【多选题】等厚干涉应用实验中,利用牛顿环测量曲率半径较大的平凸透镜的曲率半径,利用 R=(D_m^2-D_n^2)/(4(m-n)lambda),通过测量第m环和第n环的暗环直径来实现,这种方法在实际测量中有何要求?A. 无要求B. m-n 的差值较大C. 第m环和第n环的暗环离中心较远D. 第m环和第n环的暗环离中心较近
A. 无要求
B. $m-n$ 的差值较大
C. 第$m$环和第$n$环的暗环离中心较远
D. 第$m$环和第$n$环的暗环离中心较近
题目解答
答案
B. $m-n$ 的差值较大
C. 第$m$环和第$n$环的暗环离中心较远
解析
本题考查等厚干涉应用实验中利用牛顿环测量平凸透镜曲率半径的实验要求相关知识。解题思路是分析每个选项对测量结果准确性的影响。
对选项A的分析
在实际测量中,为了减小测量误差,提高测量结果的准确性,是有一定要求的,并非无要求。所以选项A错误。
对选项B的分析
在公式$R = \frac{D_m^2 - D_n^2}{4(m - n)\lambda}$中,当$m - n$的差值较大时,测量不同环的直径$D_m$和$D_n$时产生的相对误差会被平均化。例如,假设测量直径时存在一个固定的误差$\Delta D$,当$m - n$较小时,$\Delta D$对测量结果的影响相对较大;而当$m - n$较大时,$\Delta D$在整个测量过程中的影响就会相对减小,从而提高测量的准确性。所以$m - n$的差值较大是实际测量中的一个重要要求,选项B正确。
对选项C的分析
当第$m$环和第$n$环的暗环离中心较远时,暗环的直径$D_m$和$D_n$相对较大。根据公式$R = \frac{D_m^2 - D_n^2}{4(m - n)\lambda}$,较大的直径值在计算中能更明显地体现出与曲率半径$R$的关系,同时也能减小测量直径时的相对误差。例如,测量一个较小的直径和一个较大的直径,测量较小直径时的相对误差会比测量较大直径时大。所以第$m$环和第$n$环的暗环离中心较远有利于提高测量的准确性,选项C正确。
对选项D的分析
若第$m$环和第$n$环的暗环离中心较近,暗环直径较小,测量直径时的相对误差会较大,而且暗环可能不够清晰,不利于准确测量直径,从而影响测量结果的准确性。所以选项D错误。