用透射光做牛顿环实验

本介绍一种用透射光做牛顿环实验的方法．并从理论上证明了这种方法的可行性。     

牛顿环实验综述

17世纪初,物理学家牛顿在考察肥皂泡及其它薄膜干涉现象时,把一个玻璃三棱镜压在一个曲率已知的透镜上。偶然发现了干涉圆环,并对此进行了实验观测和研究。迄今,牛顿环干涉实验以装置简单、操作方便、物理图象明显等优点在对大中学生进行技能训练的物理实验中得到广泛采用。本文根据自己的实践经验和多年的教学体会,对这一典型实验进行较全面的总结、分析和探讨。     

牛顿环实验及其历史作用

牛顿环实验是大家熟悉的一种空气薄膜产生的等厚干涉实验，尽管实验原理并不复杂，却有不少著名物理学家从不同角度对它进行过细致研究，因而在历史上发挥过重要作用．牛顿深入研究了这种实验现象，进行了精确测量，找出了环的直径分布规律；杨氏利用这一装置验证了位相跃变理论；阿喇戈由检验牛顿环的偏振状态，对微粒说理论提出了怀疑；斐索用牛顿环装置测定了纳黄双线的波长差．下面让我们看一下牛顿环实验的历史背景和作用．l最初的《顿环实验1665年胡克（RobertHooke）在他的著作中就描述了薄云母片、肥皂泡、吹制玻璃和两块压在一起…     

牛顿环干涉实验的改进

研究光的干涉现象可以进一步加深对光的波动性的认识,产生光的干涉的仪器很多,牛顿环仪是一种常见的观察光的干涉的光学器件、用牛顿环仪可以观察到光的等厚干涉,对其干涉条纹有关量进行测量,便可以很精确地测得产生牛顿环干涉条纹的光学元器件的一些特性参数、用牛顿环仪可以测单色光的波长、组成牛顿环仪的平凸透镜的曲率半径,检验物体表面的光洁度和平面度.用牛顿环干涉实验测平凸透镜的曲率半径是大学物理实验中的基本实验.笔者根据多年的教学实践,认为该实验中存在一些问题,而且在数据处理方法上没有一个规范和统一的方法,本文就此进行探讨与研究.     

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三种数据处理方法(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     

牛顿环实验的双观测数据处理

牛顿环实验的双观测数据处理王德新（武汉工学院物理教研室４３００７０）牛顿环实验的数据处理，文献［１］及文献［２］已有详细的讨论，木文旨在将牛顿环实验的观测数据转化为双观测数据，通过随机化处理，以获得更为合理的误差估算．设测得暗环相应级次的读数值为：左...     

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。     

高亮度发光二极管用于牛顿环实验研究

提出并实验了高亮度发光二极管替代钠光灯做光学实验,要注意的问题和采取的措施,展望以及应用于物理实验的前景．     

牛顿环实验非等精度分析的讨论

牛顿环实验非等精度分析的讨论张希纯（上海机械学院２０００９３）牛顿环实验的非等精度测量问题已作了许多有益的讨论（１）（２）．文［１］中提出测量牛顿环凸透镜半径的误差主要来源于对准条纹时的对准误差．文［２］用标准差传递的“方和根”法得到了误差公式是的函...     

牛顿环实验非等精度分析之我见

李平的《牛顿环实验的三种数据处理方法》中,有一项非等精度的分析。文章从游标尺的精度为0.02mm开始,利用误差的算术合成导出了测量结果的精度因环数k取值不同而异,并在此基础上得出与各精度相对应的权重因子。该文指出:牛顿环直径 D(k)=d_左(k)-d_右(k) △[d_左(k)]=△[d_右(k)]=0.02mm △[D(k)]=△[d_左(k)]+△[d_右(k)]=0.04mm 牛顿环直径D~2(k)的测量精度却为△[D~2(k)]=2△[D(k)]·D(k)=0.08D(k) 精度不再相同了,而是与D(k)密切相关,等等。     

不同数据采集方法对牛顿环测曲率半径准确度的影响

用牛顿环干涉实验测平凸透镜曲率半径是大学物理实验中的基本实验，本文讨论了不同数据采集方法怎样影响测量结果的准确度，并由实验得以证实。     

牛顿环实验中数据处理方法及结果的评价

本文用牛顿环实验中的实测数据，以两种不同的数据处理方法，来评价结果的好坏．一、用还差法处理实验数据此法在现行教材中较通用．考虑到玻璃弹性形变引起的系统误差，不直接用牛顿环的直径D（k）去计算平凸透镜凸面的曲率半径R，而是采用逐差法．通过。个相邻暗环直径平方差D＼b十。）一D’（k）的算术平均值来计算R表1是一组用读数显微镜测得的数据和用逐差法处理的结果．二、加权平均法处理由于中测量是非等精度的，而方法一处理数据时则忽视了这一点．按照严格的数据处理理论，对于非等精度测量，其实验数据应用加权平均的方法处理…     

对牛顿环实验中不等精度测量数据的处理

据笔者了解，目前各高等院校对牛顿环实验的数据，基本上都是在假设干涉条纹为均匀分布条件下，应用逐差法来处理，并在此基础上分析误差”‘、”’．本文对牛顿环实验中不等精度测量的数据用最小二乘法给出了较为合理的处理．一、牛顿环实验是不等精度测量大家知道，在牛顿环实验中，反射光第k级干涉暗纹半径满足关系其中，R为待测透镜的曲率半径，A为人射单色光波长．公式表明了与成正比，有即干涉条纹随级数的增大愈来愈密，愈来愈细．因此，该测量是非线性不等精度测量．二、用还差法处理数据存在的问题在用逐差法处理数据时有公式表明…     

牛顿环实验的一种新的数据处理方法

本文给出了用牛顿环实验测平凸诱镜的曲率半径的一种数据处理方法,并对实验测量的曲率半径作了不确定度评定。     

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。     

透射光牛顿环的实现和分析

提出了观察透射光牛顿环的方法，分析了透射光与反射光的牛顿环现象不同的原因。     

牛顿环实验数据的采集与处理

利用CCD采集牛顿环干涉图样数据，使用自编软件对数据进行处理，根据干涉图样中心坐标计算出了透镜曲率半径。