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1、物理光学物理光学(w l un xu)牛顿环及其应牛顿环及其应用用第一页，共13页。n检查曲面面型准确度检查曲面面型准确度引入：检查(jinch)表面面型准确度的装置牛牛顿顿(n ni id dn n)环环干干涉涉标准平板标准平板待测面待测面n检查检查平面面型准确度平面面型准确度楔楔形形平平板板干干涉涉第1页/共13页第二页，共13页。1.牛顿(ni dn)环检测装置平凸透镜平凸透镜待测面待测面第2页/共13页第三页，共13页。2.牛顿(ni dn)环干涉原理光程光程光程光程(un(un(un(un chn)chn)chn)chn)差：差：差：差：v为等厚干涉为等厚干涉(gnsh)(gnsh)
2、，条纹为同心，条纹为同心圆环。圆环。明纹明纹暗纹暗纹第3页/共13页第四页，共13页。2.牛顿环干涉(gnsh)原理R明纹明纹暗纹暗纹rh半径为半径为r r的条的条纹干涉级数纹干涉级数中心中心(zhngxn)(zhngxn)：m=0.5m=0.5，暗纹，暗纹越外围，越外围，r r越大，越大，m m越大。越大。第4页/共13页第五页，共13页。3.牛顿环干涉(gnsh)条纹特点Rrhm m级级条条纹半纹半径径条纹条纹(ti(tio o wnwn)间间距距m+1m+1级条级条纹半径纹半径 m m越大（越外围越大（越外围(wiwi)(wiwi)），），rr越小，条纹越密。越小，条纹越密。R R越小，
3、越小，r r越小，条纹越密越小，条纹越密第5页/共13页第六页，共13页。4.4.典型典型(dinxng)(dinxng)应用案例分析应用案例分析 应用一：测量透镜的曲率应用一：测量透镜的曲率应用一：测量透镜的曲率应用一：测量透镜的曲率(ql)(ql)(ql)(ql)半径半径半径半径标准标准(biozhn)(biozhn)平晶平晶待测面待测面v案例：案例：用氦氖激光器发出的波用氦氖激光器发出的波长为长为633nm633nm的单色光做牛顿环实验，的单色光做牛顿环实验，测得测得第第k k个暗个暗环的半径为环的半径为5.63mm5.63mm，第第 k+5 k+5 暗环的半径为暗环的半径为7.96mm
4、7.96mm，求，求平凸透镜的曲率半径平凸透镜的曲率半径R.R.第6页/共13页第七页，共13页。v应用二：检测应用二：检测(jin c)(jin c)球面曲率准确度球面曲率准确度n光圈数的多少，表征样板和元件光圈数的多少，表征样板和元件(yunjin)(yunjin)表面曲率半径的表面曲率半径的偏差大小。偏差大小。4.4.典型应用典型应用(yngyng)(yngyng)案例分析案例分析曲率差曲率差光圈光圈数（条纹数）与曲率数（条纹数）与曲率差差关系：关系：第7页/共13页第八页，共13页。被被检检体体标准标准(biozhn)透镜透镜v应用三：检测应用三：检测(jin c)(jin c)平面或
5、球面表面粗糙平面或球面表面粗糙度度4.4.典型应用案例典型应用案例(n l)(n l)分析分析第8页/共13页第九页，共13页。被检体被检体被检体被检体被检体被检体玻璃玻璃(b l)样板检验法样板检验法v应用三：检测应用三：检测(jin c)(jin c)平面或球面表面粗糙平面或球面表面粗糙度度4.4.典型应用案例典型应用案例(n l)(n l)分析分析第9页/共13页第十页，共13页。授课授课(shuk)(shuk)小结小结v牛顿环检测装置及原理；牛顿环检测装置及原理；v牛顿环干涉条纹牛顿环干涉条纹(tio wn)(tio wn)特点；特点；v牛顿环干涉的典型应用。牛顿环干涉的典型应用。第1
6、0页/共13页第十一页，共13页。作业作业(zuy)(zuy)布置与参考文献布置与参考文献1.谭毅.劈尖干涉实验的仿真研究J.计量(jling)与测试技术,2011,38(8):20-20.2.张晋.机械加工表面质量对零件的使用性能的影响及控制措施J.山东工业技术,2017(1):21-21.3.张琢,李鹏生,强锡富,等.激光楔形平板干涉法在转角测量中的应用J.仪器仪表学报,1995(3):249-253.4.赵明山,李国华.楔形平板干涉法精确测量激光束微小发散角J.激光技术,1992,16(2):122-125.5.王卫星,高瑞峰.劈尖干涉测量细丝直径新法J.大学物理实验,2009,22(4):34-36.6.尹志勇,贾同福,汤洪志,等.用劈尖干涉测金属线胀系数J.大学物理实验,2010,23(2):45-46.7.王开圣,赵志敏,杨雁南.点光源劈尖干涉的条纹分布特征J.物理实验,2010,30(1):36-38.8.许巧平.劈尖干涉法测金属丝杨氏模量J.大学物理,2016,35(4):30-32.v查阅文献查阅文献,进一步了解牛顿进一步了解牛顿(ni dn)(ni dn)环用于表面检测应用的环用于表面检测应用的新进展，并写成评述性的小论文。新进展，并写成评述性的小论文。第11页/共13页第十二页，共13页。第12页/共13页第十三页，共13页。