光学教学中的牛顿环理论和应用

本文探讨了牛顿环干涉的原理,并指出牛顿环现象可以应用于检测光学器件表面质量、测量透镜的曲率半径、测量未知液体的折射率。     

光学教学中的牛顿环理论和应用

本文探讨了牛顿环干涉的原理,并指出牛顿环现象可以应用于检测光学器件表面质量、测量透镜的曲率半径、测量未知液体的折射率.     

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。     

牛顿环环数差选择对测量的影响

本文根据干涉原理．全面讨论分析等厚干涉－牛顿环测透镜的曲率半径环数差的选择对测量结果的影响．     

一种测量透镜曲率半径的新方法

分析讨论了牛顿环干涉条纹的附加程差问题，推导出了利用干涉条纹数字化方法计算牛顿环附加程差的公式，提出一种测量透镜曲率半径新方法，克服了传统方法在干涉条纹发生变形时不能保证△（ｒ＾２）恒为常量的困难，并给出了实验结果。     

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。     

牛顿环实验的研究

理论和实验研究表明,牛顿环实验中平凸透镜和平板玻璃的弹性形变和磨损,影响平凸透镜曲率半径的准确测量,采用干涉级数差法可以消除平凸透镜的磨损和弹性形变、平板玻璃的磨损对平凸透镜曲率半径测量的影响。另外,平板玻璃的弹性形变会引起平凸透镜曲率半径的测量值偏大,可通过测量较高级数的干涉条纹减小这种测量误差。因此,在牛顿环实验中应尽量避免平板玻璃发生弹性形变,也就是干涉圆环的中心暗斑的尺寸应该尽量小,同时测量级数较高的干涉条纹且采用干涉级数差法计算平凸透镜的曲率半径。     

牛顿环干涉条纹常用半径公式的修正

本文根据反射和折射定律,通过精确计算两干涉光束的光程差,给出了牛顿环干涉较严格的条纹半径公式,并指出当透镜曲率半径较大而干涉条纹级数较小时,普遍被采用的牛顿环条纹半径公式才成立。     

用PC-1500机处理牛顿环实验数据

<正> 用牛顿环测定透镜曲率半径是光学实验的一个传统题目。通过实验测出一组干涉环半径r_m,由于γ_m~2=(m+j)Rλ (1)式中 m 为环序数,(m+j)为干涉级数。由公式     

“用牛顿环测透镜曲率半径”实验中的几个问题

1.引言 用牛顿环测透镜曲率半径,这个实验是普通物理实验的必做实验,是等厚干涉的一个应用。根据光的干涉理论知:牛顿环是以接触点为圆心,一列明暗相间的同心圆环,接触点处为“0”级暗环,并有: r_m=(mRλ)~(1/2) …… (1) (式中:r_m为m级暗环的半径;R为透镜的曲率半径;λ为入射光波长;m为暗环的级数m=0、1、2、……) 由于两接触镜面之间难免附着尘埃,并且接触时难免发生弹性形变,因而接触处不可能是一个几何点,而是一个接近圆的不规则暗斑,甚至是亮斑,对于接触处为暗斑,以暗环为测量对象,教材给出:     

牛顿环实验的应用及误差探讨

本文综述了牛顿环在测量凸透镜曲率半径、测量入射光波长、检测透镜质量等几个方面的应用。每个实验都不会做得尽善尽美,都存在一定的系统误差和随机误差,本文对牛顿环实验存在误差的几个方面进行了改进,包括实验装置、过程、数据处理方法的改进。     

<牛顿环测量透镜曲率半径>实验数据的微机处理

介绍了用ＱＢＡＳＩＣ和ＴｕｒｂｏＣ程序，通过逐差法处理《牛顿环测量透镜的曲率半径》的实验数据     

牛顿环实验数据处理及实验方法

本文对用牛顿环测定透镜曲率半径实验的3种数据处理方法(逐差法、加权平均法、最小二乘法)进行了讨论,并提出改进意见。牛顿环实验数据处理中逐差法是现行教材中较通用的方法。透镜凸面曲率半径计算公式为     

基于牛顿环-曲率半径计算的CCD数字图像测量软件设计及应用

根据CCD数字图像处理技术,利用Delphi6设计出一种实用的数字图像测量软件,将此测量软件应用在等厚干涉-牛顿环实验中,通过CCD成像可以获取清晰的等厚干涉条纹—牛顿环图像,将此测量软件经过长度定标后,可以方便快捷的测量出第n级(或第m级)干涉条纹的直径D(或半径r),通过计算机测量计算的牛顿环曲率半径R误差远小于传统测量方法。     

不同光源对牛顿环实验现象的影响

利用干涉理论,研究了牛顿环装置测量平凸透镜的曲率半径问题. 通过对比分析两种不同光源的实验图样,得出最佳光源是准单色钠光光源的结论.     

利用牛顿环干涉条纹测定薄膜厚度

牛顿环实验是大学物理实验中的一个基本实验,目前的实验只是用于测透镜曲率半径。本文对牛顿环实验进行拓展,根据实验原理推导出两个用于测定薄膜厚度的理论公式,并对公式进行了理论分析。     

等厚干涉中非等精度测量的不确定度分析

综合考虑牛顿环实验中牛顿环的直径、入射光的波长以及测量不规范等三个因素对透镜曲率半径的影响,推导出总不确定度的解析式。分别利用两种方法对不确定度做了计算,在精确度要求不高的情况下,给出了一种较简易的非等精度测量的不确定度处理方法。     

牛顿环实验中暗环直径的正确测量

在实验"用牛顿环测透镜的曲率半径"中,因为暗环条纹有一定宽度,所以在测量其直径问题上,各种教材说法不一。本文通过光学理论分析得出应选取暗环两侧的条纹外边缘之间距作为暗环直径的结论。     

用牛顿环测球面半径两种方案的比较

在普通物理光学中,有一个典型的干涉实验,即用牛顿环测平凸透镜凸面的曲率半径。本文就是针对该实验的两种不同的测量方案,从原理分析和实际测量之差异进行比较,从而得出结论。     

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.