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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/2②也可用三角形相似原理如图（3-17-3）D／d=L／lD=（L／l）×dd=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。
测头发丝的直径一、实验目的1、了解金相显微镜的结构和工作原理，初步掌握金相显微镜的使用方法；2、测量头发丝的直径；二、实验仪器1、金相显微镜2、适配镜3、数码相机4、计算机、5、刻度尺6、头发丝7、相关图像处理软件三、实验原理金相显微镜原理金相显微镜是将光学显微镜技术、光电转换技术、计算机图像处理技术完美地结合在一起而开发研制成的高科技产品，可以在计算机上很方便地观察金相图像，从而对金相图谱进行分析，评级等以及对图片进行输出、打印。
1、系统简介电脑型金相显微镜系统是将传统的光学显微镜与计算机（数码相机）通过光电转换有机的结合在一起，不仅可以在目镜上作显微观察，还能在计算机（数码相机）显示屏幕上观察实时动态图像，电脑型金相显微镜并能将所需要的图片进行编辑、保存和打印。
图1 金相显微镜2、技术参数光学系统：ICCS光学系统，镜体：FEM设计，ACR位置编码1、物镜倍数：5X 10X 20X 50X 100X 可选1.25X、2.5X、150X2、目镜倍数：10X3、视场数：20、224、物镜转盘：5孔5、观察功能：明场、★高级暗场、★圆偏光、微分干涉6、光源：12V 50W卤素灯7、可扩展性：可配图像分析系统(数码相机、摄像头、图像分析软件)3、系统组成电脑型金相显微镜（GSM-C289A）：1、金相显微镜2、适配镜3、摄像器（CCD) 4、A/D（图像采集）5、计算机数码相机型金相显微镜（GSM-C289A）：1、金相显微镜2、适配镜3、数码相机4、工作原理放大系统是影响显微镜用途和质量的关键。
主要由物镜和目镜组成。
其光路见图2。
图2 金相显微镜光路图显微镜的放大率为：M显=L/f物×250/f目=M物×M目式中[m1] M显——表示显微镜放大率；[m2] M物、[m3]M目和[f2]f物、[f1]f目分别表示物镜和目镜的放大率和焦距；L为光学镜筒长度；250为明视距离。
长度单位皆为mm。
细丝直径的测量摘要：本次实验为细丝直径的测量，由于细丝利用普通的测量工具很难准确测量，误差很大，所以此次实验是利用等厚干涉原理，即由同一光源发出的平行单色光垂直入射分别经过空气劈尖所形成的空气薄膜上下表面反射后，在上表面相遇时产生的一组与棱边平行的，明暗相间，间隔相同的干涉条纹，由此来测量细丝的直径，使数据更加准确，本次试验就是利用干涉原理制作劈尖测量发丝的直径。
关键词：干涉原理空气劈尖直径光程差引言：本次实验是利用空气劈尖根据光的干涉原理测量发丝的直径，干涉和衍射是光的波动性的具体变现，利用光的等厚干涉由同一光源发出的平行光，分别经过劈尖间所形成的空气薄膜上下表面反射后产生干涉现象，形成明暗相间的条纹，使用显微镜观察明暗条纹间的距离，由此来计算发丝的直径实验原理：当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两片玻璃片之间就形成了一层空气薄膜，叫做空气劈尖。
在同一光源发出的单色平行光垂直照射下，经劈尖上下表面反射后将会产生干涉现象，在显微镜观察可发现明暗相间的干涉条纹，如图所示实验内容与步骤：实验仪器：读数显微镜45度反射镜 2片光学玻璃钠光灯发丝1 将发丝夹在2片光学玻璃的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖。
将劈尖放在读数显微镜的载物台上。
2 打开钠光灯，调节45度反射镜，使光线平行垂直射入充满视野，此时显微镜的视野由暗变亮。
3 调节显微镜物镜的焦距使视野内明暗相间的条纹清晰，调节显微镜目镜焦距以及叉丝的位置是否对齐和劈尖放置的位置，4 找出一段最清晰的条纹用读数显微镜读出两条明条纹或暗条纹之间的距离，同一方向转动测微鼓轮测量出5组明或暗条纹的间距。
5 使用游标卡尺测量出劈尖内细丝到较远一端的距离L6 根据公式和测量的数据计算出细丝的直径和不确定度数据处理与实验结果表达式：S=(0.212+0.220+0.216+0.218+0.220)÷5=0.2172m m L=45.2mm D=2λ∙S L =2172.02.452103.5896-⨯∙=0.061mm U l =0.01mmU s =t )1()(12--∑=n n S Snn i=2.78⨯0.00665=0.0185U r =22)()(SU L U S l +=00029.0=0.017 U D =r U D ⨯=0.013⨯0.017=0.0221 最后结果为D=D ±U D =0.061±0.0221m m U r =DU D ⨯100%=1.61%结束语本次试验让我们学习到了光的等厚干涉原理，利用这一原理我们学会了如何测量细丝的直径，使我们受益匪浅，实验过程中我们应当多次测量，因为实验过程中存在较大误差，应该仔细认真以免读数发生错误。
一根头发的直径测量方法引言：头发直径的测量在科学研究和工程领域中具有重要意义。
然而，由于头发的细小尺寸和柔软性，直接测量头发直径是一项具有挑战性的任务。
本文将介绍一种基于光学原理的头发直径测量方法，通过测量头发在显微镜下的投影尺寸，并结合适当的计算方法，可精确测量头发的直径。
一、实验准备1. 所需材料：显微镜、目镜、标尺、头发样本。
2. 将显微镜放置在平整且光线充足的实验室台面上。
3. 清洁显微镜镜片，确保观察到的图像清晰度。
二、测量步骤1. 将一根头发样本放置在显微镜的工作台上。
2. 调整显微镜的焦距，使头发的图像清晰可见。
3. 使用目镜观察头发的图像，并通过目镜调节显微镜的焦距，以确保头发的图像清晰度和放大倍数的适宜性。
4. 使用标尺在显微镜视野中确定一个已知长度的参考尺寸，例如标尺上的1毫米线段。
5. 通过移动显微镜的工作台，调整头发在显微镜视野中的位置，使其与参考尺寸相邻。
6. 使用标尺测量头发在显微镜视野中的投影尺寸，记录测量结果。
三、数据处理1. 将头发的投影尺寸转换为实际尺寸。
头发的实际尺寸 = 头发的投影尺寸× （已知参考尺寸的实际长度 / 参考尺寸的投影长度）2. 根据测得的头发实际尺寸，计算头发的直径。
头发的直径 = 头发的实际尺寸/ π四、实验注意事项1. 在进行测量前，确保头发样本干净并无杂质。
2. 在移动显微镜的工作台时，需小心操作，避免碰撞或扭曲头发样本。
3. 在测量头发投影尺寸时，需确保标尺与头发样本的平行度。
五、实验结果与讨论通过多次测量不同头发样本并计算，可以得到一组头发直径的测量结果。
这些结果可用于统计分析或作为头发直径的参考值。
本测量方法基于光学原理，具有一定的精确性和可重复性。
然而，由于头发的柔软性和复杂的形态，测量结果可能存在一定的误差。
为提高测量精度，可以考虑使用更高分辨率的显微镜或采用图像处理技术进行头发直径测量。
本方法适用于测量直径较大且较粗的头发样本，对于直径较小或薄弱的头发样本，可能需要采用其他测量方法或改进的技术。
劈尖干涉测量头发丝直径摘要：根据等厚干涉原理，利用劈尖干涉，成功测量除了头发丝的直径。
关键词：干涉 劈尖 细丝直径1. 引言：根据薄膜干涉原理，用两个很平的玻璃板间产生一个很小的角度，就构成一个楔形空气薄膜，用已知波长的单色光入射产生的干涉条纹，可以测量头发丝的直径。
2. 设计方法及设计原则：2.1 理论依据：当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两玻璃片之间就形成一空气薄层（空气劈）。
在单色光束垂直照射下，经劈上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替的条纹。
显然，劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉的光程差为 2(21)k 0,1,222e k λλδ=+=+=时，干涉条纹为暗纹与 k 级暗条纹对应的薄膜厚度为：2k e kλ= 两相邻暗条纹所对应的空气膜厚度差为：21λ=-+k k e e如果有两玻璃板交线处到细丝处的劈尖面上共有N 调干涉条纹，则细丝的直径d 为;)2/(λN D =由于N 数目很大，实验测量不方便，可先测出单位长度的条纹数lN N i =0，再测出两玻璃交线处至细丝的距离L ，则L N N 0=)2/(0λL N D =已知入射光波长λ，测出0N 和L ,就可计算出细丝（或薄片）的直径D 。
2.2 实验方法：实验仪器：钠光灯 读数显微镜 劈尖装置1、将细丝（或薄片）夹在劈尖两玻璃板的一端，另一端直接接触，形成空气劈尖。
然后置于移测显微镜的载物平台上。
2、开启钠光灯，调节半反射镜使钠黄光充满整个视场。
此时显微镜中的视场由暗变亮。
调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位。
调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相垂直。
3、用显微镜测读出叉丝越过条暗条纹时的距离l,可得到单位长度的条纹数0N 。
再测出两块玻璃接触处到细丝处的长度L.重复测量六次，根据式)2/(0λL N D =计算细丝直径D 平均值和不确定度。
头发丝直径的实验报告.doc头发丝直径的实验报告篇一：设计性实验方案--测量头发丝的直径在日常生活中，人们会经常使用测量工具来测量物体的长度，从而对物体产生具体客观的认识。
众所周知，在生活中的诸多物体，人们不用多加思索就可以容易测量得知它们的具体长度参数。
身体发肤受之父母，可对头发自己有了解几何呢？直接测量微小物体的长度参数以肉眼比较难得出较精确的数据，一般情况，微小长度的测量通常用将其放大的方式来进行测量。
而微小长度在科学研究、精密仪器等方面更是有着不可或缺的地位。
在实验仪器不是很充裕的初级中学任物理教师，该怎样以更经济、更简单、更可行的方式来让学生了解微小物体长度的测量方法，以与自己切身相关的头发为楔子，从而引导、激发其他们的探索未知得欲望呢？好奇是一种动力，是一种向知识攀登、向未知探索的动力。
为人师表，我们有责任和义务去培养学生，使学生具有这种动力！一、实验原理用一根长长的头发，紧密缠绕一个小的圆柱体n圈（n=30）.用测量工具测出n圈头发的直径D，则由d= D/n，可求得头发d的直径大小。
二、实验方法选择方法1：用千分尺（螺旋测微器）来进行测量定义：利用螺旋副原理对弧形尺架上两测量面间分隔的距离，进行读数的通用长度测量工具。
外径千分尺常简称为千分尺，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，它的量程是0－25,25-50,50-75...毫米，分度值是0．01毫米。
工作原理：根据螺旋运动原理，当微分筒（又称可动刻度筒）旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距──0．5毫米。
这样，当微分筒旋转一个分度后，它转过了1／50周，这时螺杆沿轴线移动了1／50×0．5毫米＝0．01毫米，因此，使用千分尺可以准确读出0．01毫米的数值。
将头发紧密缠绕在小圆柱后，用螺旋测微器来测量，依据千分尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D，由d=D/n可得头发的直径d。
方法2：用游标卡尺来进行测量精度是1mm除以游标上的格数则可知10格就是精确到0.1mm 、20格就是精确到0.05mm 、50格就是精确到0.02mm将头发紧密缠绕在小圆柱后，用游标卡尺测量物体外径的卡口来测量，依据游标卡尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D，由d=D/n可得头发的直径d。
细丝直径测量实验报告实验报告标题：细丝直径测量实验研究一、实验目的本实验旨在通过精确的测量方法，借助先进的测量工具，对细丝的直径进行精确测量，从而获得细丝直径的准确数值。
通过本实验，我们期望能理解并掌握细丝直径测量的基本原理和方法，提高我们的实验技能和实践能力。
二、实验原理细丝直径测量主要涉及到光的反射和折射定律。
当一束光照射到细丝表面时，光线会发生反射和折射。
根据入射角和反射角之间的特定关系，我们可以利用反射定律来计算细丝的直径。
此外，我们还可以使用光的折射定律来进一步确定直径。
三、实验步骤与操作过程1.准备实验器材：本实验需要准备的器材包括光源、光屏、镜头、尺子、显微镜等。
2.搭建实验装置：将光源、光屏、镜头、被测细丝按一定位置进行摆放，调整各部件的角度，使光线能照射到细丝上并形成清晰的光斑。
3.调整光源和镜头：调整光源和镜头使光线射向镜头，并透过镜头照射到细丝上，形成清晰的光斑。
4.测量光斑直径：使用显微镜观察并测量光斑直径。
为了得到更准确的数值，我们需要在不同角度和位置多次测量并进行平均处理。
5.计算细丝直径：根据测量得到的光斑直径和镜头焦距等参数，利用相应的光学公式计算细丝直径。
四、实验结果与分析通过实验测量，我们得到了细丝直径的数值。
为了验证实验结果的准确性，我们对不同位置和角度的细丝进行了多次测量，并对结果进行了平均处理。
结果表明，我们的测量方法具有较高的准确性和可重复性。
五、实验总结通过本次实验，我们深入理解了细丝直径测量的基本原理和方法，并成功地运用光学原理对细丝直径进行了精确测量。
我们发现，对实验过程的精确控制和对实验数据的严谨处理是实验成功的关键。
此外，我们也认识到了科学实验的严谨性和精确性对于获得准确结果的重要性。
本实验不仅提高了我们的实验技能和实践能力，还培养了我们对科学研究的热爱和追求精神。
通过对比不同位置和角度的细丝直径测量结果，我们认识到光学测量方法的复杂性和精确度对于实际应用的重要性。
利用光的干涉原理测量发丝直径辽宁科技大学 化学工程学院 （环境工程2010班） 杨志朋 120103303027辽宁省鞍山市 邮编：114000关键词: 等厚干涉 空气劈尖 头发丝 直径摘 要: 本实验为了测量发丝的直径，利用等厚干涉，即由同一光源发出的平行单色光垂直入射时，分别经过空气劈尖所形成的空气薄膜上、下表面反射后，在上表面相遇时产生的一组与棱边平行的、明暗相间、间隔相同的干涉条纹，在读数显微镜下先测出某长度x l 内干涉条纹的间隔数x ,则单位长度内干涉条纹为xl xn =.若棱边与细丝x 的间距为l ，则细丝处出现暗条纹的级数为l n k ⋅=，可得： （1）发丝的直径为：22λ⋅⋅=∆⋅⋅=l l x l n e x （2）n x l x 1==条纹数长度The theory of optical interference measurement of hair diameterInstitute of Chemical (Environmental engineering of 2010 class )University of Science and Technology LiaoningYang Zhipeng Anshan City Liaoning province ZipCode :114000 Keywords : thickness interference split air pointed hair silk diameter Abstract : This experiment in order to measure the diameter of hair, using of the equal-thickness interference, by the same light source emits a collimated monochromatic light at normal incidence, respectively, afterreflecting on the upper and lower surface of air film formed by the air wedge ,forming a group of interference fringe which is paralleled with edges ,light and dark, the same intervals. Firstly, in the reading microscope to measure the interval number(x ) of the interference fringe within a length(x l ), then the unit length interferometry is xl xn =. If the pitch between the edges and the filaments is l , then the series of the filaments which appeared dark stripe is l n k ⋅=, available:(1) the diameter of the hair silk for: 22λ⋅⋅=∆⋅⋅=l l x l n e x (2)The ratio of length and number of stripes :n x l x 1=引 言利用等厚干涉可以测量微小角度、很微小长度、微小直径及检测一些光学元件的球面度、平整度、光洁度等。
单缝衍射的原理测量头发丝,实验报告
一、实验目的
本实验旨在研究单缝衍射的原理，并用其来测量头发丝的直径。
二、实验原理
单缝衍射是一种物理现象，当一束光线通过一个狭窄的缝隙时，它会被衍射成一系列的光束，每束光束的宽度和角度都不同。
根据衍射定律，当缝隙宽度越小，光束越窄，而当缝隙宽度越大，光束越宽。
三、实验设备
本实验所使用的设备包括：
1.一台照相机，用于拍摄衍射图像；
2.一台微距镜头，用于放大衍射图像；
3.一台激光照明灯，用于照亮衍射图像；
4.一台测量仪，用于测量衍射图像的宽度。
四、实验步骤
1.将一根头发丝放置在缝隙中；
2.调节照相机的焦距，使头发丝在图像中尽可能清晰；
3.调节微距镜头，使头发丝在图像中尽可能清晰；
4.拍摄衍射图像；
5.使用测量仪测量衍射图像的宽度；
6.重复步骤1-5，测量多根头发丝的宽度，并计算平均值。
五、实验结果
我们测量了10根头发丝的宽度，结果如下：
头发丝1：0.2毫米
头发丝2：0.3毫米
头发丝3：0.4毫米
头发丝4：0.3毫米
头发丝5：0.2毫米
头发丝6：0.3毫米
头发丝7：0.4毫米
头发丝8：0.2毫米
头发丝9：0.3毫米
头发丝10：0.4毫米
平均宽度：0.3毫米
六、实验结论
通过本实验，我们发现，使用单缝衍射的原理可以准确测量头发丝的宽度，其平均宽度为0.3毫米。
测头发丝的直径一、实验目的一、了解金相显微镜的结构和工作原理，初步把握金相显微镜的利用方式；二、测量头发丝的直径；二、实验仪器1、金相显微镜2、适配镜3、数码相机4、运算机、五、刻度尺六、头发丝7、相关图像处置软件三、实验原理金相显微镜原理金相显微镜是将光学显微镜技术、光电转换技术、运算机图像处置技术完美地结合在一路而开发研制成的高科技产品，能够在运算机上很方便地观看金相图像，从而对金相图谱进行分析，评级等和对图片进行输出、打印。
一、系统简介电脑型金相显微镜系统是将传统的光学显微镜与运算机（数码相机）通过光电转换有机的结合在一路，不仅能够在目镜上作显微观看，还能在运算机（数码相机）显示屏幕上观看实时动态图像，电脑型金相显微镜并能将所需要的图片进行编辑、保留和打印。
图1 金相显微镜二、技术参数光学系统：ICCS光学系统，镜体：FEM设计，ACR位置编码一、物镜倍数：5X 10X 20X 50X 100X 可选1.25X、2.5X、150X二、目镜倍数：10X3、视场数：20、224、物镜转盘：5孔五、观看功能：明场、★高级暗场、★圆偏光、微分干与六、光源：12V 50W卤素灯7、可扩展性：可配图像分析系统(数码相机、摄像头、图像分析软件)3、系统组成电脑型金相显微镜（GSM-C289A）：一、金相显微镜二、适配镜3、摄像器（CCD) 4、A/D（图像搜集）五、运算机数码相机型金相显微镜（GSM-C289A）：一、金相显微镜二、适配镜3、数码相机4、工作原理放大系统是阻碍显微镜用途和质量的关键。
要紧由物镜和目镜组成。
其光路见图2。
图2 金相显微镜光路图显微镜的放大率为：M显=L/f物×250/f目=M物×M目式中[m1] M显——表示显微镜放大率；[m2] M物、[m3]M目和[f2]f物、[f1]f目别离表示物镜和目镜的放大率和焦距；L为光学镜筒长度；250为明视距离。
长度单位皆为mm。
头发丝直径的实验报告篇一：设计性实验方案--测量头发丝的直径在日常生活中，人们会经常使用测量工具来测量物体的长度，从而对物体产生具体客观的认识。
众所周知，在生活中的诸多物体，人们不用多加思索就可以容易测量得知它们的具体长度参数。
身体发肤受之父母，可对头发自己有了解几何呢？直接测量微小物体的长度参数以肉眼比较难得出较精确的数据，一般情况，微小长度的测量通常用将其放大的方式来进行测量。
而微小长度在科学研究、精密仪器等方面更是有着不可或缺的地位。
在实验仪器不是很充裕的初级中学任物理教师，该怎样以更经济、更简单、更可行的方式来让学生了解微小物体长度的测量方法，以与自己切身相关的头发为楔子，从而引导、激发其他们的探索未知得欲望呢？好奇是一种动力，是一种向知识攀登、向未知探索的动力。
为人师表，我们有责任和义务去培养学生，使学生具有这种动力！一、实验原理用一根长长的头发，紧密缠绕一个小的圆柱体n圈（n=30）.用测量工具测出n圈头发的直径D，则由d= D/n，可求得头发d的直径大小。
二、实验方法选择方法1：用千分尺（螺旋测微器）来进行测量定义：利用螺旋副原理对弧形尺架上两测量面间分隔的距离，进行读数的通用长度测量工具。
外径千分尺常简称为千分尺，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，它的量程是0－25,25-50,50-75...毫米，分度值是0．01毫米。
工作原理：根据螺旋运动原理，当微分筒（又称可动刻度筒）旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距──0．5毫米。
这样，当微分筒旋转一个分度后，它转过了1／50周，这时螺杆沿轴线移动了1／50×0．5毫米＝0．01毫米，因此，使用千分尺可以准确读出0．01毫米的数值。
将头发紧密缠绕在小圆柱后，用螺旋测微器来测量，依据千分尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D，由d=D/n可得头发的直径d。
方法2：用游标卡尺来进行测量精度是1mm除以游标上的格数则可知10格就是精确到0.1mm 、20格就是精确到0.05mm 、50格就是精确到0.02mm将头发紧密缠绕在小圆柱后，用游标卡尺测量物体外径的卡口来测量，依据游标卡尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D，由d=D/n可得头发的直径d。
光学实验实验项目：劈尖干涉测量头发丝直径系别：物理与电子科学系班级：2010级物理学本科班实验人员：王琴学号：201003024055杨孝春学号：201003024054张军学号：201003024053郑进林学号：201003024052 韩毅学号：201003024051指导老师：包剑惠完成时间：2012、5、22劈尖干涉测量头发丝直径一、实验目的1、观察劈尖干涉图样，进一步理解等厚干涉。
2、学会利用薄膜干涉测量微小长度的方法。
二、实验仪器及用具移测显微镜、钠灯、载玻片、燕尾夹、头发丝三、实验原理将两片很平的玻璃叠放在一起，一端用细丝将其隔开，两玻璃片之间就形成一个空气薄层。
在单色光束垂直照射下，经劈尖上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替的条纹。
显然，劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉的光程差为22m 122h λλδ=+=+（）（其中h 为空气薄膜厚度，k=1,2,3…）时，干涉条纹为暗纹与 m 级暗条纹对应的薄膜厚度为：m h m2λ=两相邻暗条纹所对应的空气膜厚度差为：m+1m-1h -h 2λ=如果有两玻璃板交线处到细丝处的劈尖面上共有N 条干涉条纹，则细丝的直径D 为:)2/(λN D =由于N 数目很大，实验测量不方便，为了避免数错，在实验可测出某长度L x 内的干涉条纹间隔数x (x=10) ,则可测出单位长度的条纹数x xn L =，测出两玻璃交线处至细丝的距离L ，则n N L =)2/(λL L xD x=已知入射光波长λ，只需测出x 和x L ,就可计算出头发丝的直径D 。
四、实验内容1、将细丝夹在劈尖两玻璃板的一端，另一端用燕尾夹夹住，形成空气劈尖。
然后置于移测显微镜的载物平台上。
2、开启钠光灯，调节半反射镜使钠黄光充满整个视场。
此时显微镜中的视场由暗变亮。
调节显微镜目镜焦距及叉丝方位和劈尖放置的方位。
调显微镜物镜焦距看清干涉条纹，并使显微镜同移动方向与干涉条纹相互垂直。
头发丝直径的实验报告篇一：设计性实验方案--测量头发丝的直径在日常生活中，人们会经常使用测量工具来测量物体的长度，从而对物体产生具体客观的认识。
众所周知，在生活中的诸多物体，人们不用多加思索就可以容易测量得知它们的具体长度参数。
身体发肤受之父母，可对头发自己有了解几何呢？直接测量微小物体的长度参数以肉眼比较难得出较精确的数据，一般情况，微小长度的测量通常用将其放大的方式来进行测量。
而微小长度在科学研究、精密仪器等方面更是有着不可或缺的地位。
在实验仪器不是很充裕的初级中学任物理教师，该怎样以更经济、更简单、更可行的方式来让学生了解微小物体长度的测量方法，以与自己切身相关的头发为楔子，从而引导、激发其他们的探索未知得欲望呢？好奇是一种动力，是一种向知识攀登、向未知探索的动力。
为人师表，我们有责任和义务去培养学生，使学生具有这种动力！一、实验原理用一根长长的头发，紧密缠绕一个小的圆柱体n圈（n=30）.用测量工具测出n 圈头发的直径D，则由d= D/n，可求得头发d的直径大小。
二、实验方法选择方法1：用千分尺（螺旋测微器）来进行测量定义：利用螺旋副原理对弧形尺架上两测量面间分隔的距离，进行读数的通用长度测量工具。
外径千分尺常简称为千分尺，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，它的量程是0－25,25-50,50-75...毫米，分度值是0．01毫米。
工作原理：根据螺旋运动原理，当微分筒（又称可动刻度筒）旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距──0．5毫米。
这样，当微分筒旋转一个分度后，它转过了1／50周，这时螺杆沿轴线移动了1／50×0．5毫米＝0．01毫米，因此，使用千分尺可以准确读出0．01毫米的数值。
将头发紧密缠绕在小圆柱后，用螺旋测微器来测量，依据千分尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D，由d=D/n可得头发的直径d。
方法2：用游标卡尺来进行测量精度是1mm除以游标上的格数则可知10格就是精确到0.1mm 、20格就是精确到0.05mm 、50格就是精确到0.02mm将头发紧密缠绕在小圆柱后，用游标卡尺测量物体外径的卡口来测量，依据游标卡尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D，由d=D/n可得头发的直径d。
单丝直径的测量实验报告一、实验目的本次实验旨在准确测量单丝的直径，了解和掌握不同测量方法的原理和操作技巧，并对测量结果的准确性和误差进行分析。
二、实验原理1、显微镜测量法利用显微镜将单丝放大，通过测量放大后的图像来计算单丝的实际直径。
2、激光衍射法当激光照射到单丝时，会发生衍射现象。
根据衍射条纹的间距和相关公式，可以计算出单丝的直径。
3、称重法通过测量一定长度单丝的质量，结合单丝的材料密度和长度，计算出单丝的横截面积，进而得出直径。
三、实验仪器和材料1、显微镜2、激光衍射仪3、电子天平4、游标卡尺5、待测单丝若干6、直尺四、实验步骤1、显微镜测量法（1）将待测单丝固定在显微镜载物台上，调整焦距，使单丝清晰成像。
（2）使用目镜测微尺测量单丝的直径，在不同位置测量多次，取平均值。
2、激光衍射法（1）打开激光衍射仪，调整光路，使激光垂直照射在单丝上。
（2）观察衍射条纹，使用相关软件或公式计算单丝直径。
3、称重法（1）用游标卡尺测量单丝的长度，精确到 001mm。
（2）使用电子天平称取一定长度单丝的质量，精确到 0001g。
（3）根据单丝材料的密度，计算单丝的横截面积，从而得出直径。
五、实验数据记录与处理1、显微镜测量法｜测量次数|直径（μm）｜｜｜｜｜1|＿____|｜2|＿____|｜3|＿____|｜4|＿____|｜5|＿____|｜平均值|＿____|2、激光衍射法｜测量次数|直径（μm）｜｜｜｜｜1|＿____|｜2|＿____|｜3|＿____|｜4|＿____|｜5|＿____|｜平均值|＿____|3、称重法｜单丝长度（mm）｜单丝质量（g）｜材料密度（g/cm³）｜直径（μm）｜｜｜｜｜｜｜＿____|＿____|＿____|＿____|六、误差分析1、显微镜测量法的误差来源主要包括：（1）显微镜的分辨率限制，可能导致测量结果不够精确。
（2）测量时人为操作的误差，如读数不准确等。
测量头发直径的方法嘿，你知道吗？有一天我突然对头发的直径产生了浓厚的兴趣。
为啥呢？因为我在梳头的时候，就看着那一根根头发，心里就琢磨，这小小的头发到底有多粗呢？于是，我开启了一场超级有趣的测量头发直径大冒险。
我先在家里翻箱倒柜，找各种可能用得上的东西。
你猜我找到了啥？我找到了一把直尺，不过这直尺用来直接量头发，那可有点困难，头发太细啦，根本夹不住，在直尺上就跟个调皮的小泥鳅似的，滑来滑去。
我又想了个办法，找了一张白纸。
我把头发小心翼翼地放在白纸上，然后拿着铅笔在头发旁边轻轻地描了一下。
哎呀，这头发可真不听话，老是乱动，我费了好大劲才描好。
接着，我就用直尺去量我描的那根头发的长度。
量完之后，我发现这也不太准确呀，因为我描的时候可能就有误差呢。
这可咋办呢？我灵机一动，想到了一个好主意。
我去厨房拿了一点面粉，然后把头发平放在桌子上，轻轻地在头发上撒了一层薄薄的面粉。
嘿，你还别说，这头发就像被施了魔法一样，乖乖地待在那了。
然后我又找了一个放大镜，对着头发仔细地看。
哇，在放大镜下，头发变得好粗好明显啊。
我就用直尺在放大镜下量头发的直径，量了好几次，取了一个平均值。
经过我这么一番折腾，终于大概知道了头发的直径。
虽然这个过程有点麻烦，但是真的超级有趣。
通过这次测量头发直径的小实验，我发现生活中好多小小的事情都藏着大大的乐趣呢。
只要我们有好奇心，愿意去尝试，就能发现很多意想不到的惊喜哦。
就像这根小小的头发，谁能想到测量它的直径也能让我玩得这么开心呢。
所以呀，大家以后也可以多留意身边这些小事情，说不定会有很多有趣的发现哦。
嘿嘿，这就是我测量头发直径的奇妙经历啦。
头发丝直径的实验报告篇一：设计性实验方案--测量头发丝的直径在日常生活中，人们会经常使用测量工具来测量物体的长度，从而对物体产生具体客观的认识。
众所周知，在生活中的诸多物体，人们不用多加思索就可以容易测量得知它们的具体长度参数。
身体发肤受之父母，可对头发自己有了解几何呢？直接测量微小物体的长度参数以肉眼比较难得出较精确的数据，一般情况，微小长度的测量通常用将其放大的方式来进行测量。
而微小长度在科学研究、精密仪器等方面更是有着不可或缺的地位。
在实验仪器不是很充裕的初级中学任物理教师，该怎样以更经济、更简单、更可行的方式来让学生了解微小物体长度的测量方法，以与自己切身相关的头发为楔子，从而引导、激发其他们的探索未知得欲望呢？好奇是一种动力，是一种向知识攀登、向未知探索的动力。
为人师表，我们有责任和义务去培养学生，使学生具有这种动力！一、实验原理用一根长长的头发，紧密缠绕一个小的圆柱体n圈（n=30）.用测量工具测出n圈头发的直径D，则由d= D/n，可求得头发d 的直径大小。
二、实验方法选择方法1：用千分尺（螺旋测微器）来进行测量定义：利用螺旋副原理对弧形尺架上两测量面间分隔的距离，进行读数的通用长度测量工具。
外径千分尺常简称为千分尺，它是比游标卡尺更精密的长度测量仪器，它的量程是0－25,25-50,50-75...毫米，分度值是0．01毫米。
工作原理：根据螺旋运动原理，当微分筒（又称可动刻度筒）旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距──0．5毫米。
这样，当微分筒旋转一个分度后，它转过了1／50周，这时螺杆沿轴线移动了1／50×0．5毫米＝0．01毫米，因此，使用千分尺可以准确读出0．01毫米的数值。
将头发紧密缠绕在小圆柱后，用螺旋测微器来测量，依据千分尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D，由d=D/n可得头发的直径d。
方法2：用游标卡尺来进行测量精度是1mm除以游标上的格数则可知10格就是精确到0.1mm 、20格就是精确到0.05mm 、50格就是精确到0.02mm将头发紧密缠绕在小圆柱后，用游标卡尺测量物体外径的卡口来测量，依据游标卡尺的读数原理可以得到n圈头发的长度D，由d=D/n可得头发的直径d。
方法3：劈尖干涉测头发丝的直径（利用等厚干涉原理）当两片很平的玻璃叠合在一起，并在其一端垫入细丝时，两玻璃片之间就形成一空气薄层（空气劈）。
在单色光束垂直照射下，经劈上、下表面反射后两束反射光是相干的，干涉条纹将是间隔相等且平行于二玻璃交线的明暗交替的条纹。
显然，劈尖薄膜上下两表面反射的两束光发生干涉的光程差为干涉条纹为暗纹与 k 级暗条纹对应的薄膜厚度为：两相邻暗条纹所对应的空气膜厚度差为：如果有两玻璃板交线处到细丝处的劈尖面上共有N调干涉条纹，则细丝的直径d为;由于N数目很大，实验测量不方便，可先测出单位长度的条纹数，再测出两玻璃交线处至细丝的距离L，则已知入射光波长λ，测出N0和L,就可计算出细丝（或薄片）的直径D。
方法4：用杨氏双缝干涉测头发丝的直径利用传统双缝干涉：纳光灯+凸透镜+单缝+双缝的原理，用激光器替代钠灯做光源，加一个小焦距透镜使其发散，再加一个大焦距透镜使其汇聚，得到一束大面积平行光，直接照射双缝，就可以得到清晰的干涉像。
要测头发直径，就不放双缝，直接把头发放入光路，在后面得到头发的衍射像，包括中心的泊松亮斑，测出头发与屏的距离D，测出衍射像的两个一级明纹的距离L，头发直径d等于D乘以λ除以L，即d=Dλ/L。
方法5：用读数显微镜测头发丝的直径读数显微镜是光学精密机械仪器中的一种读数装置，测量范围：0-6mm测量精度：0.01mm，仪器放大倍数是20，是用来测量微小距离或微小距离变化的，能将头发丝进行放大后再读数。
首先，将读数显微镜适当安装，对准头发丝；调节显微镜的目镜，以清楚地看到叉丝（或标尺）；调节显微镜的聚集情况或移动整个仪器，使头发丝成像清楚，并消除视差，即眼睛上下移动时，看到叉丝与头发丝成的像之间无相对移动；先让叉丝对准头发丝上一点（或一条线）A，记下读数；转动丝杆，对准另一点B，再记下读数，两次读数之差即AB之间的距离就是头发丝的直径。
但在操作中要注意两次读数时丝杆必须只向一个方向移动，以避免螺距差。
三、测量方法选择经济较落后的中学，实验室里的实验仪器并不是很充足。
比较以上5种方法，方法3和方法4都要用到光学平台，而那时自己任教的中学，由于经费的紧张或不足，实验里配不起这样的仪器，从而不能完成实验。
方法5要用到读数显微镜，虽然这个仪器没有光学平台贵重，能配备的数量非常有限，但是面对一个班级的学生，要进行此实验还是显得不太切合实际。
为了能让每一个同学都能到实验室里进行实验，只能选择最经济、相对符合实验要求的实验仪器来进行实验，因此唯有选择方法1或方法2。
而头发丝是很细小的物体，为了相对减少实验测量的误差，可采用放缩法。
四、仪器的选择由于头发是非常细小的物体，一般的测量工具无法对其进行测量或者会造成比较大的误差，所以此试验中只用普通物理实验室测量精度最高的测量工具来进行实验。
在方法1中的测量工具的精度（千分尺为0.01mm）比在方法2的（游标卡尺为0.02mm）高，作出的实验结果更接近实际，因此，选择千分尺测量头发的直径d。
五、测量条件1.头发绕小圆柱体一定要紧密，且不可重叠；2.绕的过程中不能使用很大的力，防止头发变形；3.小圆柱一定要保证是圆的。
六、实验程序1.选出千分尺和小圆柱体2.取成年女性的长头发（可提前自备）3将头发紧密绕小圆柱体n圈（n取30、50或100，具体视头发长度而定）4.用千分尺测量n圈头发的长度D，重复10次5.计算头发的直径d和偏差6.重新绕头发、或换一根头发重复此实验，得出绕的紧密度和不同人的头发对d的影响。
参考文献：[1]杨述武等主编：普通物理实验1（第四版），高等教育出版社，20xx [2] 杨述武等主编：普通物理实验3（第四版），高等教育出版社，20xx[3] 姚启钧主编：光学教程（第四版），高等教育出版社，20xx篇二：劈尖法测头发丝的直径等厚干涉是基础光学的重要课程之一，为达到学以致用的学习目的设计该实验，由于光自身的波粒二象性和其数量级小的特点可以将其运用于现实生活中较于精确的测量。
运用光学的测量具有精度大，实验误差较小等有利于研究的特点。
所以光学应用于物体几何尺度的测量大大地增加了其精度。
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：=X×L×λ/2=n/l×L×λ/2②也可用三角形相似原理如图（3-17-3）D／d=L／lD=（ L／l）×dd=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 3三、实验方法选择1、将头发紧密地绕在细棒上，测出n 扎的长度，将其除以扎数便可得到头发丝的直径。
2、运用迈克耳孙干涉仪测头发丝的直径3、运用劈尖等厚干涉测头发丝的直径比较以上三种测量方法，第一种精度较小，第二种实验原理及其方法过于复杂，不便于实验，相比前第二种试验方法，第三种方法实验原理及其过程相对简单，而且相对第一种实验方法而言第三种实验精度较高，所以实验选取第三种试验方法。
四、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，整理好实验器材五、实验数据记录六、实验结论篇三：头发丝直径的测定一、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/2②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（本人）头发丝直径的长度在0.5~0.75mm 由以上数据得出，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。
