關(guān)于劈尖測細絲實驗的簡單問題若劈尖的上玻璃片不平整
- 教育綜合
- 2023-12-10 17:44:16
大學物理實驗 劈尖法測細絲的直徑怎么做
用光的干涉,拿兩塊玻璃一夾,然后在已知波長的鈉光燈的的照射下,觀察條紋寬度h,直徑就是:d=a*(λ/h),a是細絲所在的位置與玻璃片最頂端位置之間的的距離。劈尖干涉的實驗
測量玻璃的平整度實驗原理
將兩塊玻璃板n1和n2疊起來,在一端墊一細絲(或紙片), 兩板之間形成一層空氣膜,形成空氣劈尖.圖a.形成與劈尖棱角平行,明暗相間的等厚條紋.觀察劈尖干涉的實驗裝置如圖1所示, 從點光源S發(fā)出的光經(jīng)透鏡L變成平行光,在經(jīng)過半透半反玻璃片M射向空氣劈尖,自劈尖上下兩表面反射后形成相干光,徑路顯微鏡T,就能在劈尖上表面觀察到明暗相間均勻分布的干涉條紋。如圖2.
設兩玻璃板之間的夾角為q,玻璃的折射率為n1,空氣的折射率為1.由于Q角很小,在實驗中,單色平行光幾乎垂直地射向劈面,所以劈尖上下兩表面的反射光線與入射光線近乎重合。設在P點出,劈尖對應的厚度e。因為n1>1,所以劈尖表面有半波損失.注意只有劈尖上下的兩個表面(空氣膜)才能發(fā)生干涉,而經(jīng)玻璃反射的光是不參與干涉的。因此上下兩表面反射光的光程差為:
δ=2ne+λ/2
反射光是相干光,相干疊加明暗紋的條件是:每一明條紋或暗條紋都與一定的K值對應,也就是與劈尖的厚度e相對應.
在兩玻璃片相接觸處,劈尖的厚度e=0,由于半波損失的存在,所以在棱邊處為暗條紋。
用劈尖干涉怎樣測細絲直徑
將待測細絲放在兩塊平板玻璃之間的一端,由此形成劈尖形空氣隙,以波長為a的單色光垂直照射玻璃板,則上表面形成干涉條紋,相鄰兩條紋所對應的空氣隙厚度之差為半個波長. 若矩劈棱l處的厚度為d(即細絲的直徑),單位長度中含的條文數(shù)為n,則 d=nla/2劈尖測細絲直徑
用劈尖干射測細絲直徑D,需要測得一個明紋的間距l(xiāng),細絲距劈尖頂點L,這樣D=L?0?5/2l,?0?5為測試用光的波長。測量l時,一般會測量大量條紋和而求平均值,實驗時會用測量顯微鏡去測,顯微鏡會接到一個顯示器方便測量。用劈尖干涉法怎么測微小厚度?
將需要測量微小厚度的待測物體夾在兩片平板玻璃之間,形成劈尖干涉,用已知波長的單色光垂直照射劈尖,測量形成的干涉條紋間距,則待測物體的厚度可以用下圖的公式計算出來。
測量玻璃的平整度實驗原理:
將兩塊玻璃板n1和n2疊起來,在一端墊一細絲(或紙片),兩板之間形成一層空氣膜,形成空氣劈尖。形成與劈尖棱角平行,明暗相間的等厚條紋。
觀察劈尖干涉的實驗裝置如圖2所示, 從點光源S發(fā)出的光經(jīng)透鏡L變成平行光,在經(jīng)過半透半反玻璃片M射向空氣劈尖,自劈尖上下兩表面反射后形成相干光,徑路顯微鏡T,就能在劈尖上表面觀察到明暗相間均勻分布的干涉條紋。