李仁文

(合肥师范学院 电子信息工程学院，安徽 合肥 230601)



环序数和序数差对牛顿环测量透镜曲率半径的影响研究

李仁文

(合肥师范学院 电子信息工程学院，安徽 合肥 230601)

针对学生在牛顿环实验中提出的问题，本文通过对实验数据处理进行分析，指出牛顿环实验数据采集和数据处理过程中选取环序数和序数差应注意事项，并指出在数据处理过程中使用绘图拟合软件Origin进行线性拟合得到曲率半径的方法是可行的。

牛顿环实验；数据采集；数据处理

1 问题提出

利用牛顿环干涉测量透镜曲率半径是理工科学生大学物理实验中非常重要的实验项目，学生在实验中不但熟悉了读数显微镜的使用方法更加深了对等厚干涉现象的理解[1]。笔者从事大学物理实验教学十余年，发现学生在实验操作和数据处理过程中经常遇到以下两点疑惑：

(1)实验过程中需要采集的数据较多，靠近中央暗斑环序数较低的干涉条纹虽然清晰但是由于形变导致测量质量不好，究竟应该从第几条开始测量；

(2)传统的实验数据处理方法有直接计算法、逐差法、最小二乘法、作图法等。采用直接计算法时环序数差(m-n)究竟选取多大较为合适没有定论，导致学生在处理数据求得透镜曲率半径的过程中经常出现一些错误。而在坐标纸上通过作图法来计算曲率半径，由于手工作图偏差较大导致最终结果误差更大。

鉴于此，本文对实验测量数据进行处理与分析，指出实验数据采集和处理过程中选取环序数和序数差应遵循的规律，解决以上疑惑。……