不同规格的就有不同的半径。
牛顿环明暗环半径公式推导 牛顿环中明环半径
牛顿环明暗环半径公式推导 牛顿环中明环半径
一般实验室理论值1.500米。
如果只是为了验证牛顿环的基本原理进行简单的实验,误不超过20%就行。
明环半径 r=根号下((k - 1/2)Rλ) k=1,2,3.... 暗环半径 r=根号下(kRλ) k=0,1,2,... 其中k代表第几条牛顿环,R代表凸透镜的曲率半径,由公式可知 R 越大环的半径越大。(R越小则凸透镜弯曲的越厉害)λ越大半径也越大。
扩展资料:
一、牛顿环应用:
1、判断透镜表面凸凹、检验光学元件表面质量、测量透镜表面曲率半径和液体折射率。
2、在加工光学元件时,广泛采用牛顿环的原理来检查平面或曲面的面型准确度。
3、应用于光谱仪、把复合光分离成单色光的组成。
二、牛顿环实验:
1、取来两块玻璃体,一块是14英尺望远镜用的平凸镜,另一块是50英尺左右望远镜用的大型双凸透镜。在双凸透镜上放上平凸镜,使其平面向下,当把玻璃体互相压紧时,就会在围绕着接触点的周围出现各种颜色,形成色环。于是这些颜色又在圆环中心相继消失。
2、在压紧玻璃体时,在别的颜色中心现出的颜色,初次出现时看起来像是一个从周边到中心几乎均匀的色环,再压紧玻璃体时,这色环会逐渐变宽,直到新的颜色在其中心现出。
3、如此继续下去,第三、第四、第五种以及跟着的别种颜色不断在中心现出,并成为包在最内层颜色外面的一组色环,一种颜色是黑点。反之,如果抬起上面的玻璃体,使其离开下面的透镜,色环的直径就会偏小,其周边宽度则增大,直到其颜色陆续到达中心,后来它们的宽度变得相当大,就比以前更容易认出和训别它们的颜色了。
参考资料来源:
牛顿环公式λ是单色光波,具体数值和选用光源有关。牛顿环明暗环半径公式是明环半径r=√((k-1/2)Rλ),暗环半径r=√(kRλ)。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;而用单色光照射时,则表现为一些明暗相间的单色圆圈。 这些圆圈的距离不等,随离中心点的距离的增加而逐渐变窄。它们是由球面上和平面上反射的光线相互干涉而形成的干涉条纹。
相关原理
牛顿环装置常用来检验光学元件表面的准确度.如果改变凸透镜和平板玻璃间的压力,能使其间空气薄膜的厚度发生微小变化,条纹就会移动。用此原理可以精密地测定压力或长度的微小变化。
牛顿环乃是光的波动性的证明之一,可牛顿却不从实际出发,而是从他所信奉的微粒说出发来解释牛顿环的形成。他认为光是一束通过窨高速运动的粒子流,因此为了解释牛顿环的出现,他提出了一个“一阵容易反射,一阵容易透射”的复杂理论。
若中心向外第N个暗环半径为r,则由勾股定理知:r^2=R^2-(R-h)^2=2Rh-h^2,其中R是上面透镜的曲率半径,利用线性近似,忽略高次项h^2可以得到h=r^2/2R
所以由等厚干涉条件:2h+λ/2=(N+1/2)λ,可以得到:h=Nλ/2
所以,第N级半径为r=根号下(RNλ)
所以可见r跟干涉级N不是线性关系,而是根号关系,两个干涉级之间的半径,也就是条纹间距是:
Δr=根号下(RNλ)-(R(N-1)λ),干涉级N的变化而变化,所以是不同的。
证毕!
牛顿环曲率半径公式中字母代表如下:
明环半径 r=根号下((k - 1/2)Rλ) (k=1,2,3.... n);
暗环半径 r=根号下(kRλ) (k=1,2,3.... n);
其中k代表第几条牛顿环,R代表凸透镜的曲率半径,由公式可知 R 越大环的半径越大。(R越小则凸透镜弯曲的越厉害)λ越大半径也越大。
扩展资料:
牛顿环的应用:
1、判断透镜表面凸凹、检验光学元件表面质量、测量透镜表面曲率半径和液体折射率。
2、在加工光学元件时,广泛采用牛顿环的原理来检查平面或曲面的面型准确度。
3、应用于光谱仪、把复合光分离成单色光的组成。
牛顿环的实验注意事项:
1、 聚焦时,G的位置距物镜约为1厘米处,不要盲目作,以免压断反光玻璃片。
2、 测量时不能振动,读数显微镜不可摇晃,且勿数错数。
3、 不可用手抚摸牛顿环仪光学表面,若不清洁,要用专门的揩镜纸揩试。
4、 牛顿环仪上三支螺丝不要拧得过紧,以免发生形变,时会损坏牛顿环仪。
明环半径 r=根号下((k - 1/2)Rλ) k=1,2,3
暗环半径 r=根号下(kRλ) k=0,1,2
其中k代表第几条牛顿环,R代表凸透镜的曲率半径,由公式可知 R 越大环的半径越大。(R越小则凸透镜弯曲的越厉害)λ越大半径也越大。
R20-10 、R25-15、R30-20 会有很大的异。
原因:在数暗环时计数错误或计算中带错数据都可导致此结果。
在转动读数显微镜副尺时,有正转、反转交叉转动的现象。
目镜中的纵丝没有压到暗环的,而是与暗环内切或外切。
实验内容要求
1、 接通钠光源,预热5分钟后,使读数显微镜物镜对准牛顿环的部分。
2、 调节读数显微镜,看到清楚的明暗条纹,且条纹与叉丝无视。
3、 将牛顿环调整在量程范围内,然后用右手反转副齿轮,将十字叉丝移到右35暗环时再用右手正转,使叉丝开始向左推进,直到纵丝压到第30暗环环纹,记下显微镜读数即该暗环标度X30,再缓慢转动副齿轮,使纵丝依次对准第25、20、15、10等暗环环纹,记下每次暗环的标度X25, X20, X15, X10。
以上内容参考:
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