牛顿环实验思考题1.牛顿环实验中,如果要得到等间距的干涉条纹,可采取哪些措施?2.在牛顿环实验中,假如平板玻璃不是一个光

回答你第4个问题吧：当被检验的光学元件表面是平滑的,则观察到的牛顿环也是一系列平滑的同心圆环.若该元件的表面凹凸不平,则牛顿环将出现弯曲或畸变.即可达到检验的目的.

牛顿环现象是靠有透镜形的玻璃和反光底板间的气隙引起光程差,从而干涉的.
画一个图,透镜形的玻璃表面越往四周,斜率越大,这样光程差增加的越快（只要向外一点点,竖直方向气隙高度变化就很大）,对于等间隔变化的气隙高度,越往外横向移动距离就越短.

1：在凸透镜的凸起的表面,其实形成的干涉是一条光线经过透镜凸面反射光与折射出去的光经过透镜下面的玻璃板反射的光的干涉.
2：你应该学过“测量物体表面的平整度”,那里有个公式Δx=L/tanθ(具体系数我记不清了)Δx是干涉时两亮纹之间的距离,同样,这里的θ是透镜在一条入射光线折射点的切线与平面所成的角度,所以越靠近圆心,θ越小,亮环之间距离越大.其实还可以这么理如果越远离中心,距离越大,即越容易观察,那么应该到处都是牛顿环,而其实牛顿环很难见到.“测量物体表面的平整度”也可以这么记.如果角度越大,Δx越大.那需要那么大费周折吗?
3：其实显微镜有种测微尺,可以测量显微镜下物体的实际长度.具体是有刻度的目镜,和有刻度的盖玻片,先是在某一放大倍数下,用二者可以得出实际长度（盖玻片上的刻度）与放大后的长度之间的对应（比例）.
手打了这么多字,

1、牛顿环实验反映的是光的干涉现象,呈现条纹是由于空气膜上下表面所反射的光发生了干涉.亮暗条纹相间则与光程差是半波长的奇偶数倍有关.而条纹宽窄的差异,则是空气膜变化率的不同所导致的:变化率越大,光程差半波长的奇偶数倍更替得就越频繁,使得条纹更加密集,从而是条纹看起来更窄.
这里应该结合劈尖的知识去理解:越陡,空气膜厚度变化率越大,条纹也随之变密变窄.
而牛顿环实验所用的实验晶体的下表面是弧形的,就是说空气膜的上表面是弧形的,越靠近边缘空气膜厚度的变化越剧烈,条纹密度也就越大,造成牛顿环靠外的干涉条纹更窄更细的实验现象.
2、利用光的干涉对实验平面验平其实就是劈尖的知识.如果平面有不平,那么该处的空气膜后都会发生变化.有凸起时,空气膜变薄,该处的条纹会向低端凸起；平面有下凹,该处空气膜变厚,条纹向劈尖抬起端凸起.这样一来,就可以清晰地观察平面的平整性了.

解题思路：当光照射时膜的两表面产生频率相同的反射光，从而出现光的抵消，最终实现增加透射性；牛顿环实验说明了光具有波动性，且照射光波长越长，观察到的条纹间隔越大；如果观察者和μ子一起以接近光速的速度扑向地球，会感到地球大气层变得很薄；相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关．

A、当光照射时膜的两表面产生频率相同的反射光，从而出现光的抵消，最终实现增加透射性，所以膜的厚度一般为绿光在薄膜中波长的四分之一．故A错误；
B、牛顿环实验说明了光具有波动性，且照射光波长越长，观察到的条纹间隔越大；故B错误；
C、如果观察者和μ子一起以接近光速的速度扑向地球，根据相对论的假设可得，观察者会感到地球大气层变得很薄；故C正确；
D、相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关．故D错误．
故选：C

点评：
本题考点： * 长度的相对性；光的干涉．

考点点评： 本题考查的知识点较多，都是一些记忆型的，难度不大，在平时学习中注意多积累．光的透射能力是由薄膜的厚度决定，当厚度正好使得两反射光的光程差等于半个波长，出现振动减弱的现象．此时光的透射性最强．

分振幅干涉；薄膜干涉；等厚干涉,三者皆是

弦长大于半径,带入公式计算之后波长会比半径带入结果偏大,但实际上半径代入结果比真实结果是偏小得,因为实际上光线经过界面是有折射的.所以代入弦长于真实值比较就不太清楚.

理论上可用第二个式子,但该式只能于确定条纹中心后使用,实际中很难确定条纹中心位置,所以可采取如下办法：
Rm^2=mR入
Rn^2=nR入
两式相减：
Rm^2-Rn^2=(m-n)R入
所以
R=(Rm^2-Rn^2)/(m-n)入=(Dm^2-Dn^2)/4(m-n)入
补充：
几何关系可知
当测量的Rm,Rn不通过圆心,
他的平方差仍与真实值相等
即Rm^2-Rn^2=Rm真^2-Rn真^2

然后,在实验操作中,中心不可能是点接触又是一个系统误差.
一、把观察到的干涉产生的暗环的半径当成是光线进入透镜反射点的半径.分析光路图知道,它们是不相等的.这一因素影响不大,在分析误差时常常忽略而忘记考虑.
这样测出的半径比光线反射处的半径要小,由
R=（r^2+h^2）/2h
知,这一因素使得测量结果偏小.
二．推导时,忽略了h^2,这样也使得测量结果偏小.
这一因素的影响也不大.
三、在实验操作中,由于中心不可能达到点接触,在重力和螺钉压力下,透镜会变形,中心会形成暗斑,造成测量结果偏差.
我们推导的公式中,用两个级次的差值进行处理,但是这样也只能避免确定暗环级次的问题,而不能真正彻底消除中心暗斑大小对结果的影响.
因为中心暗斑大小反映了透镜形变的大小,透镜受到螺钉的压力和重力,不仅是中心处发生形变,整个曲面都要形变.越靠外的地方形变越大,则Δ h变小,因此关系式中分母上的（m-n）与没有形变时已经不同了,而是变小了,可以推知,测量结果偏大了.实验书上的公式暗含着这样的近似：认为只有中心处变平,而未考虑透镜曲面上其它地方的形变.事实上,当透镜发生形变后,就不再是球面了,也不严格满足关系式：Δ r^2=2RΔ h了.
也就是说,相同的半径R处对应的空气层厚度h减小,且越靠外减小得越甚,Δ h变小,m-n变小,测量结果偏大.这个因素是影响最大的一个因素,中心暗斑越大,测量结果越不准确,越偏大.
对于这一因素,有一篇题为《牛顿环中暗斑大小对测量结果的影响》的小论文进行了探讨.
其中给出的解决方法是：
在不同的中心暗斑大小情况下分别进行测量,并记录中心暗斑的大小,然后与标准值比较观察误差大小.最后在计算机上用软件Matlab对结果进行拟合,曲率半径为纵轴,中心暗斑半径为横轴.然后就可以得到对应于中心暗斑半径为0的曲率半径值.
这样做结果的确比较准确,但是论文中也犯了一个走极端的错误,那就是,即使在理想的点接触情况下,中心暗斑的半径也不是0.
因为我们在做任何干涉实验中观察到的条纹都不是一条线,而是有粗细的.对于单色性较好的光来说,条纹的粗细主要是由于光强极值不可能比附近的光强有明显的突变造成的
因此,即使在理想的点接触条件下,中心暗斑的半径也不是0,而是有一定的大小,它比第一暗环的宽度稍大一点.中心暗斑在这个大小的时候得到的结果是相对来说最准确的.
另外,老师曾提到,测量结果的准确度与所用透镜的曲率半径大小也有关,曲率半径小的测得的结果更准确些.这点不难分析,因为曲率半径小的透镜发生的相对形变小,同一半径对应的空气层厚度变化小,因此测量结果的相对误差就小一些,并且曲率半径本身就小,则绝对误差更小.曲率半径大的则相反.也就是说,透镜的形变因透镜本身而异,造成的结果偏差也与透镜本身曲率半径的大小有关.我们测量出来的曲率半径,实际上是把形变后的曲面还当作球面,按照我们推导的球面情况下的公式处理求出的曲率半径.

是一种光的干涉现象,中间疏外围密的同心相间光环.
单色光照射时,明暗相间; 复合光（白光）时,彩色相间.
选暗条纹测量,好像是因为在显微镜下,暗条纹边缘明细,容易测量,亮条纹粗糙……

牛顿环实验需要你在观察牛顿环时单向计数,就是说你的测距显微镜只能是从左向右移动,这样右侧的螺纹就会一直紧贴,从而达到消除回空误差的目的.
如果一会儿向左移动一会儿向右,数据就会受到回空误差的干扰.

可以通过选取距离中心较远的,比较清晰的两个环进行测量,选取第k+m级和第k级 且使m的值大些,这样成倍减小读数显微镜的测量叉丝和干涉条纹对准时产生的定位误差

1、中心呈一亮斑（明暗条纹相反）
2、没影响.经几何推导可得此结论
半径曲率公式：R=(rm^2-rn^2)/(ma-na)
记r实际测的是弦长的一半l,设该弦到环心的距离为x,由勾股定理有x^2+l^2=r^2,所以rm^2-rn^2=(x^2+lm^2)-(x^2+ln^2)=lm^2-ln^2,所以无影响
3、牛顿环实验反映的是光的干涉现象,呈现条纹是由于空气膜上下表面所反射的光发生了干涉.亮暗条纹相间则与光程差是半波长的奇偶数倍有关.而条纹宽窄的差异,则是空气膜变化率的不同所导致的:变化率越大,光程差半波长的奇偶数倍更替得就越频繁,使得条纹更加密集,从而是条纹看起来更窄.而牛顿环实验所用的实验晶体的下表面是弧形的,就是说空气膜的上表面是弧形的,越靠近边缘空气膜厚度的变化越剧烈,条纹密度也就越大,造成牛顿环靠外的干涉条纹更窄更细的实验现象.

楼主是南京大学大一学生吗?说不准我们是同学哟,嘿嘿!
1.由于光的波动性,因此光不是绝对直线传播的,总有光会漏到牛顿环装置上的,所以能观察到牛顿环,并且玻璃片角度越偏向45度,牛顿环越明显（做实验调试装置时你就应该感觉到了）.
2.这个问题书上有公式（第273页21-4）,你抄一下公式就可以了.
3.画一张光路图,尽量精准一些,如果对自己的画图水平没有信心,可以在书上第272页图21-1上方虚线框中的图进行改造.（将曲率半径扩大,在原图上画一幅光路图就一切明了了.）答案是条纹向外移动.中心会变暗（实验时把房间灯关掉观察）,因为第一圈亮环会向外移动,中心位置的暗斑面积扩大,接受光粒子的数量相应减少,亮度降低.
做一下最后总结：如果你是南京大学的学生,那么你做的四个光学试验中有两个体现了光的粒子性,两个体现了光的波动性.通过四个实验,我们应该充分了解光粒子性与波动性的结合,即波粒二象性.

1、牛顿环实验反映的是光的干涉现象,呈现条纹是由于空气膜上下表面所反射的光发生了干涉.亮暗条纹相间则与光程差是半波长的奇偶数倍有关.而条纹宽窄的差异,则是空气膜变化率的不同所导致的:变化率越大,光程差半波长的奇偶数倍更替得就越频繁,使得条纹更加密集,从而是条纹看起来更窄.
这里应该结合劈尖的知识去理解:越陡,空气膜厚度变化率越大,条纹也随之变密变窄.
而牛顿环实验所用的实验晶体的下表面是弧形的,就是说空气膜的上表面是弧形的,越靠近边缘空气膜厚度的变化越剧烈,条纹密度也就越大,造成牛顿环靠外的干涉条纹更窄更细的实验现象.
2、利用光的干涉对实验平面验平其实就是劈尖的知识.如果平面有不平,那么该处的空气膜后都会发生变化.有凸起时,空气膜变薄,该处的条纹会向低端凸起；平面有下凹,该处空气膜变厚,条纹向劈尖抬起端凸起.这样一来,就可以清晰地观察平面的平整性了.