牛顿环的误差分析
1.取观察到的干涉产生的暗环半径作为光线进入透镜反射点的半径。对光路图的分析表明,它们并不相等。这个因素影响不大,在分析错误时往往被忽略,忘记考虑。
2.推导中忽略了H 2,这也使得测量结果偏小。这个因素的影响也不大。
第三,在实验操作中,由于中心不可能达到点接触,在重力和螺丝压力下,透镜会变形,中心会形成暗斑,导致测量结果出现偏差。
在我们的公式中,用两级之差来处理,但这只能避免确定暗环级的问题,并不能真正完全消除中心暗斑大小对结果的影响。因为中央暗斑的大小反映了镜片变形的大小,不仅是中心变形,整个曲面也因螺丝的压力和重力而变形。变形越大,δh越小,所以关系式中的分母(m-n)与无变形时不同,而是变小,可以推断测量结果变大。实验书上的公式隐含了只有中心变平的近似,不考虑镜片表面其他部分的变形。实际上,当镜片变形后,就不再是球面,也不严格满足关系式:δ r 2 = 2r δ h。
也就是说,在同一半径r下,对应的空气层厚度h减小,越往远处,δ h越小,m-n越小,测量结果越大。这个因素是影响最大的一个。中央暗斑越大,测量结果越不准确,也越大。
对于这个因素,有一篇题为《牛顿环暗斑大小对测量结果的影响》的小论文。