头发丝直径的测定

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头发丝直径的测定

班级060716 学号45 姓名元小平指导老师丁斌刚头发丝直径的测定,我们有很多方法。但是哪种方法是最为精确的呢,这才

是我们做这个实验的最终目的。而使用牛顿环测头发丝的直径能使我们的误差很小,比起其他方法有更多的优点,而且更加精确。以下就是实验。

一、实验目的

1.测量头发丝直径的大小。

2.掌握劈尖干涉测定细丝直径(或薄片厚度)的方法。

3.通过实验加深对等厚干涉原理的理解。

4.掌握牛顿环的使用原理。

二、实验原理

①将两块平板玻璃叠放在一起,一端用头发丝将其隔开,则形成一辟尖形空气薄层见图(1-1),若用单色平行光垂直入射,在空气劈尖的上下表面发射的两束光将发生干涉,其光程差△=2l+λ/2 (l为空气薄膜厚度)。因为空气劈尖厚度相等之处是一系列平行于两玻璃板接触处(即棱边)的平行直线,所以其干涉图样是与棱边平行的一组明暗相间的等间距的直条纹,当Δ=(2k+1)λ/2,(k=0,1,2,3……)时,

为干涉暗条纹,与k级暗条纹对应的薄膜厚度为:

d=k×λ/2

由于k值一般较大,为了避免数错,在实验中可先测出某长度l内的干涉暗条纹的间隔数n,则单位长度的干涉条纹数X=n/l,若棱边与头发丝的距离为L,则头发丝出现的暗条纹的级数为k=X×L,可得头发丝的直径为:

D=X×L×λ/2= n/l×L×λ/2

②也可用三角形相似原理如图(3-17-3)

D/d=L/l

D=(L/l)×d

d=n×λ/2

取n=10(即间隔10个暗条纹)d=10×λ/2=5λ所以D=(L/l)×5λ三、实验器材电子显微镜,劈尖,头发丝,牛顿环

四、试验装置五、实验步骤

1.打开电源和钠灯光源并将电子显微镜的插头插上

2.调节显微镜的视野至明亮清晰处

3.取一根头发丝,将头发丝夹入劈见内(注意头发丝要拉直不可弯曲),固定好。

4.将固定好头发丝的劈见放入显微镜的平台内,调节显微镜直到看见清楚的干涉条纹

5.测量L的长度,找到两条最黑的暗条纹,记入数据L’、L’’ ;(L= L’—L’’)

6. 取n=10(间隔10个暗条纹)即l的长度,记入数据l’、l’’; ( l=l’—l’’ )

7.重复上述过程,得到不同的几组数据

8.实验结束后,整理好实验器材

六、实验数据D=(L/l)×5λ钠灯波长λ=589.3nm

发根部头发丝直径数据

发中部头发丝直径数据

七、实验结论

1.由以上数据得出,(本人)头发丝直径的长度在0.5~0.75mm之间

2.相比之下发根的头发丝直径比发梢的要粗些

3.测量时头发要尽量直,这样出来出来的数据才更加精确。

八、实验结论及数据分析

①可能是因为我经常使用吹风机吹头发,导致头发受损,而人的头发每一个月都至少会长1~2公分,发根的头发是新长出来的没有受损,所以会比发梢粗一些.

②实验中可能会存在误差,测量误差,读数误差。偶然误差等等.