充满整个视场。
(3)调节目镜,看清叉丝;显微镜调焦看清干涉条纹(调整时应注意什么?)使叉丝交点大致在牛顿环的中心位置。
3.定量测量。

等厚干涉

薄膜干涉分为两种一种叫等倾干涉,另一种称做等厚干涉。等厚干涉是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、下表面而形成的干涉条纹。薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹,故称等厚干涉。(牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉。)

原理

当一个曲率半径很大的平凸透镜的凸面放在一片平玻璃上时,两者之间就形成类似劈尖的劈形空气薄层,当一束平行光ab入射到厚度不均匀的透明介质薄膜上,在薄膜的表面上会产生干涉现象。

从上表面反射的光线b1和从下表面反射 并透射出上表面的光线a1在B点相遇,由于a1、b1有恒定的光程差,因而将在B点产生干涉。若平行光束ab垂直入射到薄膜面,即i = r = 0,薄膜厚度为d,则a1、b1的光程差为:δ= 2nd+λ/2,式中λ/2一项是由于光线从光疏介质到光密介质而产生的半波损失。

应用

牛顿环当用平行单色光垂直照射到牛顿环仪上时,一部分光线在空气层的下表面反射,一部分光线在空气层的上表面反射,这两部分光有光程差,它们在平凸透镜的凸面附近相遇而发生干涉。

当我们用显微镜从反射面来观察时,便可清楚地看到中心是一暗圆斑,而周围是许多明暗相间、间隔逐渐减小的同心环;当我们从透射面观察时,干涉环纹与反射光的干涉环纹的光强恰好互补,中心是亮斑,原来的亮环变暗环,暗环变亮环,这种干涉最早为牛顿所发现,故称为牛顿环。牛顿环是等厚干涉的例子之一。

原理

1、当一个曲率半径很大的平凸透镜的凸面放在一片平玻璃上时,两者之间就形成类似劈尖的劈形空气薄层,当一束平行光ab入射到厚度不均匀的透明介质薄膜上,在薄膜的表面上会产生干涉现象。从上表面反射的光线b1和从下表面反射 并透射出上表面的光线a1在B点相遇,由于a1、b1有恒定的光程差,因而将在B点产生干涉。若平行光束ab垂直入射到薄膜面,即i = r = 0,薄膜厚度为d,则a1、b1的光程差为:δ= 2nd+λ/2,式中λ/2一项是由于光线从光疏介质到光密介质而产生的半波损失。




用波长为600nm的单色光垂直照射牛顿环装置时,从中央向外数第四个暗环...
公式:但是无须用这个公式。因为空气厚度差每半个波长就会产生一个条纹。所以,对应厚度为300*4=1200nm,

牛顿环的薄膜干涉为什么透镜的上下表面不产生干涉??
因为透镜很厚,而且有极强的反射和折射光的作用了。薄膜,很薄,薄到几个分子级别,所以不会影响光的折射和发射,几乎光都分子薄膜被吸收了,表面形成了镜面。

大学物理中这个2nd+的这个式子到底是什么 用在什么时候
光线垂直入射的薄膜干涉,包括劈尖干涉,牛顿环都可以用这个式子。主要是光线在介质中传播时,从薄膜下表面反射的光线会被从上表面反射的光线多走一个来回的介质厚度,光程就是2nd。

用牛顿环测量凸透镜的曲率半径实验中从牛顿环透射过来的光是否可以形...
干涉,顾名思义,就是要有两个以上的光。牛顿环中,形成干涉的光主要是透射下来的光和在两块玻璃间来回反射又下去的光,虽然最初进入和最终走出玻璃的方向是一致的,但是光的路程不一样(指总波长数或总相位,由于光在玻璃和空气中的波长不一样,详见下文解释【1】),则相位不一样,因此有的地方...

光的等厚干涉实验报告
大连理工大学大学物理实验报告院(系)材料学院专业材料物理班级0705姓名学号实验台号实验时间2008年11月04日,第11周,星期二第5-6节实验名称光的等厚干涉教师评语实验目的与要求:1.观察牛顿环现象及其特点,加深对等厚干涉现象的认识和理解。2.学习用等厚干涉法测量平凸透镜曲率半径和薄膜厚度。3.掌握...

请问物理光学中半波损失π的位相突变,牛顿环和薄膜的等厚干涉两个都是...
牛顿环一定要加,薄膜要分析具体情况。由于半波损失发生在光疏介质到光密介质中,所以要看发生干涉的平面两边的折射率。如果两边大中间小或者两边站中间大,则会发生半波损失,要加λ\/2。

等厚干涉实验的注意事项
该实验注意的事项有:调节光程差、确保读数准确、防止透镜受压变形、薄膜厚度的均匀性。1、调节光程差:如果干涉条纹太浅,需要调节显微镜下部的反光镜或稍微拧一下牛顿环仪上的螺钉。2、确保读数准确: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。如果在环数的过程中发现环数有变化...

什么是牛顿环现象?
3、平行光:光线需要以平行的方式照射到透明介质上,这样才能形成明亮的干涉环。4.、空气薄膜:在透明介质的一侧,需要有一个薄膜,通常使用一层空气薄膜或者涂有透明薄膜的透明介质。5、当满足以上条件时,牛顿环现象就会出现。具体的产生过程如下:光线从光源射到透明介质上,由于光的波动性质,光线会在...

哪些方法可以测单色光波长
用迈克尔逊干涉条纹测量激光波长 公式是:Δx=(l\/d)·λ 其中Δx表示两条相邻亮纹(或暗纹)间距离;l表示双缝与屏间距离;d双缝间距离;λ表示单色光波长。用牛顿环测量单色光的波长 牛顿环是典型的等厚薄膜干涉.R=[r(k+m)-r(k)]\/(mλ)R为牛顿环的曲率半径,r(k+m)和r(k)分别为第k+m...

如何应用光的等厚干涉测量平凸透镜的曲率半径
2、数学上表明曲线在某一点的弯曲程度的数值,牛顿环又称牛顿圈。在光学上,牛顿环是一个薄膜干涉现象。 光的一种干涉图样,是一些明暗相间的同心圆环。例如用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触,在日光下或用白光照射时,可以看到接触点为一暗点,其周围为一些明暗相间的彩色圆环,而用...

兴安区18524146103: 透射牛顿环的原理是什么? -
程霞三代:[答案] 又称“牛顿圈[1]”.在光学上,牛顿环是一个薄膜干涉现象.光的一种干涉图样,是一些明暗相间的同心圆环.例如用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触,在日光下或用白光照射时,可以看到接触点为一暗点,其周围为一些明暗相间的...

兴安区18524146103: 牛顿环实验中如何判定待测定表面是球面还是平面?如何判定球面是凹的还是凸的 -
程霞三代:[答案] 牛顿环 【牛顿环】又称“牛顿圈”.光的一种干涉图样,是一些明暗相间的同心圆环.例如用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触,在日光下或用白光照射时,可以看到接处点为一暗点,其周围为一些明暗相间的彩色圆环;而用单色光...

兴安区18524146103: 谁可以给我讲讲牛顿环啊,谢谢拉
程霞三代: 牛顿环又称“牛顿圈”. 光的一种干涉图样,是一些明暗相间的同心圆环. 例如用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触,在日光下或用白光照射时,可以...

兴安区18524146103: 急!若牛顿环装置有附加光程差d若牛顿环装置有附加光程差d,如何求出实验中第35环对应的实际条纹级数好对应的空气膜厚度? -
程霞三代:[答案] 题目不清楚. 是在透射光中观察还是反射光中观察? 第35环是指亮环还是暗环? 附加的光程差d是指凸透镜的顶点到平面玻璃的距离吗?

兴安区18524146103: 牛顿环干涉现象的研究和测量 1.在牛顿环实验中,假如平玻璃板上有的微小的凸起,由凸起处空气薄膜厚度变小,导致等厚干涉条纹发生畸变,试问,这时的... -
程霞三代:[答案] 1、内凹牛顿环实验中应该看到的是等厚条纹,所谓“等厚”就是指厚度相同(光程差相同)的地方干涉条纹的明暗程度一致.假如平玻璃板上有的微小的凸起,则厚度减小,此处条纹的明暗程度应与偏向中心的点一致,因此看到的条...

兴安区18524146103: 牛顿环干涉现象实验操作是什么? -
程霞三代: 是利用牛顿环现象测凸透镜曲率半径吧?1、接通钠灯预热 2、调整牛顿环装置使牛顿环基本位于装置中心 3、将装置放置在读数显微镜筒下,镜筒置于读数标尺中央 4、钠灯正常发光后,调节底座平台高度及反光玻璃使光可以垂直射到牛顿环上 5、调节物镜转轮,使能在目镜中清晰地看到叉丝和牛顿环像 6、移动牛顿环装置使中心暗斑位于视域中心,调节目镜系统使叉丝交点大致位于牛顿环中心位置 7、测量与读数.一般是读第40、35、30、25、20、15、10道暗纹的数值,左右都测量后相减得直径/弦长,代入公式算得结果.

兴安区18524146103: 若牛顿环装置有附加光程差d0,试由此求出试验中第35环对应的实际条纹级数和对应的空气膜厚度 -
程霞三代:[答案] 由薄膜产生的干扰.薄膜可以是透明的固体,液体或气体通过一薄层玻璃的两个窗格之间.入射光被该膜的后表面被第一光,由下膜的表面折射反射光,而且还由折射在后表面上的反射,得到的第二光束,该两个光束在的同一侧膜,用相同的事件的振...

兴安区18524146103: 请问牛顿环测量曲率半径的那个公式如何推导 -
程霞三代:[答案] 牛顿环是平板玻璃与球面间的空气薄膜上、下表面反射光干涉形成的等厚干涉花样,由几何知识不难得出:h为空气薄膜厚度,λ为波长,R为球面半径,r为牛顿环花纹半径,n为空气柝射率光和差为:S=2nh+λ/2=(2k+1)*λ/2由于R...

兴安区18524146103: 环的间距是怎样?等厚干涉实验中,牛顿环从圆心往外,环的间距是怎样
程霞三代: 1.如果夹层内折射率不是介于透镜和玻璃板折射率之间,在透镜凸表面和玻璃 的接触点上,空气层厚度为0,两反射光的光程差为λ/2,因此反射光方向上牛顿环中心为暗点...

兴安区18524146103: 牛顿环实验的问题 -
程霞三代: 透射光的牛顿环是怎么形成的?应如何观察?它与发射光的牛顿环在明暗上有什么关系?为什么...

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