- 光的等厚干涉读数
光的等厚干涉读数包括:
1. 干涉级数:根据干涉条纹的间隔,可以确定光程差,进而确定试样表面不平度。
2. 干涉图样:干涉图样的形状和大小反映了试样表面轮廓。
3. 暗条纹间距:暗条纹间距与入射光波长成正比,与板镜不平度引起的光程差成反比。
4. 亮条纹间距:亮条纹间距与板镜平度大小有关。
此外,还有干涉条纹的倾斜方向和宽度等读数。
相关例题:
光的等厚干涉读数的一个例子是使用牛顿环装置进行测量。牛顿环是一种典型的等厚干涉现象,它是由平行光入射到厚度变化但折射率固定的薄膜所产生的。下面是一个关于牛顿环干涉实验的例题:
例题:
实验中,使用牛顿环装置进行测量,并记录了若干干涉条纹的变化情况。在观察到的第10条干涉条纹处,干涉条纹开始向中心弯曲,并且相邻的两条干涉条纹之间的距离逐渐减小。当观察到第25条干涉条纹时,干涉条纹再次变得平直。
(1)请解释为什么干涉条纹会向中心弯曲?
(2)请解释相邻两条干涉条纹之间的距离如何变化?
(3)在实验中,如何利用牛顿环装置测量平凸透镜的曲率半径?
解答:
(1)当光从空气射向玻璃透镜时,由于空气和玻璃的折射率不同,会发生折射。当光从空气射向平凸透镜的接触面时,由于接触面的不平整,部分光会发生反射,部分光会折射进入透镜内部并发生多次反射。由于多次反射的光线会在接触面附近发生干涉,因此观察到的干涉条纹会向中心弯曲。
(2)当观察到第25条干涉条纹时,干涉条纹再次变得平直,说明此时空气膜的厚度为零。因此可以推断出相邻两条干涉条纹之间的距离是逐渐减小的,因为空气膜厚度增加时,相邻两条干涉条纹之间的距离就会减小。
(3)利用牛顿环装置测量平凸透镜的曲率半径时,可以通过观察干涉条纹的变化来确定平凸透镜的曲率半径。具体来说,可以通过测量相邻两条干涉条纹之间的距离来确定空气膜的厚度变化,从而推算出平凸透镜的曲率半径。由于空气膜的厚度变化与平凸透镜的曲率半径成正比,因此可以通过测量不同位置的干涉条纹间距来确定平凸透镜的曲率半径。
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