牛顿环实验数据处理用的是一元线性回归法,设第i条条纹为X,直径D的平方设为Y,回归方程设为Y=AX+B,线性回归之后,A=D0的平方,B=4*R*λ,即可用D的平方差求R。
相邻条文半径与径向距离的关系,测量数据是按照正态分布的,在给定置信系数的时候可以求出置信区间,这个置信区间就是不确定度。
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。
结论是,牛顿环实验确实可以用来测定凹透镜的曲率半径,其原理与测定凸透镜相同,都是基于干涉现象。要实现这一点,关键在于确保实验条件下产生的干涉条纹清晰可见,这要求相关尺寸的精确控制。
共测10个环的直径,d1d2……d10。x的a类不确定度为s/√n= 其中s为样本方差,x的b类不确定度为 (这里取d5d10,因为这样计算得到的不确定度最大,比较保守)。牛顿环实验的b类不确定度要用配对的数据计算,本例中不能用d10d9计算b类不确定度,因为逐差法中d10和d5才是配对的。
如已知λ,用实验方法测量暗环直径dm,就可以根据上式算出球面的曲率半径r。用牛顿环测曲率半径 由于平板玻璃和平凸透镜的接触点受力会产生形变,而且接触点处也可能存在尘埃或缺陷等,故牛顿环的中心可能不是暗点而使级数不易确定。
1、固定。牛顿环实验数据记录表,测干涉条纹的序数mi,测干涉条纹的级数k,干涉条纹位置干涉条纹位置,相邻两个干涉圆环所在位置处,在竖直方向上的空气层厚度差为二分之一波长,将移动读数显微镜测得的干涉圆环直径数据作为横坐标,牛顿环实验数据固定。
2、R20-10 、R25-1R30-20 会有很大的差异。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中央,而是与暗环内切或外切。
3、用牛顿环测透镜的曲率半径。光的干涉是光的波动性的一种表现,若将同一点光源发出的光分成两束,各经不同路径后再相会在一起,当光程差小于光源的相干长度,一般就会产生干涉现象,干涉现象在科学研究和工业技术上有着广泛的应用,如测量光波的波长,精确地测量长度,厚度和角度。
4、牛顿环实验是一种常用的测量透镜曲率半径的方法。通过测量不同位置的牛顿环的直径,可以计算出透镜的曲率半径。方法如下:收集数据:在实验中,需要记录不同位置的牛顿环的直径。一般来说,需要在不同的角度和位置测量多个牛顿环的直径,以便获得足够的数据来进行分析。
5、如图放好牛顿环,光源对准目镜筒上45°平板玻璃。调节显微镜,直到看到清晰的物相。清晰物相如图。从第15环开始逐环测量定位置至第五环,再越过环心,从另一侧第5环侧至第15环为止,计算10个环的直径d。对实验数据进行整理。注意事项:实验过程中对实验的调节清晰度会影响实验的读数。
1、牛顿环法测曲率半径的实验报告:观察光的等厚干涉现象,了解干涉条纹特点。利用干涉原理测透镜曲率半径。学习用逐差法处理实验数据的方法。
2、实验目的:观察光的等厚干涉现象,了解干涉条纹特点。利用干涉原理测透镜曲率半径。学习用逐差法处理实验数据的方法。实验仪器:牛顿环装置(其中透镜的曲率未知)、钠光灯(波长为583nm)、读数显微镜(附有反射镜)。
3、实验目的:掌握用牛顿环测透镜曲率半径的方法。通过实验加深对等厚干涉原理的理解。实验原理:实验原理:当一曲率半径很大的平凸透镜的凸面与一磨光玻璃板接触时,在透镜的凸面与平玻璃板之间形成一空气薄膜,离接触点等距离的地方厚度相等,等厚膜的轨迹是以接触点为圆心的圆。
简化实验操作提高测量准确性方便数据处理。在牛顿环实验中,测量环的直径(dm)不是半径(rm)来进行数据处理。直接测量环的直径更方便准确。使用直径作为测量单位还可以更方便地进行数据处理和分析。计算环的直径来推算出环的面积,更容易地比较不同波长下的干涉条纹数目间距。
牛顿环试验是一种强大的工具,用于测定未知光波的波长。实验原理基于光的干涉现象,当透镜曲率半径为R时,第k级的条纹直径D与波长之间的关系遵循D=4*k*R*波长。通过测量条纹直径,我们能够计算出光波的具体波长。
理论上说,是没有影响的。因为公式上R=(Dm^2-Dn^2)/4(m-n)波长,如果测量的是弦长L,则(D/2)^2=(L/2)^2+d^2。d为弦到圆心的距离。
记r实际测的是弦长的一半l,设该弦到环心的距离为x,由勾股定理有x^2+l^2=r^2,所以rm^2-rn^2=(x^2+lm^2)-(x^2+ln^2)=lm^2-ln^2,所以测弦长是可行的。