玻璃片厚度的测量实验报告

班级：11级光信姓名：11075335倪凯嘉11075336刘静宇玻璃片厚度的测量一．实验目的1）学习光杠杆镜尺法测量微小长度变化的原理和调节方法。2）测量玻璃片的厚度。二．实验原理光杠杆原理图：在光杆杆后方垫上玻璃片，从望远镜中读取标尺读数为n0,然后取下玻璃片，光杆杆后脚下降△L,即玻璃片厚度，这时平面镜转过ɑ角，法线也转过ɑ角。根据光的反射定律，反射线将转过2ɑ角，此时标尺刻度为n，则有𝐭𝐚𝐧𝟐ɑ=|n-n0|/L=△n/L式中L为平面镜到标尺的距离。𝐭𝐚𝐧ɑ=△L/b因为ɑ角很小，所以近似有𝐭𝐚𝐧𝟐ɑ≈2ɑ≈△n/L，𝐭𝐚𝐧ɑ≈ɑ≈△L/b由此可得△n/L=2△L/b，△L=△n*b/2L三．实验过程1.仪器的调整1)将光杠杆放在平台上，在光杠杆后脚垫上薄玻璃片，使镜面大致铅直。尺度望远镜放在离光杠杆镜面前方约1.5~2米处。调节望远镜上、下位置使它和光杠杆处于同一高度：调节望远镜水平螺钉，使望远镜大致水平，标尺大致铅直。2)调节望远镜以使能看清标尺象的读数。具体包括以下三个环节的调节;①调节目镜，看清十字叉丝。可通过旋转目镜来实现。②调节调焦旋钮，看清标尺读数。先将望远镜对准光杠杆镜面，然后沿望远镜筒上方瞄准点方向看过去，观察光杠杆镜面中是否有标尺象。若有，就可以从望远镜中观察；若没有，则要微动光杠杆或望远镜，直到光杠杆镜面中看到标尺像后，调节调焦旋钮，以看清标尺读数。③消除视差。仔细调节调焦旋钮，直至人眼作上下微小移动时，标尺象与叉丝无相对移动为止。2.测量1)仪器全部调整好后，记下开始望远镜中标尺象的读数n0,然后取下玻璃片，再记录标尺读数n。2)相继测出L，b,进行多次测量取平均值3.完成实验，整理实验仪器。4.数据处理四．实验仪器光杠杆，尺度望远镜，薄玻璃片，卷尺，50分度游标卡尺五．数据处理L/cm151.50151.00151.00150.60150.50b/cm6.7506.7766.7306.7366.766L=150.92cm,ua(L)=0.177cm,ub(L)=0.058cmuc(L)=0.186cmb=6.752cm,ua(b)=0.0087cm,ub(b)=0.0012cmuc(b)=0.0088cmn0/cm12.6513.0011.8011.9011.7511.25n/cm3.704.353.083.182.922.50△n/cm8.958.658.728.728.838.75△n=8.77/cm,ua(△n)=0.043cm,ub(△n)=0.058cmuc(△n)=0.072cm△L=△n*b/2L=8.77*6.752/（2*150.92）=0.196/cm=1.96mmuc(△L)=0.0016/cm≈0.002/cm所以△L=0.196+0.002cm