题目
39.等厚干涉实验中测量牛顿环两个暗纹直径的平方差是为了: ( )A. 消除回程差B. 消除干涉级次的不确定性;C. 消除视差;D. 消除暗纹半径测量的不确定性;
39.等厚干涉实验中测量牛顿环两个暗纹直径的平方差是为了: ( )
A. 消除回程差
B. 消除干涉级次的不确定性;
C. 消除视差;
D. 消除暗纹半径测量的不确定性;
题目解答
答案
D. 消除暗纹半径测量的不确定性;
解析
本题考查等厚干涉实验中牛顿环测量方法的核心原理。关键在于理解测量两个暗纹直径平方差的目的。实验中,通过平方差计算可消除单次测量暗纹半径时的偶然误差,确保结果的准确性。核心思路是利用两次测量的差值抵消系统误差,而非依赖具体级次或消除其他误差类型。
选项分析
- A. 消除回程差:回程差通常指测量工具(如螺旋测微器)的读数误差,与本题无关。
- B. 消除干涉级次的不确定性:平方差公式中,级次$k$被消去,无需确定具体级次,但此选项非题目核心目的。
- C. 消除视差:视差属于读数时的视线误差,与测量方法无关。
- D. 消除暗纹半径测量的不确定性:正确。平方差通过两次测量的差值,抵消单次测量的偶然误差,提高结果可靠性。
核心公式推导
第$k$级暗纹半径满足:
$r_k^2 = R\lambda \left(k - \frac{1}{2}\right)$
相邻两级平方差为:
$r_{k+1}^2 - r_k^2 = R\lambda$
平方差与$k$无关,因此无需精确确定级次,且两次测量的误差被抵消,有效消除单次测量的不确定性。