牛顿对牛顿环的解释?
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。
牛顿环实验详细讲解?
牛顿环仪是由一块曲率半径较大的平凸透镜,和一块光学平面玻璃片所组成的器件。在平凸透镜的凸面与玻璃片之间,有一空气薄层其厚度由中心接触点到边缘逐渐增大。
若以平行单色光S垂直照射,则经空气层上下表面反射的两束光线有一光程差,在平凸透镜凸面相遇后,将发生干涉。
用读数显微镜观察,便可以清楚的看到中心为一小暗斑,周围是明暗相间宽度逐渐减小的许多同心圆环。此即等厚干涉条纹。这种等厚环形干涉条纹称为牛顿环。
牛顿环是什么时间发现的?
一种光的干涉图样.是牛顿在1675年首先观察到的.将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上,用单色光照射透镜与玻璃板,就可以观察到一些明暗相间的同心圆环.圆环分布是中间疏、边缘密,圆心在接触点O.从反射光看到的牛顿环中心是暗的,从透射光看到的牛顿环中心是明的.若用白光入射.将观察到彩色圆环.牛顿环是典型的等厚薄膜干涉.凸透镜的凸球面和玻璃平板之间形成一个厚度均匀变化的圆尖劈形空气簿膜,当平行光垂直射向平凸透镜时,从尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉.同一半径的圆环处空气膜厚度相同,上、下表面反射光程差相同,因此使干涉图样呈圆环状.这种由同一厚度薄膜产生同一干涉条纹的干涉称作等厚干涉. 牛顿在光学中的一项重要发现就是”牛顿环”。这是他在进一步考察胡克研究的肥皂泡薄膜的色彩问题时提出来的。
牛顿环的级次分布?
牛顿环干涉形成明暗相间的条纹,中央是0级暗斑,依次是1级明纹,一级暗纹等。
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。牛顿测量了六个环的半径(在其最亮的部分测量),发现这样一个规律:亮环半径的平方值是一个由奇数所构成的算术级数,即1、3、5、7、9、11,而暗环半径的平方值是由偶数构成的算术级数,即2、4、6、8、10、12。
牛顿环如何读数?
. 调节牛顿环仪。调节牛顿环仪的三个螺丝,使牛顿环面上出现清晰细小的同心圆环且位于圆框中心。
2.,将牛顿环仪置于工作台面上,使其正对着显微镜,通过转动调焦螺丝,使显微镜下降,尽量接近但不接触牛顿环仪。
3. 缓缓旋动目镜,使镜筒内的十字叉丝清晰可见。
4. 把钠灯放在显微镜正前方约20cm处。打开钠灯开关,预热10 min。待发出明亮的黄光后,调节物镜下方的反光镜方向。当在读数显微镜的视场中看到一片明亮的黄光时,就表明有一束平行单色光垂直照射到牛顿环仪上。
5. 一边通过目镜观察牛顿环仪形成的牛顿环,一边缓缓转动调焦螺丝提升显微镜,使干涉条纹清晰。若看到的牛顿环中心与十字叉丝中心不重合,可轻轻移动牛顿环仪,使二者重合。
6. 转动读数鼓轮,使十字叉丝向右移动,直到十字叉丝竖线对准第35暗环线为止(即相切)。然后反转读数鼓轮,使十字叉丝竖线对准第30暗环线,开始记录位置读数。
7. 沿相同方向,继续转动读数鼓轮,使十字叉丝竖线依次对准第29,28,27,26,25,15,14,13,12,11,10暗环线,记录各环直径右端相应的位置读数。
8. 沿相同方向继续转动读数鼓轮,使十字叉丝通过环心后,依次对准第10,11,12,13,14,15,25,26,27,28,29,30暗环线的中心,读记各环直径左端的位置读数。
9. 计算出R的不确定度和相对误差E 。
牛顿环公式?
牛顿环是由光的干涉原理形成的,不是有色散形成的,干涉同色散是两个完全不同的物理过程。
当光相从空气薄膜的上下两个面反射时,由下表面反射的光会产生1/2派的相位突变,导致反射的两束光产生相位差,从而导致反射的两束光产生了入射光波长的一半的光程差(实际上光程差还应该加上该处空气薄膜厚度的两倍)。反射的两束光的光程差为入射光波长的一半的奇数倍时,两束反射光干涉相消,该处为暗纹,反射的两束光的光程差为入射光波长的一半的偶数倍时,两束反射光干涉加强,该处为明纹。具体公式有
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)
牛顿环作图法?
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。
方法/步骤分步阅读
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在光学上,牛顿环是一个薄膜干涉现象。光的一种干涉图样,是牛顿在1675年首先观察到的。将一块曲率半径较大的平凸透镜放在一块玻璃平板上,用单色光照射透镜与玻璃板,就可以观察到一些明暗相间的同心圆环。
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从反射光看到的牛顿环中心是暗的,从透射光看到的牛顿环中心是明的。若用白光入射.将观察到彩色圆环。牛顿环是典型的等厚薄膜干涉。
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凸透镜的凸球面和玻璃平板之间形成一个厚度均匀变化的圆尖劈形空气簿膜,当平行光垂直射向平凸透镜时,从尖劈形空气膜上、下表面反射的两束光相互叠加而产生干涉。同一半径的圆环处空气膜厚度相同,上、下表面反射光程差相同,因此使干涉图样呈圆环状。