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用光的干涉原理测量发丝直径The Theory of Optical Interference Measurement of Hair Diameter田晨 辽宁科技大学 材料与冶金学院 卓冶2011班辽宁省鞍山市 邮编：114051TianchenExcellent metallurgical engineersof 2011 classInstitute of Material and metallurgy University of Science and Technology LiaoningAnshan City Liaoning provinceZipCode:114051摘　要: 本实验为了测量发丝的直径，利用等厚干涉，即由同一光源发出的平行单色光垂直入射时，分别经过空气劈尖所形成的空气薄膜上、下表面反射后，在上表面相遇时产生的一组与棱边平行的、明暗相间、间隔相同的干涉条纹，在读数显微镜下先测出某长度内干涉条纹的间隔数,则单位长度内干涉条纹为.若棱边与细丝的间距为，则细丝处出现暗条纹的级数为，可得：（1）发丝的直径为：（2）Abstract: This experiment in order to measure the diameter of hair, using of the equal-thickness interference, by the same light source emits a collimated monochromatic light at normal incidence, respectively, after reflecting on the upper and lower surface of air film formed by the air wedge ,forming a group of interference fringe which is paralleled with edges ,light and dark, the same intervals. Firstly, in the reading microscope to measure the interval number() of the interference fringe within a length(), then the unit length interferometry is . Ifthe pitch between the edges and the filamentsis , then the series of the filaments which appeared dark stripe is , available: (1) the diameter of the hair silk for: (2)Theratio of?length and?number of?stripes:关键词:等厚干涉 空气劈尖 头发丝 直径Keywords: thickness interferencesplit air pointed hairdiameter干涉和衍射是光的波动性的具体表现。利用等厚干涉，由同一光源发出的光，分别经过其装置所形成的空气薄膜上、下表面反射后，在上表面相遇产生的干涉。等厚干涉是光的干涉中的重要物理实验。本实验利用劈尖干涉法测定细丝直径是等厚干涉的具体应用。光的干涉是两束光（频率相同、振动方向相同、相位差恒定）相互叠加时所产生的光强按空间周期性重新分布的一种光学现象。光的等厚干涉是采用分振幅法产生的干涉，劈尖即是利用光的等厚干涉测量微小长度。实验原理：将两块光学平板玻璃叠放在一起，在一端插入头发丝，则在两玻璃板间形成了空气劈尖，如图1所示：当一平行单色光垂直入射时，将会产生干涉现象，产生的干涉条纹是一系列的平行的、间隔相同的、明暗相间的条纹，如图2所示:图1 劈尖图2干涉条纹设入射光波长为λ，两束光的光程差为,形成暗条纹的条件为当k=0时，对应=0处为暗纹，第k级暗纹处空气薄膜厚度为 设从薄片左边至劈尖棱边的距离为L，L与左端之内的暗纹数为N，可得薄片的厚度为设每相邻两条暗纹间长度为，每△N条暗纹测长度为Li，△N’=40 则)实验仪器：实验仪器名称仪器的量程仪器的精度其他参数读数显微镜50mm0.01mm钠光灯λ=589.3nm劈尖头发丝刻度尺200mm1.0mm实验步骤：1制作劈尖，将细丝夹在距劈尖一端的3-5mm处，将此端夹紧，将细丝拉直与劈尖边缘平行，再将劈尖另一端适度夹紧。2连通电源，打开钠光灯3调节读数显微镜：（1）把劈尖置于载物台，物镜正下方，用压片压住；旋松手轮把显微镜放于适中位置（当置物镜最下位置时不与劈尖相碰）。 （2）调节