利用牛顿环测液体折射率实验报告[1]

利用牛顿环和分光计原理测液体折射率项目主持人：作者单位：指导教师：XX学院XX年XX月目录目录 (2)摘要 (3)牛顿环和分光计测折射率实验仪器，目的 (3)牛顿环测折射率实验原理 (3)分光计测折射率实验原理 (4)牛顿环测折射率实验内容 (6)分光计测折射率实验内容 (7)牛顿环测折射率实验数据 (9)分光计测折射率实验数据 (10)牛顿环与分光计测折射率实验比较 (12)摘要本文结合牛顿环实验，分光计实验，阐述了测量液体折射率的实验原理，并研究出了具体的测量方法，最后对水的折射率进行了测量，并得出了较为准确的测量结果。

关键词:牛顿环、分光计、折射率、等厚干涉、三棱镜、液体、极限角【实验仪器】牛顿环实验：JCD3型读数显微镜，牛顿环，钠光灯，凸透镜(包括三爪式透镜夹和固定滑座)，水。

分光计实验： JJY型分光计一台、平面镜、三棱镜两个、钠灯一个、水和酒精。

【实验目的】1、利用牛顿环的干涉原理测量水的折射率。

2、利用分光计的折射原理测量水（酒精）的折射率。

【实验原理】牛顿环实验一个曲率半径相当大的平凸透镜与另一平面玻璃,如图1所示装置,在两玻璃面之间,便形成了很薄的类似劈尖的空气层。

单色光源发出的光,经过透镜变成一束平行光,再经倾斜45°的半透明平面镜反射后,垂直地照射到平凸透镜的表面上。

入射光在空气薄层的上下两表面反射后,其中一部分穿过平面镜M,进入显微镜T。

在显微镜中可以观察到以O点为中心的环形干涉条纹,如图2所示,称为牛顿环。

66 2图1 图2前期我们做了牛顿环实验，可知一些基本原理。

由图1可知，光程差&=2e+ 5.89310m λ-=⨯/2由图可知R^2=r^2+(R-e ）^2当e<<R 时，划去e^2（最小量） 得e=r^2/2R&=r^2/R+ 5.89310m λ-=⨯/2=(2k+1)* /2(暗条纹） 所以rk^2=kR 5.89310m λ-=⨯(k=0,1,2,3……）则有rm^2-rn^2=(m-n)R* 5.89310m λ-=⨯因为圆心不以测定，故去直径替代半径，有Dm=2rm即曲率半径R=（Dm^2-Dn^2)/4*(m-n)* 5.89310m λ-=⨯滴水后有R=N(D`m^2-D`n^2)/4*(m-n)* 5.89310m λ-=⨯ （N 为水的折射率）所以有R/R=1=*N整理可得N=分光计实验光从一种介质进入另一种介质时，其入射角i 的正弦跟折射角r 的正弦之比，被定义为光从介质1进入介质2时的相对折射率n 12，即rin sin sin 12= （1）介质相对于真空的折射率叫做介质的绝对折射率。

一.实验的目的和意义1 .通过阿贝折射仪测水，糖水，玻璃的折射率，掌握阿贝折射仪的使用，同时了解掠入射法测定液体折射率，反射法和掠入法测固体折射率，即掌握使用阿贝折射仪测定物质折射率的方法，另外通过对葡萄糖溶液折射率的测定，确定其浓度。

2.通过自行搭建干涉装置，掌握分振幅法产生双光束以实现干涉的原理，观察非定域干涉条纹，掌握用干涉条纹计数法测量空气折射率的原理与方法。

3.通过研究对比空气和水在牛顿环里发生的干涉现象，更新了液体折射率的测试方法，使牛顿环的应用更加丰富，开拓了物理实验的新视野。

二.实验基础知识与实验原理1.阿贝折射仪是测物质折射率的专用仪器，他能快速而准确地测出透明液体，半透明液体或固体材料的折射率。

阿贝折射仪的光学系统由望远系统和读数系统组成，应用阿贝折射仪测量物质的折射率的方法是建立在全反射原理基础上的掠入射法，其中液体折射率由掠入射法测定而固体折射率由掠入法和反射法测定。

图 1 望远系统读数系统读书系统光路图图 2（阿贝折射仪）2.牛顿环测液体折射率,其中牛顿环是一种典型的等厚薄膜干涉现象，能充分显示光的波动性。

本文通过研究对比空气和水在牛顿环里发生的干涉现象，更新了液体折射率的测试方法，使牛顿环的应用更加丰富，开拓了物理实验的新视野。

图3（牛顿环）牛顿环是一种典型的等厚薄膜干涉现象，能充分显示光的波动性。

本文通过研究对比空气和水在牛顿环里发生的干涉现象，更新了液体折射率的测试方法，使牛顿环的应用更加丰富，开拓了物理实验的新视野。

设计原理当以波长为x 的钠黄光垂直照射到平凸透镜上时，由液体膜上，下表面反射光的光程差以及干涉相消。

即暗纹条件：)1......)(2,1,0(2/)12(2/2=+=+=n n ne λλδ 式中e 为某一暗纹中心，所在处的液体膜厚度，k 为干涉级次。

利用图中的几何关系，可得：R r e 2/2= (r 为条纹半径），代入（1）式，有图4......)2,1,0(2/)12(2//2=+=+=n n R nr λλδ （2）则暗纹半径......)2,1,0(/==n k nR r k λ （3）若取暗纹观察，则第m ，k 级对应的暗环半径的平方nmR r m /2λ= （4） knR r n /2λ= （5）两式相减得平凸透镜的曲率半径)/()(22n m n r r R n m --= （6）观察牛顿环时我们也将会发现牛顿环中心由于形变，灰尘，水等的影响，中心不是一点，而是一个不甚清晰的暗或亮的圆斑。

液体折射率测定旳设计与实现汇报班级: 学号: 姓名: 试验时间:一、摘要：掠入射法只需常用仪器分光计及附件三棱镜,可用来在线检测,仪器一般、测量简捷、精确度高, 在工业生产中有实用意义。

本试验用掠入射法测液体旳折射率, 先测出三棱镜旳顶角和i'测出三棱镜旳折射率, 深入求出液体旳折射率。

关键词: 三棱镜、明暗分界线、顶角二、引言在分光计上已经测定了三棱镜旳折射率, 测量液体折射率旳措施有诸多种, 例如牛顿环法, 等倾干涉条纹法, 分光计掠入射法, 分光计全反射法, 阿贝折射仪测量法等。

本次旳试验用旳措施是分光计掠入射法。

本试验旳重要仪器是分光计, 使用分光计也是本试验中旳重点, 本试验旳最终目旳是让我们通过已经有旳基础, 自行设计方案测出任意液体旳折射率.三、试验任务: 1.调整分光计；2.用掠入射法测出透明固液体旳折射率。

四、试验仪器:JJY型分光计、三棱镜、待测液体（水）、毛玻璃、钠光灯。

五、试验原理: 掠入射法测量液体折射率原理如图1,三棱镜ABC为等边棱镜,BC为磨砂面,虚线为被测液体,当光线BO以90°入射时,棱镜内旳折射光线为OO′,在AC面再折射,出射线为O′P,其折射角为 ,其他入射角不不小于90°旳光线旳折射角都不小于 ,因此在O ′P 光线旳右边为暗区,被测液体旳折射率n ’。

有如下关系: 22'sin sin cos sin n A n A φφ=-- （1）式中n 、A 分别为三棱镜折射率和棱镜角,其值用试验措施事先测定, 由于三棱镜折射率n 随入射光波长不一样而变化,事先可用相似光源采用掠入射法进行测定,如图2所示,根据几何关系有:12,3,23sin sin sin 'sin ,i n i i n i i i A ==+=联立消去2i 和3i ,1i =90°时,得2sin 'cos 1()sin i A n A+=+ （2）如图2, 用分光计测出三棱镜顶角和 角, 代入式(2)即可求得n 值。

利用牛顿环测液体折射率摘要：液体折射率的测量在工农业中十分重要，本文阐述了牛顿环测液体折射率的实验原理，通过比较空气与水中牛顿环半径，求出液体折射率。

本文采用逐差法处理数据，测量过程简单，结果较为准确关键词：牛顿环 液体折射率 逐差法牛顿环是一种典型的等厚薄膜干涉现象，能充分显示光的波动性。

本文通过研究对比空气和水在牛顿环里发生的干涉现象，更新了液体折射率的测试方法，使牛顿环的应用更加丰富，开拓了物理实验的新视野。

一，当牛顿环薄膜为一般介质的讨论如图所示，设距接触点为ｒ处薄膜厚度为ｄ，设薄膜折射率为Ｎ．一束单色光垂直投射上去，入射光在薄膜上下表面反射并与上表面发生干涉，两束光光程差为：=22dn λδ+------------------------------------------(1)在反射光中形成一系列以接触点Ｏ为中心的明暗相间的同心圆圈（如图ｂ所示）叫牛顿圈。

其中2λ项是膜层下表面光由光疏介质到光密介质交界面反射时所引起的半波损失。

满足明、暗圈的干涉条件分别是： 22dN k λδλ=+=――――――――――――(2)K=1,2,3……2(21)22dN k λλδ=+=+-----------------------------(3)由图a 几何关系可知： 222()R r R d =+-即： 222r Rd d =-其中R 为透镜曲率半径。

由于R>>d,所以上式近似为：22r Rd = ——————————————（4）代入明暗圈公式有：2(21)2k k R r N λ+=（明圈）————————（５）2kR r Nλ=（暗圈）———————————（６） 由上式知，圈半径越大，相应的干涉级别越高。

随着圈半径增大，薄膜上下层两面间夹角增大，条纹变密。

实际观察到的牛顿环中心不是一点, 而是一个亮圆斑或者暗圆斑。

这是因为透镜的凸面与平面玻璃接触时受压而发生的弹性形变, 接触处是一个圆面, 或者是由于透镜与平面玻璃之间有尘埃, 造成两玻璃面未接触上。

牛顿环法测液体折射率的实验研究折射，一种光的自然现象，它的发生依赖于光的波长，以及光折射介质的折射率。

折射率，一种介质的物理量，它决定了光在介质中传播时发生的折射程度，以及光在介质中传播时被改变的波长。

而在本文中，我们将聚焦于探讨牛顿环法在测量液体折射率方面的研究。

牛顿环法是科学家发明的一种用来测量折射率的方法。

牛顿环法包括三个步骤：先用现成的玻璃片做半透镜，然后放在一个有反射环的容器中，最后将容器放置在一个照明设备的照射下。

当照射的光线被半透镜反射到反射环上时，一条光线就会被反射到另一边的反射环上，这条光线被称为真实线。

然后将液体放入容器中，当液体反射的光线穿过液体时，它会发生折射，折射的光线称为反射线。

当真实线和反射线分别出现在反射环上时，从里面测试发现他们会有一定量的角度偏移，这个角度偏移就是液体折射率的测量值。

牛顿环法过程中涉及到的各种因素会对测量结果产生影响，例如物体的表面粗糙程度，物体的折射角等等。

若物体表面存在粗糙程度，那么光辐射就会发生反射，影响对物体表面光折射率的测量。

此外，假如物体表面折射角大于90°，就会发生全反射，因此无法通过牛顿环法测量物体折射率。

为了尽可能准确地测量液体折射率，应该采取一定的措施，确保物体表面粗糙程度尽可能小，而且物体表面的折射角应小于90°，有助于获得准确的测量结果。

折射率的测量精度受多种因素的影响，比如照明设备的光强，以及反射环的折射率。

所以为了确保测量结果的准确性，应该使用较强的光源，而且反射环的折射率应尽量接近样本，这样可以提高测量结果的准确性。

在本文中，我们着重探讨了牛顿环法在测量液体折射率方面的应用。

牛顿环法是一种简便而有效的方法，能够准确测量出液体的折射率，并且特殊器件不多，常见的玻璃片和反射环就可以搭建出一个实验装置。

另外，牛顿环法有一系列特定的条件，必须要满足，才能得到准确的测量结果，例如物体表面的粗糙程度，以及物体的折射角等等。

牛顿环实验报告数据引言牛顿环实验是光学实验中的经典实验之一，通过观察和测量干涉环的直径，我们可以推导出材料的透明度和薄片的厚度等物理参数。

本文将介绍牛顿环实验的实验原理以及我们进行的实验过程和数据分析。

实验原理牛顿环实验基于干涉现象，即光波的叠加和相消干涉。

当一束平行光垂直入射到一个平凸透镜和平凸透镜上的薄透镜组成的薄层处时，由于光的波长特性，入射光在透镜和薄片之间反射，产生反射光束和透射光束。

当反射光束和透射光束再次相遇时，它们会发生干涉，形成一系列环状的明暗交替的干涉环，即牛顿环。

实验过程我们首先需要准备一套实验装置。

将一块光学平凸透镜倒置在平凹透镜上，以保证两个透镜之间的空气夹层非常薄。

其次，将光源对准透镜组的中心，并通过一个半透镜来从反射光到达我们的观察屏幕上。

最后，使用显微镜观察屏幕上形成的牛顿环。

在实验过程中，我们测量了牛顿环的直径，并将数据记录下来。

我们在不同厚度的薄片上进行了多组实验，以探究厚度和透明度之间的关系。

数据分析通过实验测量得到的牛顿环直径可以用来计算薄片的厚度。

根据光的相位差和波长之间的关系，可以得到以下公式：厚度d = (m * λ) / (2 * n)其中，d为薄片的厚度，m为牛顿环的顺序数，λ为波长，n为薄片的折射率。

我们可以通过多组实验数据来验证这个公式。

根据实验中测量得到的牛顿环直径，并通过已知的波长值以及透明材料的折射率，我们可以计算出薄片的厚度。

通过比较计算结果和实际测量的厚度，我们可以评估该公式的准确性。

但需注意，实验中可能存在一些误差来源，如仪器的测量误差、光源的稳定性等。

在进行数据分析时，应对这些误差进行合理的修正和考虑。

结论通过牛顿环实验，我们得到了一系列数据，并用这些数据验证了计算薄片厚度的公式的准确性。

实验结果与理论相符合，说明我们的实验方法和数据分析是可靠的。

牛顿环实验作为光学实验中的重要内容，不仅可以帮助我们理解干涉现象，还可以应用于实际生活中，如光学元件的制造、光学设备的校正等。

利用牛顿环测液体折射率摘要：液体折射率的测量在工农业中十分重要，本文阐述了牛顿环测液体折射率的实验原理，通过比较空气与水中牛顿环半径，求出液体折射率。

本文采用逐差法处理数据，测量过程简单，结果较为准确关键词：牛顿环 液体折射率 逐差法牛顿环是一种典型的等厚薄膜干涉现象，能充分显示光的波动性。

本文通过研究对比空气和水在牛顿环里发生的干涉现象，更新了液体折射率的测试方法，使牛顿环的应用更加丰富，开拓了物理实验的新视野。

一，当牛顿环薄膜为一般介质的讨论如图所示，设距接触点为ｒ处薄膜厚度为ｄ，设薄膜折射率为Ｎ．一束单色光垂直投射上去，入射光在薄膜上下表面反射并与上表面发生干涉，两束光光程差为：=22dn λδ+------------------------------------------(1)在反射光中形成一系列以接触点Ｏ为中心的明暗相间的同心圆圈（如图ｂ所示）叫牛顿圈。

其中2λ项是膜层下表面光由光疏介质到光密介质交界面反射时所引起的半波损失。

满足明、暗圈的干涉条件分别是： 22dN k λδλ=+=――――――――――――(2)K=1,2,3……2(21)22dN k λλδ=+=+-----------------------------(3)由图a 几何关系可知： 222()R r R d =+-即： 222r Rd d =-其中R 为透镜曲率半径。

由于R>>d,所以上式近似为：22r Rd = ——————————————（4）代入明暗圈公式有：2(21)2k k R r N λ+=（明圈）————————（５）2kR r Nλ=（暗圈）———————————（６） 由上式知，圈半径越大，相应的干涉级别越高。

随着圈半径增大，薄膜上下层两面间夹角增大，条纹变密。

实际观察到的牛顿环中心不是一点, 而是一个亮圆斑或者暗圆斑。

这是因为透镜的凸面与平面玻璃接触时受压而发生的弹性形变, 接触处是一个圆面, 或者是由于透镜与平面玻璃之间有尘埃, 造成两玻璃面未接触上。

中南大学牛顿环实验报告篇一：牛顿环实验报告等厚干涉——牛顿环【实验目的】(1)用牛顿环观察和分析等厚干涉现象；(2)学习利用干涉现象测量透镜的曲率半径；(3)学会使用读数显微镜测距。

【实验原理】在一块平面玻璃上安放上一焦距很大的平凸透镜，使其凸面与平面相接触，在接触点附近就形成一层空气膜。

当用一平行的准单色光垂直照射时，在空气膜上表面反射的光束和下表面反射的光束在膜上表面相遇相干，形成以接触点为圆心的明暗相间的环状干涉图样，称为牛顿环，其光路示意图如图。

如果已知入射光波长，并测得第k级暗环的半径rk，则可求得透镜的曲率半径R。

但实际测量时，由于透镜和平面玻璃接触时，接触点有压力产生形变或有微尘产生附加光程差，使得干涉条纹的圆心和环级确定困难。

用直径Dm、Dn，有22Dm?DnR?4(m?n)?此为计算R用的公式，它与附加厚光程差、圆心位置、绝对级次无DD关，克服了由这些因素带来的系统误差，并且m、n可以是弦长。

【实验仪器】JCD3型读数显微镜，牛顿环，钠光灯，凸透镜(包括三爪式透镜夹和固定滑座)。

【实验内容】1、调整测量装置按光学实验常用仪器的读数显微镜使用说明进行调整。

调整时注意：(1)调节45玻片，使显微镜视场中亮度最大，这时，基本上满足入射光垂直于透镜的要求(下部反光镜不要让反射光到上面去)。

(2)因反射光干涉条纹产生在空气薄膜的上表面，显微镜应对上表面调焦才能找到清晰的干涉图像。

(3)调焦时，显微镜筒应自下而上缓慢地上升，直到看清楚干涉条纹时为止，往下移动显微镜筒时，眼睛一定要离开目镜侧视，防止镜筒压坏牛顿环。

(4)牛顿环三个压紧螺丝不能压得很紧，两个表面要用擦镜纸擦拭干净。

2、观察牛顿环的干涉图样（1）调整牛顿环仪的三个调节螺丝，在自然光照射下能观察到牛顿环的干涉图样，并将干涉条纹的中心移到牛顿环仪的中心附近。

调节螺丝不能太紧，以免中心暗斑太大，甚至损坏牛顿环仪。

（2）把牛顿环仪置于显微镜的正下方，使单色光源与读数显微镜上45?角的反射透明玻璃片等高，旋转反射透明玻璃，直至从目镜中能看到明亮均匀的光照。

液体折射率的测量文章通过运用几何光学的原理来测量液体折射率。

主要用掠入射法和牛顿环法两种方法测量不同浓度的食盐水的折射率，通过数据分析，对比两种方法，得出掠入射法比牛顿环法测量更加准确。

标签：掠入射；牛顿环；折射率折射率是反映透明介质材料光学性质的一个重要参数，对于研究物质的性质和构造提供重要的依据；在食品、化工、医药等领域，经常要检测液体的浓度，大多数液体的浓度和折射率有一定的关系，测量液体的折射率就显得非常重要。

测量液体折射率有多种方法，掠入射法、牛顿环法是物理研究上通用的方法，原理简单、方法易操作。

本论文通过这两种方法测量不同浓度的盐水折射率，并对实验结果进行分析、比较，以得出最佳方案。

1 掠入射法测量液体的折射率1.1 实验原理将折射率为n的待测物质放在已知折射率为n1的直角棱镜的折射面AB上，且n<n1。

若以单色的扩散光源照射分界面AB时，则从图1可以看出：入射角为90°的光线I将掠入射到AB界面，而后折射进入三棱镜并射到AC面，再经折射而进入空气。

除I外，其他光线在AB面上的入射角小于90°，因此经三棱镜折射后进入空气时，都在光线I’的左侧。

当用望远镜对准出射光方向观察时，视野中将看到以光线I’为分界线的明暗半荫视场。

一般情况下，待测物质的折射率有如下关系[1]：1.2 实验内容（1）将盐水按照质量浓度配比，配制浓度分别为2%，4%，6%，8%…22%，24%。

（2）调好分光计，包括将望远镜对无穷远调焦，并使其光轴垂直于仪器的主轴；调节棱镜的主截面也垂直于仪器主轴。

（3）将待测液体滴1～2滴在直角棱镜中的AB面上，使用顶角（∠A）为90°角的棱镜，并用另一辅助棱镜A’B’C’与AB面结合，使液体在两棱镜接触面形成一均匀液层，然后置于分光计棱镜台上，如图2所示。

（4）先用眼睛在出射方向观察半荫视场。

仔细调节使半荫视场的分界线位于棱镜。

（5）台近中心处，将望远镜叉丝对准分界线，记下两游标读数（v1，v1’），重复几次，取平均值。

师大学毕业论文论文题目：利用牛顿环测量水的折射率系别：物理系专业：物理学班级：09A班学生：马援奎学号：指导教师：袁海良职称：副教授最后完成时间：本科毕业论文（设计）题目审批表系别：班级：专业：本科毕业论文（设计）中期检查表系别：班级：专业：本科毕业论文（设计）指导教师评语系别：班级：专业：本科毕业论文（设计）答辩记录表系别：班级：专业：利用牛顿环测量水的折射率实验马援奎摘要：由牛顿发现利用用一个曲率半径大的凸透镜和一个平面玻璃相接触，用单色光照射，则出现明暗相间的单色圆环。

这种光学现象被称为“牛顿环”。

利用牛顿环的光学原理测量液体折射率，是一种十分可行的方法，本文中阐述了牛顿环的光学原理和测量蓖麻油折射率的实验原理,并研究出了具体的测量方法,最后对蓖麻油的折射率进行了测量,并得出了较为可靠地数据结果。

English abstract:By Newton found use in a large radius of curvature of the convex lens and a flat glass contact, with monochromatic light illuminate, appear with monochromatic light and shade is ring. This optical phenomenon is known as \"Newton ring\". Using the optical principle of Newton's rings measuring liquid refractive index, is a very feasible method, this article elaborated the Newton ring optical principle and the principle of measuring refractive index of castor oil experiment, and worked out the specific measurement method, finally, the refractive index were measured, castoroil and it is concluded that the more data results in a reliable way.关键词：牛顿环、折射率、逐差法Keywords:Newton's rings, refractive index, by differential method目录摘要 (6)关键词 (6)一、牛顿环 (7)（一）牛顿环简介 (7)（二）牛顿环原理 (8)二、牛顿环测量水的折射率 (9)（一）测量原理 (9)（二）实验测量方法 (10)（三）实验步骤 (10)（四）实验数据及其计算 (10)1、牛顿环测量空气的折射率 (10)2、牛顿环测量水的折射率 (12)3、水的折射率的计算 (13)三、误差分析 (13)四、实验结果及其结论 (14)五、结束语 (14)参考文献 (15)一、牛顿环（一）牛顿环简介17世纪初，物理学家牛顿在考察肥皂泡及其他薄膜干涉现象时，把一个玻璃三棱镜压在一个曲率已知的透镜上，偶然发现干涉圆环，并对此进行了实验观测和研究。

利用牛顿环实验测定透明薄片的折射率方法与注意事项引言：牛顿环实验是一种常用的测量透明薄片折射率的方法。

通过利用牛顿环现象可以准确测定透明薄片的厚度和折射率，具有简便、直观、精确的特点。

本文将介绍牛顿环实验测定透明薄片折射率的方法和注意事项。

一、实验方法1. 实验器材准备实验所需器材包括：一台光源（如激光光源），一块平凸透镜，一块待测透明薄片，一个调节螺钉的测微器以及一个显微镜。

2. 实验步骤a) 将光源设置在平台上并打开。

b) 在显微镜下方放置平凸透镜，使光源发出的平行光通过透镜。

c) 在透镜上方，将待测透明薄片轻轻放置于透镜上。

注意要使薄片与透镜的接触面为平行。

d) 通过调整显微镜底部的测微器，使显微镜的视野中出现牛顿环。

注意调节测微器的位置，以使得牛顿环清晰可见。

e) 记录下相应的测微器读数，然后移动透镜和薄片，使得发生一周的位移。

再次记录测微器读数。

f) 通过测微器读数的变化计算出透明薄片的厚度和折射率。

二、计算方法1. 计算透明薄片的厚度透明薄片的厚度可以通过牛顿环的半径变化来计算。

设初始测微器读数为d1，经过一周位移后的测微器读数为d2，一周位移引起的读数差值为Δd。

则透明薄片的厚度h可以通过以下公式计算：h = Δd * λ / [2 * (d2 - d1)]其中，λ为光的波长。

2. 计算透明薄片的折射率透明薄片的折射率n可以通过以下公式计算：n = N / h其中，N为牛顿环的序号。

三、注意事项1. 实验环境实验应在光线较暗的环境中进行，以避免光源干扰或外界光线对实验结果的影响。

2. 平凸透镜的选择选择适当的平凸透镜是保证实验效果的关键。

透镜的质量应优秀，表面光洁度高。

3. 牛顿环的调节在进行实验前，需要确保牛顿环清晰可见。

通过调节显微镜的测微器，使得显微镜底部与透明薄片之间的距离符合要求，以获得清晰的牛顿环。

4. 读数准确性在记录测微器读数时，应保持稳定的手势，避免误读或读数过程中的摇动。

牛顿环法测液体折射率的实验研究折射率（refractiveindex,RI）是一个重要的物理量，在光学领域有着非常重要的作用。

它描述的是光在物体（比如液体）的边界处的变化，可以帮助物理学家们更加精确地描述物体的状态。

有一种特殊的方法牛顿环法，可以帮助科学家们精确地测量液体的折射率。

牛顿环法的基本原理是，当光通过一个环形装置时，其变化是液体折射率的函数。

牛顿环这种装置通常由环形物体（这里是液体）以及一个基准（一般是水）组成，光线会在这两个物体之间反射，形成一个“环”。

系统的折射率会随着光的变化而变化，而科学家用这些变化来计算折射率。

在牛顿环法实验中，首先将需要测量的液体放入一种叫做折射率仪的特殊仪器中。

然后，一个环形管会将液体与水隔开，并将一台光源放置在环形管的一个焦点处。

接着，科学家需要仔细观察光线反射的变化并记录下来，然后用这些变化来计算液体的折射率。

实验表明，牛顿环法是一种相对准确的测量液体折射率的方法。

实验中，科学家可以更快更准确地测量液体的折射率，而且不存在任何测量误差。

因此，牛顿环法是液体折射率测量的有效方法之一，实验中也证明了它的可行性和准确性。

在应用牛顿环法测量液体折射率的实验中，许多参数都需要测量。

最关键的是，科学家需要精确地测量液体的折射率。

其次，还需要考虑物理参数，比如液体的温度和比重，以及管子的宽度等。

在这种情况下，科学家需要使用恰当的仪器来测量液体的参数，而仪器本身也必须使用可靠的基准物质来确保测量精度。

总之，牛顿环法是一种有效的测量液体折射率的方法，虽然它要求科学家有足够的技术知识和技能来进行准确的测量，但只要满足了所有必要的要求，可以确保测量准确度，因此这种方法可以准确地测量液体的折射率。

它可以帮助科学家更准确地了解液体的特性，从而可以更好地利用这些知识来探索其他物理原理。

牛顿环实验报告牛顿环实验报告引言：牛顿环实验是一种经典的光学实验，由英国科学家艾萨克·牛顿于17世纪末发现并研究。

通过这个实验，我们可以深入了解光的干涉现象和波粒二象性，以及如何利用这些原理来测量透明薄片的厚度。

本文将详细介绍牛顿环实验的原理、实验装置和实验结果，并探讨实验的应用领域。

一、实验原理：牛顿环实验基于光的干涉现象。

当平行光垂直照射在一块平面玻璃片上时，由于玻璃与空气的折射率不同，光线在两者交界处会发生反射和折射。

这种反射和折射会导致光波的干涉现象，形成一系列明暗相间的环状图案，称为牛顿环。

二、实验装置：牛顿环实验的装置相对简单。

我们需要一块平面玻璃片和一台光源，如白炽灯或激光器。

将光源照射在玻璃片上，观察通过目镜或显微镜的放大图像，即可看到牛顿环的明暗圆环。

三、实验步骤：1. 将玻璃片放置在光源下方，使光线垂直照射在玻璃片上。

2. 通过目镜或显微镜观察玻璃片上的牛顿环图案。

3. 调整目镜或显微镜的焦距，使图案清晰可见。

4. 记录不同半径的明暗圆环的位置。

四、实验结果：根据实验步骤记录的明暗圆环位置，我们可以计算出透明薄片的厚度。

牛顿环的明暗圆环半径与薄片的厚度成正比。

通过测量明暗圆环的半径，我们可以利用相关公式计算出薄片的厚度。

五、实验应用：牛顿环实验在科学研究和工程领域有广泛的应用。

首先，它可以用于测量透明薄片的厚度，如玻璃片、液晶屏等。

其次，牛顿环实验也可以用于检测光学元件的质量，如透镜的曲率和表面平整度。

此外，牛顿环实验还可以用于研究光的干涉现象和波粒二象性，深入探索光的本质和行为规律。

六、实验拓展：除了牛顿环实验，还有其他一些基于光的干涉实验可以进一步拓展研究。

例如杨氏双缝干涉实验和薄膜干涉实验，它们都可以帮助我们更加深入地理解光的干涉现象和波粒二象性。

通过进行这些实验，我们可以进一步挖掘光学的奥秘，为科学研究和技术创新提供更多的可能性。

结论：通过牛顿环实验，我们可以直观地观察到光的干涉现象，了解光的波动性质和粒子性质的统一。

利用牛顿环测液体得折射率【摘要】本文结合牛顿环干涉原理测量空气折射率得方法，阐述了测量液体折射率得实验原理,并研究出了具体得测量方法,最后对水得折射率进行了测量,并得出了较为准确得测量结果。

一、实验目得:牛顿环就是一种典型得等厚薄膜干涉现象,能充分显示光得波动性。

本文通过研究对比空气与水在牛顿环里发生得干涉现象，更新了液体折射率得测试方法,使牛顿环得应用更加丰富,开拓了物理实验得新视野。

二、设计原理当以波长为x得钠黄光垂直照射到平凸透镜上时,由液体膜上，下表面反射光得光程差以及干涉相消。

即暗纹条件:式中e为某一暗纹中心，所在处得液体膜厚度,k为干涉级次。

利用图中得几何关系,可得: (r为条纹半径）,代入(１)式,有(2)则暗纹半径(3)若取暗纹观察,则第m,ｋ级对应得暗环半径得平方(4)(5)两式相减得平凸透镜得曲率半径(6)观察牛顿环时我们也将会发现牛顿环中心由于形变，灰尘，水等得影响,中心不就是一点,而就是一个不甚清晰得暗或亮得圆斑。

目因而圆心不易确定。

故常取暗环得直径替换。

进而有(7)同理对于空气膜。

则有（8)式(7)与式(８）相比,可得: （９)由(９）式可知，只要测出同一装置(相同得平凸透镜与平面得玻璃板)下得空气膜与液体膜得条纹直径,即可求出液体得折射率。

三、设计方案1.调整实验装置将牛顿环装置放在毛玻璃上。

点燃钠光灯,调节显微镜前面得透光反射镜得角度,与水平面成得角度,这样从目镜中瞧到明亮得光场旋转目镜旋钮，使分化板上得十字线位于目镜得交线上，即从目镜中瞧到清晰地十字线。

缓慢转动手轮,使显微镜自下而上缓慢上移,直到从目镜中瞧到清晰地干涉图样,并使相与交叉丝无视差。

略微移动牛顿环装置,使显微镜十字叉丝位于牛顿环中心。

2.实验操作将牛顿环装置得凸透镜与平板玻璃拆开,用滴管在平板玻璃上滴一层待测液体,然后压上凸透镜。

由于液体有表面张力,能够充满凸透镜与平板玻璃之间得空间。

则现在凸透镜与平板玻璃之间形成了液体膜。

基于牛顿环实验测液体折射率Measure Liquid Refractive Index Based on Newton Ring'sExperiments赵贤物理一班 20130921141摘要：首先介绍用牛顿环实验测量液体折射率的原理，然后给出应用比对法测量液体折射率的方法、技术支撑以及测量注意事项。

Abstract: Firstly, a principle of Newton's ring experiment was introduced to test the refractive index of liquid, and then the specific experimental methods of measuring liquid refractive index, technical support and precautions in measurement process were given.关键词：牛顿环；等厚干涉；折射率Key words: Newton's rings；equal thickness interference；refractive index 引言：折射率是物质的最基础的特性参量，测量折射率大小的测量是物理实验要解决的主要任务之一。

实验过程中对液体折射率进行测量的时候由于其具备的复杂度较大，误差性比较大，所以说要比固体折射率的测量难一点。

本文以介绍测量液体折射率的措施为中心。

具体分析了牛顿环干涉的方法和光在液体内部传播的特性，这不但是增加了该题目的实验内容，而且还提出了比较切实可行的测量液体折射率的新型措施，物理意义使清晰明白、方法便捷，而且能够产生合理有效的测量结果。

在实验的过程中能够促进学员理解光的具体特性，不断的提高学员研究和解决问题的实际能力。

1 测量原理取一个曲率半径很大的平凸透镜，凸面置于光学平板玻璃上，二者之间形成以中心接触点到边缘逐渐增厚的空气薄膜。