细丝直径的测量铁丝直径

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细丝直径的测量铁丝直径

【实验目的】

(1)通过实验加深对等厚干涉原理及干涉概念的理解 (2)学习用等厚干涉测量铁丝直径的方法 (3)学会读书显微镜的正确使用 【仪器用具】

钠光灯 读数显微镜 劈尖装置 【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。

λλk d =+=∆22明纹()21222λ

λ+=+=∆k d 暗纹

相邻两暗纹(或明纹)对应的空气厚度

λλ

k d k =+

2

2()12

21+=+

+k d k λ

21λ

=

-+k k d d

则细丝直径D 为

N D = N 为干涉条纹总条纹S L D 2

tan λ

αα==≈

2λ⋅=

S L D

L 为劈尖的长度用游标卡尺测,S 为相邻两暗条纹的间距,用读书显微镜测量(5次测量)

Λ 为钠光波长,λ =

mm 103.5896-⨯

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 。 【实验内容】

(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.重复测量五次,根据式)2/(0λL N D =计算细丝直径D 平均值和不确定度。

【数据记录】

实验测量数据

单位(mm ) 错误!未找到引用源。

5

j i S S - S1 S6 S2 S7

S3 S8

S4 S9

S5

S10

【注意事项】

(1)干涉环两侧的序数不要数错

(2)防止读书显微镜的回程误差