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基于牛顿环等厚干涉的数值分析 预览
1
作者 杨利利 《物理通报》 2019年第10期26-27,32共3页
在牛顿环等厚干涉现象中,为了研究透镜曲率半径对干涉圆环半径和相邻暗环或明环间距的影响,揭示干涉圆环半径和相邻暗环或明环间距随干涉级次的变化规律,通过理论计算及数值分析,表明干涉圆环半径随干涉级次单调递增,相邻暗环或明环间... 在牛顿环等厚干涉现象中,为了研究透镜曲率半径对干涉圆环半径和相邻暗环或明环间距的影响,揭示干涉圆环半径和相邻暗环或明环间距随干涉级次的变化规律,通过理论计算及数值分析,表明干涉圆环半径随干涉级次单调递增,相邻暗环或明环间距随干涉级次单调递减,并且均与透镜曲率半径的大小有关. 展开更多
关键词 牛顿环 等厚干涉 曲率半径 干涉圆环 数值分析
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牛顿环等厚干涉与迈克尔孙等倾干涉的比较 预览
2
作者 刘敏敏 《物理通报》 2019年第1期17-20,共4页
大学物理教学中,牛顿环等厚干涉形成的明暗相间的同心干涉圆环和迈克尔孙等倾干涉形成的明暗相间的同心干涉圆环,由于图形的相似性,学生在学习时不容易区分二者的不同.本文分析了等厚干涉与等倾干涉明暗相间圆环条纹形成的原理和特点,... 大学物理教学中,牛顿环等厚干涉形成的明暗相间的同心干涉圆环和迈克尔孙等倾干涉形成的明暗相间的同心干涉圆环,由于图形的相似性,学生在学习时不容易区分二者的不同.本文分析了等厚干涉与等倾干涉明暗相间圆环条纹形成的原理和特点,并就两种形相似而实质不同的干涉条纹进行了细致的比较,从而有利于同学们理解和掌握这两种干涉. 展开更多
关键词 牛顿环 等厚干涉 等倾干涉
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牛顿环实验读数误差分析及改进方法研究 预览
3
作者 韩湖斌 《科技资讯》 2019年第7期227-229,共3页
从牛顿环实验原理出发,并根据读数显微镜的使用特点,系统地分析了读数测量误差的产生及代入曲率半径公式所造成的误差大小,分析原因及影响,并对其进行数学公式的推导确定其误差的大小,并由误差的组成来提出一种减小误差的方法,并对其进... 从牛顿环实验原理出发,并根据读数显微镜的使用特点,系统地分析了读数测量误差的产生及代入曲率半径公式所造成的误差大小,分析原因及影响,并对其进行数学公式的推导确定其误差的大小,并由误差的组成来提出一种减小误差的方法,并对其进行实验探究。从实验中总结发现测量误差是主要因素,从而提出牛顿环实验读数误差的改进方法,来提高实验精度,并得出结论n值取过大时虽然可以降低实验误差,但实验操作难度也随之上升,故将n取10,既可以降低实验误差,同时实验操作难度也不大。 展开更多
关键词 牛顿环 曲率半径 实验精度
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牛顿环实验的数据处理改进及图像分析 预览
4
作者 朱晓梅 向伟铭 姜向东 《物理与工程》 2019年第3期55-58,62,共5页
文章利用GUI建立了一个对牛顿环实验实现数据精确处理以及图像分析的交互式界面,从相对扩展不确定度的分析角度出发,采用了对实验数据的线性拟合法代替原始的逐差法,规避了后者计算步骤不简便、未能充分利用所测有效信息的缺点,从而得... 文章利用GUI建立了一个对牛顿环实验实现数据精确处理以及图像分析的交互式界面,从相对扩展不确定度的分析角度出发,采用了对实验数据的线性拟合法代替原始的逐差法,规避了后者计算步骤不简便、未能充分利用所测有效信息的缺点,从而得到更精确且符合实验设计随机化原则的牛顿环透镜曲率半径的测量结果。通过修改实验参量进行牛顿环图像的动态分析,总结牛顿环的实验规律,在实验室中测量时,不宜将入射单色光波长和透镜曲率半径这两个参量取值过小,否则牛顿环将混杂,使得实验观察困难。 展开更多
关键词 牛顿环 GUI 相对不确定度 数据拟合 动态分析
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牛顿环实验的MATLAB仿真及分析研究 预览
5
作者 冯明春 王玉杰 《大学物理实验》 2019年第5期74-78,共5页
首先分析了牛顿环干涉原理,并根据干涉原理然后对牛顿环进行了MATLAB软件仿真。仿真结果表明,基于MATLAB的牛顿环实验仿真教学具有一定的可行性,可以展示不同参数对牛顿环干涉图形的影响效果,更加直观形象化。最后再结合具体实验数据,... 首先分析了牛顿环干涉原理,并根据干涉原理然后对牛顿环进行了MATLAB软件仿真。仿真结果表明,基于MATLAB的牛顿环实验仿真教学具有一定的可行性,可以展示不同参数对牛顿环干涉图形的影响效果,更加直观形象化。最后再结合具体实验数据,求得凸透镜曲率半径,并分析讨论了曲率半径的不确定度。 展开更多
关键词 牛顿环 仿真 MATLAB 不确定度
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光的等厚干涉图像数据处理系统 预览
6
作者 潘振邦 王明 +3 位作者 谭鑫 陈伟 王增旭 李永涛 《大学物理实验》 2019年第5期84-87,共4页
将数字图像处理技术应用于牛顿环等厚干涉实验的数据处理过程,以方便测量平凸透镜的曲率半径。以JAVA语言为开发工具深入研究了牛顿环数字图像处理、测量与识别方法。主要包括图像的采集与增强、灰度化与二值化、滤波处理与降噪处理等,... 将数字图像处理技术应用于牛顿环等厚干涉实验的数据处理过程,以方便测量平凸透镜的曲率半径。以JAVA语言为开发工具深入研究了牛顿环数字图像处理、测量与识别方法。主要包括图像的采集与增强、灰度化与二值化、滤波处理与降噪处理等,并在此基础上,设计算法以确定干涉圆环半径及其圆心,实现了等厚干涉实验数据的图像化处理,既提高了测量精度,也提升数据处理的效率。 展开更多
关键词 牛顿环 数字化 图像处理 处理数据
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牛顿环干涉实验中几个问题的讨论 预览
7
作者 张锐波 张婵 《大学物理实验》 2019年第2期42-44,共3页
牛顿环干涉实验是大学物理实验中一个重要的传统实验项目,本文拟解决3个问题:第一,纠正教材中牛顿圈光路图的不正确画法;第二,推导出牛顿环干涉相邻明、暗条纹由内到外依次变窄的理论公式,并给予解释;第三,测量牛顿环干涉条纹弦长,对于... 牛顿环干涉实验是大学物理实验中一个重要的传统实验项目,本文拟解决3个问题:第一,纠正教材中牛顿圈光路图的不正确画法;第二,推导出牛顿环干涉相邻明、暗条纹由内到外依次变窄的理论公式,并给予解释;第三,测量牛顿环干涉条纹弦长,对于测量球面曲率半径并没有任何影响。这些问题的讨论,既有利于让学生明白其中的道理,又培养了学生的创新能力和创造思维。 展开更多
关键词 牛顿圈 光路图 干涉条纹 公式推导 弦长
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电动式牛顿环示教仪控制系统的研制 预览
8
作者 张新磊 《物理通报》 2019年第10期86-91,共6页
针对“利用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径”实验中,传统的机械式读数显微镜存在读数精度低、观测干涉条纹易造成视觉疲劳、镜片易磨损等问题,设计并实现了一套基于单片机的电动式牛顿环示教仪控制系统.系统基于AVR芯片ATMEGA128构建控... 针对“利用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径”实验中,传统的机械式读数显微镜存在读数精度低、观测干涉条纹易造成视觉疲劳、镜片易磨损等问题,设计并实现了一套基于单片机的电动式牛顿环示教仪控制系统.系统基于AVR芯片ATMEGA128构建控制电路,利用双轴滑轨带动显微镜进行移动,水平方向的PWM方波信号总数可由数码管进行显示,以此计算出不同级次的牛顿环直径读数.干涉条纹则由目镜上的摄像头捕捉,并在外接显示器上输出显示.在系统中加入限位开关,防止镜筒底部的聚光头与牛顿环装置产生接触磨损.实验结果表明,与传统的机械式读数显微镜相比,本系统的测量结果与标称值间的百分差值更小,且测量精度更高,具有良好的示教作用. 展开更多
关键词 牛顿环 示教仪 单片机ATMEGA128
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利用牛顿环装置测量平玻璃折射率 预览
9
作者 贾小文 范海英 +3 位作者 赵云飞 尹霖 张金凤 邱成锋 《物理实验》 2019年第1期27-30,38共5页
在牛顿环实验装置半透半反镜和移测显微镜物镜之间垂直光路位置放置待测平玻璃,改变平玻璃倾角,使干涉条纹产生水平位移,测量水平位移和倾角之间的关系,通过数据拟合测出平玻璃折射率的大小.该方法的关键是平玻璃倾角和水平微小位移的... 在牛顿环实验装置半透半反镜和移测显微镜物镜之间垂直光路位置放置待测平玻璃,改变平玻璃倾角,使干涉条纹产生水平位移,测量水平位移和倾角之间的关系,通过数据拟合测出平玻璃折射率的大小.该方法的关键是平玻璃倾角和水平微小位移的准确测量.实验中充分利用实验室现有条件组装角度测量仪测量倾角,利用牛顿环高精度移测显微镜以干涉环为参照读取微小位移,实现了对折射率较高精度的测量. 展开更多
关键词 折射率 牛顿环 干涉
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牛顿环中心暗斑对曲率半径测量的影响及实验改进 预览
10
作者 翁卫祥 马靖 +1 位作者 许灿华 吕佩伟 《大学物理实验》 2019年第5期44-46,共3页
牛顿环中心暗斑的大小对测量得到的平凸透镜曲率半径存在较大的影响,针对这一问题,本文分析了其原因并对牛顿环装置进行改进。通过在平凸透镜与平板玻璃之间增加一环形薄垫圈,使得两者之间的接触面积显著减小,得到干涉圆环中间的暗斑也... 牛顿环中心暗斑的大小对测量得到的平凸透镜曲率半径存在较大的影响,针对这一问题,本文分析了其原因并对牛顿环装置进行改进。通过在平凸透镜与平板玻璃之间增加一环形薄垫圈,使得两者之间的接触面积显著减小,得到干涉圆环中间的暗斑也明显变小。利用改进后的装置测量得到的曲率半径接近参考值。研究结果表明增加垫圈的方法行之有效且易实现,能够减小因暗斑大小不一致造成实验结果数据的分散性,改善教学效果。 展开更多
关键词 牛顿环 中心暗斑 环形薄垫圈 物理实验
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基于多功能型分光仪上的创新实验--牛顿环 预览
11
作者 崔腾飞 孙敬姝 《物理实验》 2019年第5期51-53,共3页
根据"牛顿环"产生的条件,对多功能型分光仪进行改装、定标,在此基础上搭载牛顿环实验装置.利用该装置测量了平凸透镜的曲率半径R,并对数据进行处理与对比,其实验结果与传统实验十分接近.利用多功能型分光仪搭建牛顿环实验改... 根据"牛顿环"产生的条件,对多功能型分光仪进行改装、定标,在此基础上搭载牛顿环实验装置.利用该装置测量了平凸透镜的曲率半径R,并对数据进行处理与对比,其实验结果与传统实验十分接近.利用多功能型分光仪搭建牛顿环实验改变了传统实验教学模式,利于学生创新能力的培养. 展开更多
关键词 多功能型分光仪 牛顿环 曲率半径 创新性实验
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基于LabVIEW牛顿环虚拟实验平台设计 预览
12
作者 杨景发 申文增 +3 位作者 杨子毅 张建飞 李波 胡英楠 《物理通报》 2019年第7期106-110,共5页
基于LabVIEW设计了牛顿环虚拟实验平台,该平台由虚拟仪器前面板和后台程序组成,其中,前面板分为自学习、输入和输出三大布局板块,后台程序包括确定输入参量、选择输入输出控件及编写G语言程序等内容.利用本平台,学生可随时随地、自主、... 基于LabVIEW设计了牛顿环虚拟实验平台,该平台由虚拟仪器前面板和后台程序组成,其中,前面板分为自学习、输入和输出三大布局板块,后台程序包括确定输入参量、选择输入输出控件及编写G语言程序等内容.利用本平台,学生可随时随地、自主、动态、直观地观察分析各参数对干涉结果的影响,从而加深学生对光的等厚干涉理论的理解. 展开更多
关键词 牛顿环 LABVIEW 前面板 虚拟仪器 等厚干涉
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手机和Matlab相结合测量牛顿环的曲率半径 预览 被引量:2
13
作者 张晓旭 吴天安 李达 《物理实验》 2018年第3期18-20,共3页
绍了牛顿环曲率半径数据采集与处理的方法.该方法利用手机拍摄牛顿环干涉图像,使用Matlab对图像进行处理,利用视场直径计算出像素和实际物理距离的对应关系,进而完成对牛顿环曲率半径的测量.
关键词 牛顿环 曲率半径 手机 视场直径
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牛顿环中心眀暗斑对实验测量的影响 预览
14
作者 赵文汇 王茂香 《大学物理实验》 2018年第3期67-71,共5页
对牛顿环实验中牛顿环中心的暗斑和亮斑的形成原因及相应的实验测量原理进行了探讨,并对明暗斑的半径大小对实验测量结果的影响进行了分析,并对课堂实验的方法提出了改进。
关键词 牛顿环 等厚干涉 眀暗斑
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等厚干涉实验中牛顿环暗纹直径自动测量方法 预览 被引量:1
15
作者 邓敏 赵丹 +3 位作者 谌建飞 周旋 文勇军 唐立军 《实验技术与管理》 北大核心 2018年第8期64-68,共5页
为满足远程实验测量需要,针对传统等厚干涉实验中牛顿环测量误差较大问题,提出一种牛顿环暗纹直径自动测量方法。与传统测量方法相比,该方法缩减了测量时间、提高了测量精度,测量得到的牛顿环曲率半径误差缩小到2.2%~2.7%范围内,并为实... 为满足远程实验测量需要,针对传统等厚干涉实验中牛顿环测量误差较大问题,提出一种牛顿环暗纹直径自动测量方法。与传统测量方法相比,该方法缩减了测量时间、提高了测量精度,测量得到的牛顿环曲率半径误差缩小到2.2%~2.7%范围内,并为实现等厚干涉实验的远程测控提供可靠的技术支持。 展开更多
关键词 牛顿环 曲率半径 投影特征识别 远程实验
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牛顿环实验对学生综合能力及探索性思维能力培养的研究 预览 被引量:1
16
作者 高彦春 《江西电力职业技术学院学报》 CAS 2018年第3期30-31,共2页
以大学生为载体,对大学物理试验中的牛顿环实验进行改进,以提升实验的综合性及创新性,激发学生的综合能力,培养学生的探索思维。
关键词 牛顿环 综合能力 探索思维
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逐差法和Excel在牛顿环实验数据处理中的比较 预览 被引量:2
17
作者 郭晓春 《大学物理实验》 2017年第1期128-130,共3页
逐差法是牛顿环实验中测量透镜曲率半径的常用数据处理方法。运用Excel软件对牛顿环实验数据计算、绘图和线性拟合,可以提高数据处理的效率,降低实验误差。
关键词 牛顿环 EXCEL 逐差法 数据处理
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基于图像处理的牛顿环应力测量方法 预览 被引量:1
18
作者 杨易 郭长立 +1 位作者 郭朝霞 冯小强 《实验室研究与探索》 北大核心 2017年第8期71-76,共6页
根据牛顿环受力变形导致干涉图像发生微小变化的特点,提出了一种基于图像处理的牛顿环应力测量方法。首先采用自行设计的可安装在读数显微镜上的CMOS图像采集装置代替人眼作为接收器采集牛顿环图像;然后利用直方图均衡化与高斯高通滤波... 根据牛顿环受力变形导致干涉图像发生微小变化的特点,提出了一种基于图像处理的牛顿环应力测量方法。首先采用自行设计的可安装在读数显微镜上的CMOS图像采集装置代替人眼作为接收器采集牛顿环图像;然后利用直方图均衡化与高斯高通滤波算法对牛顿环图像进行增强处理,增加其对比度,通过SUSAN算子与霍夫变换有效地对牛顿环图像的边缘不连续圆进行补足处理,对处理的图像做垂直投影,实现在不断施加压力情况下牛顿环半径的测量;最后通过实验验证了应用牛顿环应力变形图像测玻璃体应力的可行性,应用图像处理测得透镜曲率半径的相对误差缩小到0.2%~6.5%范围内,测得应力的相对误差缩小到0.7%~9.9%范围内,应用图像处理测量玻璃体应力,误差减小且方便。 展开更多
关键词 牛顿环 图像处理 应力测量 曲率半径
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牛顿环多光束干涉仿真 预览 被引量:1
19
作者 吕波 《西南师范大学学报:自然科学版》 北大核心 2017年第11期178-183,共6页
用多光束法对牛顿环干涉问题进行了研究,建立了牛顿环多光束干涉的理论模型.通过对多光束相干光波的复振幅相加,得出了牛顿环多光束干涉反射光和透射光的强度公式.通过数值计算,描绘了不同反射率下的反射光和透射光的相对强度分布曲线,... 用多光束法对牛顿环干涉问题进行了研究,建立了牛顿环多光束干涉的理论模型.通过对多光束相干光波的复振幅相加,得出了牛顿环多光束干涉反射光和透射光的强度公式.通过数值计算,描绘了不同反射率下的反射光和透射光的相对强度分布曲线,仿真了不同反射率下的反射光和透射光的干涉条纶分布图样.结果表明,采用多光束法研究适用于不同反射率下的牛顿环干涉,在实际应用中多采用透射光干涉,同时要求反射率适中. 展开更多
关键词 多光束干涉 牛顿环 反射率 仿真
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牛顿环中心圆斑大小对测量结果影响的研究 预览 被引量:3
20
作者 周勇 顾佳鹏 李金玉 《大学物理实验》 2017年第3期125-127,共3页
本实验研究了牛顿环仪三个螺钉压力大小对平凸透镜曲率半径测量结果的影响。实验数据结果表明:实验中把牛顿环的螺丝调整到合适的程度即合适的牛顿环中心圆斑大小会对测量结果有直接的影响。
关键词 牛顿环 曲率半径 圆斑大小
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