牛顿环实验方法的改进

利用指导大学生创新活动计划项目,自主搭建了数字化等厚干涉观测系统,包括计算机,CCD摄像头和透镜组件等装置和一套自行研发等厚干涉数据采集和处理软件,对大学物理实验中的牛顿环实验方法进行了改进,为精确观测牛顿环实验现象提供了一种有效的观测系统和数据处理方法。     

牛顿环实验的改进

用摄像头、计算机和多媒体设备替代传统的牛顿环实验的观测系统,能使实验的效果更好,数据的处理更方便.在物理实验教学方面有一定的实用价值,特别适合演示实验.     

应用MATLAB与CCD测量牛顿环曲率半径

在牛顿环实验中,为了减轻传统测量方法中人眼的疲劳,提高牛顿环曲率半径的测量精度,可通过在显微镜目镜处加装CCD图像传感器,对传统的牛顿环测量实验进行改进.通过将CCD图像传感器与计算机相连,在ImageView软件中显示并观察牛顿环实验图像.同时,利用MATLAB中的Improfile函数对实验图像进行测量处理,得到牛顿环曲率半径.实验结果表明:该方法具有易于观察、测量精度准确、应用性强等优点,有利于学生学习牛顿环实验.     

牛顿环实验的研究和思考

牛顿环测量透镜的曲率半径是大学物理实验中一个基础光学实验,该实验用牛顿环产生的等厚干涉条纹来测量透镜的曲率半径,这种测量方法适用于测量很大的曲率半径。本文阐述了牛顿环干涉原理,解释了牛顿环实验图样并就牛顿环实验中的几个需要注意的问题,做一些简要的论述。     

加权平均法处理牛顿环实验数据程序设计

利用VisualC6.0设计编制加权平均法处理牛顿环实验数据程序.该程序计算方便、快捷、迅速、准确,在处理牛顿环实验数据中发挥了较好作用,节省了时间,提高了实验效率.     

CCD在牛顿环-光的干涉实验中的应用

用读数显微镜直接观察和测量牛顿环形成的干涉条纹,人眼易于疲劳。应用CCD、显示器等设备替代传统的牛顿环实验的观测系统,既能提高实验的效果,又利于实验演示,在大学物理实验教中具有一定的实用价值。文中提出了CCD在实验中应用的具体方案,并对系统的各个部分进行了详细的分析。     

用牛顿环测透镜曲率半径的另一种方法

牛顿环实验是一个比较经典的利用分振幅法获得相干光束的大学物理实验,是大学物理实验中的一个基础光学实验。本文运用波动光学的相关知识进行理论计算,通过分析牛顿环的等厚干涉产生装置,利用构造的两个直角三角形,推导出凸透镜曲率半径的计算公式,推导过程有利于学生对等厚干涉实验原理的理解,同时,在物理实验教学中也有一定的借鉴价值。     

牛顿环透镜倒置和正置测干涉条纹半径的比较

在牛顿环干涉现象测透镜曲率半径实验中,分别对牛顿环透镜倒置和正置时,产生干涉的几何光路分析得到：在理论上,牛顿环透镜倒置时,比透镜正置时所测k级干涉条纹半径更准确。并且利用MATLAB软件辅助计算得到：牛顿环透镜倒置和正置时,所测k级干涉条纹半径相差微小。所以,实际实验中,牛顿环透镜既可正置也可倒置。     

对牛顿环实验的改进

引言在大学光学实验中,牛顿环实验是一个十分重要的实验,是光波干涉现象中分振幅等厚干涉的一个典型例证。学生实验的目的主要在于观察等厚干涉现象,并学习如何用干涉现象来研究和检查介质的表面状况。一、传统装置牛顿环在传统的学生实验中用的装置如图一(a)和(b)。     

用CCD成像系统观测牛顿环

采用了一种替代传统牛顿环实验仪的新的观测系统和数据处理方法,该方法充分利用图像传感器技术和计算机的图像处理功能,能在保持原有测量精度条件下,使实验的观测效果更好,数据采集更方便。通过自编Visual C＋＋软件对数据进行处理,算出透镜焦距。在物理实验教学方面有一定的实用价值。     

牛顿环实验的研究与拓展

牛顿环是研究等厚干涉现象的典型实验。本文探讨了牛顿环实验的原理,并对牛顿环实验做了拓展;进行了测量液体折射率的实验,并测定了水的折射率。     

牛顿环干涉实验的改进及调节技巧

在光学实验平台上做牛顿环的干涉实验时,得到理想的干涉图样的关键是要求各光学元件共轴等高,当光轴严格垂直于牛顿环仪、与光轴成45°的平玻璃片的反射率和透射率均达到50%时(用迈克耳孙干涉仪中的背面镀有银膜的分光板代替平玻璃片,可以达到反射率和透射率各为50%这一要求),干涉图样的实验效果最好.在干涉图样的调节过程中,可以先调读数显微镜和牛顿环仪共轴等高,再调光轴垂直于牛顿环仪,然后再插入分光板(或者先粗调读数显微镜、分光板和牛顿环仪共轴等高,再调光轴垂直于牛顿环仪),最后调节光轴和分光板成45°,这样就可快速得到理想的干涉图样.     

牛顿环的拓展实验研究

牛顿环实验是研究等厚干涉现象，在测量和光学加工技术上有重要应用。实验教学中可以考虑扩展到如检验光学元件的球面度和材料表面的平整度光洁度，精确测量微小长度和厚度，测量液体折射率以及演示光的偏振性的研究。同时，在半导体技术中可测量硅片上氧化层的厚度等。实验推广到上述几方面，既帮助学生深刻理解基本理论，又扩大了牛顿环的教学与技术应用范围。     

基于MATLAB GUI的光的干涉实验仿真

根据牛顿环干涉和迈克尔逊干涉仪干涉实验的基本原理,利用MATLAB7.0的图形用户界面（GraphicalUser Interfaces,GUI）设计了两个实验的仿真软件.该仿真软件不仅能进行干涉现象模拟,而且能进行定量测量.     

牛顿环实验的分析与扩展研究

通过对牛顿环等厚干涉原理的介绍,分析了牛顿环干涉图样中一些特殊图样的形成,同时,为了扩展牛顿环实验的应用,提出了利用牛顿环装置测量透明介质折射率的扩展实验.     

采用卡方检验和牛顿插值的抗差卡尔曼滤波新算法

针对组合导航中卫星信号受到干扰导致误差增大的问题,提出一种基于卡方检验和牛顿插值的抗差卡尔曼滤波新算法。该算法以故障观测值的残差不再服从均值为零的高斯分布为理论依据,以仿真实验为基础,通过设计满足显著性水平要求的卡方检验阈值选取方法,提高卡方检验对故障观测值的定位精度;在此基础上,利用过去时刻的观测值构造牛顿插值多项式并进行外延,得到新的当前时刻的观测值,并通过引入改善因子改进观测噪声,使观测噪声更加接近正常值,最终提高导航精度。实验结果表明:该算法相比于一般滤波算法位置误差减小约75%,速度误差减小约80%,该算法能够有效抑制观测值故障带来的影响,提高了组合导航系统的可靠性。     

牛顿环实验的智能化测量研究

将计算机信息技术与现代CCD技术相结合,组成智能化测量系统应用到牛顿环实验中,使牛顿环实验观察直观,数据采集处理简便,提高了实验精度,实现了牛顿环实验测量的智能化．     

全景探测器的简单实现

在战场中,为了全方位地了解战场周围的环境,为指挥员制定作战计划提供更好的依据,同时保证侦察人员的安全,需要利用探测器来观察。提出了一种简单的基于双摄像头的全景探测方法,通过对两个摄像头固定在一个平面上,并且两个摄像头的夹角也同时固定,夹角需保证摄像头所采集的图像具有一定的重合度。然后将两摄像头采集的图像运用特征匹配的方法进行拼接,获得最终的全景图像。在考虑光照对摄像头的图源产生一定影响的情况下,提出一种计算RGB三通道像素值平均变化法来进行曝光差异矫正。实验结果表明,获得全景图速度快,精度高且质量较好,具有很好的实用价值。     

扩展牛顿环实验的研究

将牛顿环实验扩展为一个综合性实验。该实验包括牛顿环法、测量环法和激光球面干涉仪法测量透镜的曲率半径三个内容。     

红外报警系统在牛顿环实验中的应用

针对等厚干涉-牛顿环实验,在读数显微镜中安装了红外反射式光耦报警系统,使实验者在寻找牛顿环的过程中一旦视觉感官被完全占用,报警器即发出"嘀、嘀"报警声从听觉感官上对操作者做出相应警示,从而避免了因违规操作而损坏仪器,也使其在读数显微镜的目镜视场中更容易找到牛顿环条纹,便于进行数据测量及计算.文章通过检测反射式红外报警装置的有效报警距离和灵敏度,将其很好地应用在读数显微镜上,具有广泛的实用价值.