细丝直径的测定 实验报告.doc

细丝直径的测定一、 实验目的1.测量头发丝，金属丝直径的大小2.掌握劈尖干涉测定细丝直径（或薄片厚度）的方法4.掌握螺旋测微器的原理和使用方法二、 实验原理1将两块平板玻璃叠放在一起，一端用头发丝将其隔开，则形成一辟尖形空气薄层 见图（1-1），若用单色平行光垂直入射，在空气劈尖的上下表面发射的两束光将发生干涉，其光程差 △=2l+λ/2 （l为空气薄膜厚度）因为空气劈尖厚度相等之处是一系列平行于两玻璃板接触处（即棱边）的平行直线，所以其干涉图样是与棱边平行的一组明暗相间的等间距的直条纹，当 Δ=（2k+1）λ/2，（k=0，1，2，3……）时，为干涉暗条纹，与k级暗条纹对应的薄膜厚度为：d=k×λ/2由于k值一般较大，为了避免数错，在实验中可先测出某长度l内的干涉暗条纹的间隔数n，则单位长度的干涉条纹数 X=n/l，若棱边与头发丝的距离为L，则头发丝出现的暗条纹的级数为k=X×L，可得头发丝的直径为：D=X×L×λ/2= n/l×L×λ/2 2也可用三角形相似原理 如图（3-17-3）D／d=L／lD=（ L／l）×dd=n×λ/2取n=10（即间隔10个暗条纹）d=10×λ/2=5λ 所以D=（ L／l）×5λ3螺旋测微器的原理 螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。

因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm可见，可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋测微器可准确到0.01mm由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺测量时，当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使小丰和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端，那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度这个距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动刻度读出三、 实验器材读数显微镜，劈尖，螺旋测微器，2-3根头发丝，2-3根金属丝四、 实验步骤一．劈尖干涉法（光学方法）1.打开电源和钠灯光源并将电子显微镜的插头插上2.调节显微镜的视野至明亮清晰处3.取一根头发丝，将头发丝夹入劈见内（注意头发丝要拉直不可弯曲），固定好4.将固定好头发丝的劈见放入显微镜的平台内，调节显微镜直到看见清楚的干涉条纹5.测量L的长度，找到两条最黑的暗条纹，记入数据L’、L’’ ；（ L= L’—L’’）6. 取n=10（间隔10个暗条纹）即l的长度，记入数据l’、l’’; ( l=l’—l’’ )7.重复上述过程，得到不同的几组数据二．用螺旋测微器测量细丝直径1.用螺旋测微器测量细丝直径2.记录数据 六、实验用到的数据D=（ L／l）×5λ钠灯波长 λ=589.3nm 七、 注意事项使用螺旋测微器应注意以下几点：①测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。

②在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出③读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。