2016年牛顿环实验讨论

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老师你好,我想问下在测量头发丝粗细时,头发丝不均匀造成条纹与头发丝不平行的具体光路图是怎样的? — 金明 2016/03/20 11:21
参见牛顿环实验2012年讨论,第一个图。 — 童培雄 2016/03/20 15:49
谢谢老师。
老师好,干涉法测量铜丝直径和直接用读数显微镜测量铜丝直径的结果有很大的差距【我的结果是干涉法得到直径约为直接测量的1.7倍】,重复实验后依然有此问题,请问是为什么? — 张子壬 2016/03/22 07:17
头发较软,很容易压扁。所以干涉法得到头发直径要小于直接法得到的头发直径。而铜丝较硬,所以两种测量方法结果相近。我认为主要原因是在公式中少除了一个2。其次有可能在直接法测量中,铜丝没有对焦好;还有干涉条纹间距没有测准;在测量中来回旋转鼓轮。 — 童培雄 2016/03/22 19:14
老师您好。在用干涉法测量头发丝直径,将头发放在平面玻璃一侧时,头发图像暗,难以读出其位置,是否是调光的问题?而将头发丝放在较为靠近平面玻璃中央时,能够较好的读出头发丝位置,但讨论区之前提到这样的操作又不够合理,是不是因为倾角大导致玻璃边缘读数误差大?应该如何平衡头发位置和亮度这两个因素?在这个实验中可以移动钠灯吗? — 萧钧文 2016/03/27 09:17
将头发放在平面玻璃一侧时,头发图像暗,难以读出其位置,是光照亮度问题,可以移动钠灯。因为前一个测量干涉条纹已经结束。注意:测量干涉条纹,头发一定要放在平面玻璃一侧(靠近边缘) — 童培雄 2016/03/28 08:33
老师您好,请问实验室中牛顿环的曲率半径标准值是多少呢? — 曾诚 2016/04/04 15:26
实验室提供的5个透镜的曲率半径各不相同,做完实验后(在实验室代入公式估算曲率半径)老师会告诉你。 — 童培雄 2016/04/04 18:15
老师你好,我想问一下按照书上的步骤使用作图法估算曲率半径还需要计算不确定度吗,如果是,那么该如何计算人工拟合的不确定度 — 羊远哲 2016/04/06 10:59
估算曲率半径,主要目的是看一看测量结果是否正确,如果相差很大就当场重做。回去作图后发现错就不能当场再重做实验了。因为是估算,所以不要求不确定度计算,而且实验讲义中也没有要求不确定度的计算。 — 童培雄 2016/04/06 16:19
老师您好。本实验在讲义开头介绍部分里,最后一句提到了“并能够计算测量结果的不确定度”,但是在之后的实验内容,以及教室中的告示板上均未再提到不确定度的计算。所以我想确认一下这个实验是否要求计算曲率半径的不确定度? — 谢意 2016/04/07 21:19
以讲义实验内容与告示牌为准,不要求计算曲率半径的不确定度。谢谢提醒,下学期讲义中删除这一句。 — 童培雄 2016/04/08 10:45
老师,根据公式R=(dm^2-dn^2)/4(m-n)λ可以计算曲率半径,但是考虑到牛顿环的各环直径之差是逐渐减小的,那么如果我保持m-n不变而改变m、n的之时,比如说用第20环减去第6环,与用21-7,22-8…..,则dm^2-dn^2是减小的,这样R就在逐渐变小,这样岂不是根据这个公式无法得到R的确定值?当然,用图像法就不存在这一问题,我只是针对给出的这个公式存在疑问 — 吴锃 2016/04/23 16:53
根据公式,m-n不变,dm2-dn2不变,否则不是线性关系。可用已测的数据18-6,19-7,20-8试一试,其实d182-d62d192-d72几乎相等 — 童培雄 2016/04/24 13:15嗯对,我计算了一下,,结果都在2.49±0.35的范围内波动,谢谢老师 — 吴锃 2016/04/30 09:41
老师,我们在分析牛顿环干涉条纹时都是认为入射光垂直于透镜,但是实验室钠灯是放在旁边的,感觉并不是垂直入射,请问这对于实验有影响吗?
此外在测铜丝直径时,没有办法将镜筒调到既可以使条纹清晰,又可以使铜丝清晰的位置,这是因为牛顿环仪上凸透镜的缘故吗?我们观察到的干涉条纹是在凸透镜表面形成的吗? — 王德谦 2016/05/16 22:00
理论上要求垂直入射,但实际上不严格的垂直入射也可以。无法调到条纹与铜丝同时清晰,因为它们不是处于同一平面上。 — 童培雄 2016/05/17 19:04
请问老师,他们为什么不是在同一个平面上呢?我不太懂我们用显微镜所观察到的干涉条纹所对应的实物是在哪个平面上? — 王德谦 2016/05/30 13:36
这个就像拍照。人在不同位置时,拍照时要调焦距,否则拍出来照片模糊。 — 童培雄 2016/05/31 20:25
老师您好,请问牛顿环透镜上下表面会发生干涉吗?—周南宇
不可以,主要原因:上下表面反射光的光强相差大(有损耗),还有钠光相干长度小。 — 童培雄 2016/06/07 13:53
老师您好,请问做测量细丝直径时,明暗条纹始终难以与十字线的竖直线平行,应该怎么办?这样会有什么影响吗?还有头发丝到两块玻璃接触点的距离应该用直尺量还是用显微镜观察测量—陈丛思捷
编辑时,按以上倒数第二个按钮后,姓名与时间自动生成。轻轻旋转圆玻璃,使十字线的竖直线与暗条纹平行。当然如果头发与暗条纹不平行(什么原因造成?),测出头发就有较大误差,可以进一步分析。头发丝到两块玻璃接触点的距离可以用直尺量,也可以用显微镜观察测量。在用显微镜测量时注意不要测错,有可能测到头发丝到头发丝另一边玻璃顶端的距离,造成测出的距离变小。 — 童培雄 2016/09/21 16:10
老师好,我有3个问题:①测透镜曲率半径时,为什么不用第1到5条暗条纹? ②之前您讲钠光的相干长度小,按我的理解,就是能够发生干涉的最大光程差,查了一下是0.579mm,那么我假设透镜的半径是3cm,曲率半径是我实验测得的283.8cm,那么可以得到透镜的最大厚度是0.1586mm,那么2h就是0.3172mm,是小于0.579mm,所以无法干涉,那这样不就是空气层的最大厚度也是0.1586mm,也无法干涉吗?这和钠光是斜着照进去有关系吗?③干涉法测头发丝的直径时,测量结果应该比真实值小是吗,还是因为头发被压扁了?— 曹亦淳 2016/11/08 07:32
①这个问题提得很好,原因如下:第一暗条纹粗,不易确定位置。第二,弦长短。②如果2h就是0.3172mm,它是小于0.579mm,是可以干涉。相反如果2h大于0.579mm无法干涉。③是的。 — 童培雄 2016/11/08 09:58