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
2λ
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