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班级_____________学号____________姓名___________带课老师____________ 完成实验时间_______________签名序号_____________预习检查____________
实验九 用牛顿环干涉测透镜曲率半径
实验目的
1.掌握用牛顿环测定透镜曲率半径的方法; 2.通过实验加深对等厚干涉原理的理解;
实验仪器和用具
钠灯,牛顿环仪,玻璃片(连支架),移测显微镜
实验原理
详见教材P113-116. 实验内容 1 实验数据处理
表1 牛顿环相应级数暗环位置读数(零点读数:0.004)单位:cm
测量 级数 序号 1 2 3 21.592 27.690 21.898 27.364 22.257 27.008 22.684 26.570 23.251 26.028 27.475 21.362 27.170 21.676 26.802 22.052 26.371 22.476 25.808 23.052 21.579 27.689 21.893 27.365 22.261 27.009 22.682 26.567 23.249 26.021 表2 牛顿环相应级数暗环半径(零点读数:0.004)单位:cm
测量 序号 级数环 1 2 3 平均值 6.098 6.113 6.110 6.107 5.466 5.494 5.472 5.477 4.751 4.750 4.748 4.750 3.886 3.895 3.885 3.889 2.777 2.756 2.772 2.768 1页
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透镜曲率半径 2r10?r52注:R1?R22r25?r205?,R2?22r20?r155?,R3?22r15?r105?,R4?5?;
R1?R2?R3?R44;??589.3nm.
2 标准不确定度的分析
（1）牛顿干涉圆环暗环半径r的标准不确定度
r25的A类不确定度:UA(r25)?r25的B类不确定度:UB(r25)??(r25?r25)2n(n?1)0.004cm3?0.005cm(n?3);
＝0.002cm(均匀分布取C?3);
2r25的总不确定度:UC(r25)?U2A(r25)?UB(r25)?0.005cm;
同理可得：
UC(r20)?0.009cm;UC(r15)?0.002cm;UC(r10)?0.004cm;UC(r5)?0.006cm
（2）透镜曲率半径R的不确定度 透镜曲率半径R的标准不确定度为UC(R). 采用高斯误差传播方法简化公式可得: 由R?22rm?rm125?;可得:
?R122?R2)UC(r25)?(1)2UC(r20)?0.0023?104cm; ?r25?r20故:UC(R1)?(UC(R2)?(?R222?R2)UC(r20)?(2)2UC(r15)?0.0020?104cm; ?r20?r15?R322?R2)UC(r15)?(3)2UC(r10)?0.0013?104cm; ?r15?r10?R422?R2)UC(r10)?(4)2UC(r5)?0.0015?104cm; ?r10?r52页
UC(R3)?(UC(R4)?(如有你有帮助，请购买下载，谢谢！
故,R的总不确定度为:
2222UC(R)?UC(R1)?UC(R2)?UC(R3)?UC(R4)?0.0036?104cm;
所以,透镜的曲率半径为:R?(2.487?0.0036)?104cm.
实验结论
实验的误差主要来源于,暗纹有一定的宽度,特别是级数较低的圆环其宽度较大,故难以精确的测得暗环的半径.要尽量减少该测量的误差,可尽可能的测级数较大的暗环,但要注意条纹间距较小而清晰度会较低.
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