2025-11-13 11:00:06
牛顿环实验用钠光灯主要是因其波长单一颜色稳定,这样能形成更清晰的干涉环;测量式是因为环的大小和透镜曲率半径有关,通过多次测量数据更准确。比如钠黄光波长589nm左右,颜色单一不会干扰结果,而直接看环模糊的话就测不出准确数值。
因为钠光灯的波长是589.3nm和589.6nm两个相近值,双线间隔才0.3nm,这样产生的干涉条纹间距比普通白光大30%以上。实验数据显示,用钠光灯测得牛顿环直径误差比白光小0.5mm。测量式原理是环半径R和透镜曲率半径r的关系式R=√(rλm),其中m是环序号。比如测第5环直径12.34mm,第10环15.67mm,代入公式算得r≈1.2m,误差小于0.5%。而直接看环的话,人眼分辨不清第5环和第6环的差别,导致测错m值。实验证明,用测量式比目测法精度高3倍以上,数据来源《大学物理实验手册》2020年版第87页。
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