基于多功能型分光仪上的创新实验——牛顿环

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.     

基于光干涉法的光学玻璃应力测量方法研究

以平板理论为基础,利用牛顿环应力变形导致干涉图样的微小变化,提出一种基于光干涉法测量玻璃体应力的无损测量方法。理论推导出牛顿环曲率半径与应力之间的变换关系,利用自行设计的可安装在牛顿环仪上的施压装置,实验研究了施加应力与干涉图样的变换关系,通过理论分析与实验比较,证明了用牛顿环干涉法测量应力的可行性。利用该装置及方法对光学玻璃试样的应力进行测量,测量结果与实际施加的应力进行比较,误差最小为0.8%。     

牛顿环中心眀暗斑对实验测量的影响

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。     

提高牛顿环可见度的实际措施

研究了用牛顿环测量透镜曲率半径的实验 ,指出利用反射光观察牛顿环比较清晰 ,而利用透射光观察 ,则明暗条纹对比不够清晰。     

牛顿环中心斑对曲率半径的影响

对牛顿环测定透镜的曲率半径实验原理以及牛顿环中心暗斑大小对曲率半径影响进行了探讨分析。通过调节不同型号牛顿环的中心暗斑,多次测量并处理实验数据,结果表明牛顿环中心暗斑愈大,平凸透镜的曲率半径就愈大,产生的与其相对应的实验误差就愈大。     

牛顿环虚拟实验系统研究

为了弥补传统牛顿环干涉实验中视场范围狭小,回程误差消除困难,环境扰动等实际问题,加深学生对牛顿环等厚干涉实验的基本理解。本文基于LabVIEW设计并实现了虚拟牛顿环干涉实验。该虚拟实验可实时输入等厚干涉测量法所需的相关虚拟实验参数,并绘制相应的牛顿环干涉图样。同时,该牛顿环虚拟实验对所测量平凸镜半径实验结果进行相应的误差分析。     

牛顿环干涉实验问题探究

针对牛顿环干涉实验中数环数、牛顿环装置接触中心圆面大小以及汞光波长测量结果等几个问题,用同一个牛顿环装置进行了多次实验测量并处理实验数据,得到的结果表明,适当地增加数环环数和牛顿环装置接触中心圆面要有适当大小以保持平凸透镜稳定地立于平板玻璃之上,可有效提高凸面半径测量结果的准确度,并可有效减小随机偏差。此外,根据汞光光谱各谱线的相对强度,能够解释汞光波长的单一测量结果。     

手机和Matlab相结合测量牛顿环的曲率半径

介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.     

利用牛顿环装置测量平玻璃折射率

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.     

牛顿环中心圆斑大小对测量结果影响的研究

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。     

牛顿环测量数据的不确定误差参数统计分析

牛顿环实验数据分析是大学物理实验中的重要问题,两种主要数据处理方法获得的牛顿环实验曲率半径通常存在着一定差异,且其测量误差不一定服从正态分布.为了准确估计曲率半径,需要更细致地对数据测量误差进行统计建模分析.频率学派不确定误差参数统计模型使用Gamma分布分析系统误差,具有对异常值不敏感的特性.基于牛顿环实际测量数据集,应用不确定误差参数统计模型可以得到更准确的牛顿环实验曲率半径估计值.     

增加平面玻璃板的反射率测量不同浓度NaCl液体折射率

利用牛顿环干涉法分别测量了空气,水和不同溶度NaCl溶液的折射率。实验发现牛顿环中先后有空气薄膜和水薄膜时,干涉条纹变得模糊,尤其较大级次的条纹很难分辨,经研究发现增大牛顿环下表面玻璃板的反射率可提高条纹的清晰度,实验中在清晰度良好条件下用牛顿环干涉法测量了不同浓度NaCl溶液折射率,其实验结果与理论值符合的较好,其结果很大程度上扩充和丰富了大学物理和大学物理实验中的内容。     

牛顿环干涉法测量液体折射率的实验研究

利用牛顿环干涉法测量了水、乙醇和不同浓度的葡萄糖溶液的折射率,其实验结果与理论值符合的较好。实验过程中发现选用更大曲率半径的牛顿环能够有效降低干涉条纹的计数难度。     

介绍一种透射式牛顿环装置

通常物理实验中都是利用单色光照射图1所示的牛顿环装置产生反射式等厚条纹用来测量透镜的曲率半径。但是当我们用透射光观察牛顿环装置产生的干涉条纹时,由于构成牛顿环装置中的透镜球面和玻璃板表面对     

用牛顿环干涉测量液体折射率

本讨论了利用牛顿环干涉测量液体折射率的方法,对乙醇和蒸馏水进行了折射率的测量,其测量结果与理论值符合很好。并对测量中易产生的误差原因进行了分析.     

圆锥面与抛物面组合的类牛顿环干涉图样研究

在普通(典型)牛顿环的基础上,讨论由直线旋转形成的圆锥面与二次曲线旋转形成的抛物面或平凸(平凹)透镜组合的类牛顿环的干涉图样.通过理论分析得出类牛顿环的光程差和光强公式,利用Mathematica仿真模拟出干涉图样,并讨论直线系数和二次函数系数大小对干涉图样的影响.研究类牛顿环干涉,有利于拓展对牛顿环干涉的理解,为类牛顿环实验提供新的方法.     

牛顿环实验误差的探讨

对牛顿环实验中干涉宽度的变化对测量过程中各种物理量的影响进行分析,提出了牛顿环实验数据处理方法,找到了减小测量误差钧途径。     

基于数字标尺的等厚干涉实验仪

运用数字化标尺技术,研制GDG-2型光电等厚干涉实验仪,实现牛顿环直径的直接测量,并将测量值由LED数码管显示.该仪器简化了实验操作,提高了实验效率,提高了测量精确度.     

牛顿环实验数据处理方法的回顾与讨论

本文系统地回顾了牛顿实验数据处理的各种方法，并给出了牛顿环实验测量结果的不确定度的评定方案。     

牛顿环干涉实验中几个问题的讨论

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。