2014-实验5 牛顿望远镜

[实验五] 望远镜放大率的测定[实验目的] 1．掌握望远镜的构造及其放大原理；2．学会测定望远镜放大率的方法；[实验仪器] 望远镜 （编号： ）石英刻度尺（300mm 、500mm ）[实验原理]望远镜式用途极为广泛的助视仪器，主要是帮助人眼观察远处的目标，其作用在于增大被观察物体对人眼的视角，起视角放大作用，其视角放大率定义为：ea a M 视角不用仪器时物体所张的角用仪器时虚物所张的视0=（5－1）望远镜的光学系统是由物镜和目镜组成，两透镜的光学间隔几乎为零，即物镜的像方焦点和目镜的物方焦点几乎重合。

望远镜分两类，若物镜和目镜的像方焦距均为正，称为开普勒望远镜，若物镜的像方焦距为正，目镜的像方焦距为负，则称为伽利略望远镜。

图5－1为开普勒望远镜的原理光路图，图5－2为伽利略望远镜原理光路图。

由理论计算，望远镜的放大率M 为： ''eo f f M ＝－(5－2)1、投影法测放大率由于望远镜的视角很小，故视角之比可以用视角的正切之比来代替，故5－1式可用5－3式来表达： 0l ltga tga M e o ==（5－3） 上式中的l 和0l 分别为物AB 的长度和像B A ''投影到物屏上的投影B A ''''的长度。

2、光阑法测放大率当望远镜对无穷远调焦时，望远镜筒的长度可以认为是'+'e o f f ，这时将望远镜的物镜卸下，在他的原来位置放一长度为1l 的目的物（十字叉丝光阑），则在离目镜d 处得到该物所成的实像，设像长为2l －，如图5－3所示，根据透镜成像原理可得df f l l e '+'=-021（5－4） '='+'+e ef f f d 1110 （5－5）从（5－4）和（5－5）两式消取d 得到：21l l f f M eo =''-= （5－6） [实验内容及步骤]1、 把望远镜调焦到无穷远处，也就是使望远镜能清楚地看到远处的景物。

牛顿环测透镜曲率半径实验报告实验目的，通过牛顿环测量透镜曲率半径，掌握牛顿环的原理和应用，加深对透镜成像特性的理解。

实验仪器，凸透镜、平凸透镜、反射镜、钠光灯、目镜、目镜支架、显微镜、调焦架、刻度尺、白纸、宽口瓶。

实验原理，利用牛顿环原理，通过在凸透镜和平凸透镜之间形成的干涉环，测量透镜的曲率半径。

实验步骤：1. 将钠光灯放置在实验台上，调整至合适位置，使其发出的光线垂直射向凸透镜。

2. 在凸透镜上方放置目镜支架，将目镜支架调整至合适位置，并在目镜支架上安装目镜。

3. 调整凸透镜的位置，使其与目镜的视野中心重合，观察透镜中心出现的干涉环。

4. 用刻度尺测量相邻两个明暗交替的干涉环半径r，记录下各个干涉环的半径r1、r2、r3...rn。

5. 利用公式R=(r1^2-r2^2)/(λn)，计算透镜的曲率半径R。

实验结果：通过实验测得凸透镜的曲率半径R为x米。

实验分析：根据实验结果，我们可以得出透镜的曲率半径。

通过对实验数据的分析，我们可以发现...实验结论：通过本次实验，我们成功利用牛顿环测量了透镜的曲率半径，掌握了牛顿环的原理和应用，加深了对透镜成像特性的理解。

实验注意事项：1. 在进行实验时，要注意调整光源和目镜的位置，保证实验的准确性。

2. 实验中要注意保持透镜的清洁，以免影响实验结果。

3. 在测量干涉环半径时，要尽量减小误差，提高测量的准确性。

结语：通过本次实验，我们对牛顿环测透镜曲率半径有了更深入的了解，这对我们今后的学习和科研工作都具有重要的意义。

希望大家能够认真对待实验，不断提高实验技能，为科学研究做出更大的贡献。

大学物理牛顿环实验一、实验目的1、观察牛顿环的干涉现象2、研究干涉现象与光波的波动性质3、学习使用分光仪、读数显微镜的方法二、实验原理牛顿环是一种典型的干涉现象，它是由一束光分成两束相干光，在空间叠加而成。

当一束光照射在玻璃表面时，会产生反射和透射两种现象。

反射光会在玻璃表面形成亮斑，而透射光则会继续传播。

当透射光再次照射到玻璃表面时，会再次产生反射和透射，形成一系列的反射和透射光。

这些反射和透射光会相互干涉，形成明暗相间的条纹，这就是牛顿环。

三、实验步骤1、调整分光仪，使一束光通过玻璃棱镜，分成两束相干光，并在空间叠加。

2、调整分光仪的望远镜，观察到清晰的牛顿环。

3、使用读数显微镜测量牛顿环的直径，并记录下来。

4、改变分光仪的棱镜角度，观察干涉条纹的变化，并记录下来。

5、分析实验数据，得出结论。

四、实验结果与分析1、实验结果在实验中，我们观察到了清晰的牛顿环干涉现象，并且使用读数显微镜测量了牛顿环的直径。

随着分光仪棱镜角度的变化，干涉条纹也会发生变化。

2、结果分析通过实验数据，我们可以得出以下（1）牛顿环是由两束相干光在空间叠加而形成的干涉现象。

（2）干涉条纹的明暗交替是由于两束光的相位差引起的。

（3）通过测量牛顿环的直径，我们可以计算出光波的波长。

（4）随着分光仪棱镜角度的变化，干涉条纹会发生变化，这是因为光的波长和入射角发生了变化。

五、结论通过本次实验，我们深入了解了干涉现象与光波的波动性质，学习了使用分光仪、读数显微镜的方法。

这对于我们今后在光学领域的研究具有重要意义。

大学物理牛顿环实验一、实验目的1、观察牛顿环的干涉现象2、研究干涉现象与光波的波动性质3、学习使用分光仪、读数显微镜的方法二、实验原理牛顿环是一种典型的干涉现象，它是由一束光分成两束相干光，在空间叠加而成。

当一束光照射在玻璃表面时，会产生反射和透射两种现象。

反射光会在玻璃表面形成亮斑，而透射光则会继续传播。

当透射光再次照射到玻璃表面时，会再次产生反射和透射，形成一系列的反射和透射光。

一、实验目的1. 了解光的色散现象。

2. 学习使用三棱镜进行光的分光实验。

3. 通过实验验证白光是由多种颜色的光混合而成的。

4. 掌握分光计的使用方法。

二、实验原理白光是由多种颜色的光混合而成的，这些颜色被称为光的谱色。

当白光通过三棱镜时，由于不同颜色的光在介质中的折射率不同，导致不同颜色的光线在折射时产生不同的偏折角度，从而使白光分散成多种颜色的光，这种现象称为光的色散。

三、实验器材1. 三棱镜2. 分光计3. 白光光源4. 纱布5. 纸张6. 直尺7. 记号笔四、实验步骤1. 将分光计放置在实验桌上，调整分光计使其水平稳定。

2. 将白光光源置于分光计的入射光口处，调整光源高度，使光线垂直射入三棱镜。

3. 将三棱镜放置在分光计的入射光路上，调整三棱镜的位置，使光线垂直射入三棱镜。

4. 调整分光计的望远镜，使其对准三棱镜出射的光线。

5. 观察望远镜中的光谱，记录下光谱的形状和颜色。

6. 使用直尺测量光谱中各种颜色的位置，并记录下来。

7. 将测量数据整理成表格，分析光谱的色散情况。

五、实验结果与分析1. 观察到白光通过三棱镜后，分散成由红到紫的连续七彩光带，在屏幕上形成光谱。

2. 通过测量，发现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光在光谱中的位置依次排列。

3. 分析光谱的色散情况，发现波长越短的光，其折射率越大，折射角度也越大。

六、实验结论1. 白光是由多种颜色的光混合而成的，这些颜色被称为光的谱色。

2. 当白光通过三棱镜时，由于不同颜色的光在介质中的折射率不同，导致不同颜色的光线在折射时产生不同的偏折角度，从而使白光分散成多种颜色的光，这种现象称为光的色散。

3. 通过实验验证了牛顿关于光的色散现象的结论。

七、实验注意事项1. 实验过程中，注意调整分光计和三棱镜的位置，确保光线垂直射入三棱镜。

2. 观察光谱时，注意保护眼睛，避免长时间直视强光。

3. 在记录实验数据时，注意准确记录各种颜色的位置和形状。