劈尖干涉测量细丝直径

劈尖干涉测量细丝直径 实验项目:劈尖干涉测量头发丝直径 系别:物理与电子科学系 班级:2010级物理学本科班 实验人员: 王 琴 学号:201003024055 杨孝春 学号:201003024054 张 军 学号:201003024053 郑进林 学号:201003024052 韩 毅 学号:201003024051 指导老师:包剑惠 完成时间:2012、5、22 劈尖干涉测量头发丝直径 一、实验目的 1、观察劈尖干涉图样，进一步理解等厚干涉。 2、学会利用薄膜干涉测量微小长度的方法。 二、实验仪器及用具 移测显微镜、钠灯、载玻片、燕尾夹、头发丝 三、实验原理 将两片很平的玻璃叠放在一起，一端用细丝将其隔开，两玻璃片之间就形成一个空气薄层。在单色光束垂直照射下，经劈尖上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替的条纹。 显然，劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉的光程差为 ,, ,，,，22m1h(), 22 (其中h为空气薄膜厚度，k=1,2,3…) 时，干涉条纹为暗纹与 m 级暗条纹对应的薄膜厚度为: , hm,m 2 两相邻暗条纹所对应的空气膜厚度差为: , h-h,m+1m-1 2 如果有两玻璃板交线处到细丝处的劈尖面上共有N条干涉条纹，则细丝的直径D为: D,N(,/2) 由于N数目很大，实验测量不方便，为了避免数错，在实验可 Lx测出某长度内的干涉条纹间隔数(x=10) ,则可测出单位长x x n,度的条纹数，测出两玻璃交线处至细丝的距离L，则 xL NL,n x D,L(,/2) xL ,Lx 已知入射光波长，只需测出和,就可计算出头发丝x D的直径。 四、实验 1、将细丝夹在劈尖两玻璃板的一端，另一端用燕尾夹夹住，形成空气劈尖。然后置于移测显微镜的载物平台上。 2、开启钠光灯，调节半反射镜使钠黄光充满整个视场。此时显微镜中的视场由暗变亮。调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位。调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相互垂直。 Lx3、用显微镜测读出叉丝越过条暗条纹时的距离,可得到x n单位长度的条纹数。再测出两块玻璃接触处到细丝处的长度L. D,nL(,/2)重复测量六次，根据式计算细丝直径D平均值和不确定度。 4、测量数据表格 次 数 项 1 2 3 4 5 6 目 L/mm x L/mm x 五、注意事项 1、在整个实验过程中不能让头发丝弯曲。 2、调节焦距是应该至下而上的移动物镜筒，以免镜筒挤压被测物。 3、测量长度时，从起点到终点始终沿着同一个方向移动，中途也不能向后退，以免回程带来的误差。 4、测量时，应使叉丝对准条纹中心再读数。 5、实验既采取分工处理，又积极配合和思考。 六、实验人员及其具体分工 实验:杨孝春 实验操作及数据:张军、郑进林 、杨孝春 实验数据处理及实验报告:王 琴、 韩 毅