用牛頓環(huán)干涉測(cè)透鏡的曲率半徑實(shí)驗(yàn)研究

目  錄
摘 要 1
ABSTRACT 2
前 言 3
第一章  牛頓環(huán)干涉原理及其裝置結(jié)構(gòu) 5
1.1  牛頓環(huán)干涉實(shí)驗(yàn)原理 5
1.2  牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置 6
1.2.1實(shí)驗(yàn)儀器 6
1.2.2光路原理 6
1.2.3牛頓環(huán)裝置的調(diào)節(jié) 7
1.2.4牛頓環(huán)裝置調(diào)節(jié)注意事項(xiàng) 8
1.2.5干涉圓環(huán)視場中的幾個(gè)常見問題以及解決辦法 8
第二章  牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄以及數(shù)據(jù)處理 9
2.1  牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄 9
2.2  牛頓環(huán)數(shù)據(jù)處理 9
2.2.1數(shù)據(jù)處理方法一 9
2.2.2數(shù)據(jù)處理方法二 11
第三章  牛頓環(huán)測(cè)平凸透鏡曲率半徑的影響因素 12
3.1  牛頓環(huán)裝置擰得太緊對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 12
3.2  讀數(shù)顯微鏡的刻度線不經(jīng)過圓心對(duì)所測(cè)曲率半徑的影響 13
3.3  接觸點(diǎn)為亮斑對(duì)所測(cè)曲率半徑的影響 14
3.4  牛頓環(huán)的形變對(duì)所測(cè)曲率半徑的影響 15
3.5  光的相干性以及光強(qiáng)對(duì)干涉條紋的影響 16
3.5.1光的相干性對(duì)干涉條紋的影響 16
3.5.2光強(qiáng)對(duì)干涉圖樣的影響 18
3.6  理想牛頓環(huán)干涉圖樣特點(diǎn) 18
第四章  牛頓環(huán)干涉實(shí)驗(yàn)的拓展 19
4.1  改造牛頓環(huán)儀測(cè)平凸透鏡的焦距 19
4.2  利用牛頓環(huán)裝置測(cè)定液體折射率 19
4.2.1測(cè)量原理 19
4.2.2牛頓環(huán)測(cè)液體折射率數(shù)據(jù)記錄及處理 20
4.2.3用牛頓環(huán)測(cè)液體折射率折射率測(cè)量方法 21
4.3  利用牛頓環(huán)干涉條紋測(cè)定薄膜厚度 21
4.4  用牛頓環(huán)測(cè)透鏡表面的凹凸性 22
4.5  用牛頓環(huán)測(cè)光學(xué)零件的標(biāo)準(zhǔn)性 23
后　記 24
參考文獻(xiàn) 25
致 謝 26
附錄A  干涉牛頓環(huán)半徑與平凸透鏡曲率半徑關(guān)系的推導(dǎo) 27
附錄B  液體折射率與干涉牛頓環(huán)半徑之間的關(guān)系推導(dǎo) 29

 
 
摘 要
在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)是分振幅干涉中等厚干涉的一個(gè)重要實(shí)例，本文結(jié)合等厚干涉原理，全面剖析了牛頓環(huán)的成像原理以及成像圖樣。
依據(jù)牛頓環(huán)成像圖樣，本文進(jìn)一步分析了牛頓環(huán)儀中平凸透鏡曲率半徑與干涉圓環(huán)直徑之間的關(guān)系，并應(yīng)用逐差法處理計(jì)算出了其平凸透鏡的曲率半徑，然后計(jì)算出其不確定度。
為了更深入地了解牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)，本文進(jìn)一步地拓展了牛頓環(huán)干涉圖樣在其他方面的應(yīng)用，比如用牛頓環(huán)測(cè)定液體折射率，所測(cè)得的結(jié)果與理論值大體一致，也探討了牛頓環(huán)測(cè)量透鏡的凹凸性、測(cè)定光學(xué)零件表面的標(biāo)準(zhǔn)性以及測(cè)定透鏡焦距等一系列應(yīng)用，并對(duì)牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)以后的發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：牛頓環(huán); 等厚干涉; 曲率半徑; 逐差法; 液體折射率

ABSTRACT
In the college physics experiment, Newton's rings experiment is amplitude interference of medium thick an important instance. According to the Isopach interference principle, the comprehensive analysis of the Newton ring imaging principle and imaging pattern.
Imaging pattern on the basis of Newton’s rings, this paper further analyzes the Newton rings apparatus flat and convex lens curvature radius of the interference ring diameter, the relationship between the application and processing through “gradual deduction method” calculate the plane convex lens curvature radius, and then calculate the uncertainty.
In order to more in-depth understanding of Newton ring experiment, this paper further extends the Newton ring interference pattern in other applications, such as Newton’s rings measuring liquid refractive index, and the measured results in accord with the theoretical value, the determination of Newton’s rings measuring concave and convex lens and optical components on the surface of the standards, and measuring lens focal length and a series of applications, and the development of Newton ring experiment after in the future.

Keywords: Newton's rings; Isopach interference; Radius of curvature; By differential method; Liquid refractive index