面光源情况下的Newton环干涉条纹

给出了Newton环实验装置反射镜在非 45°角情况下 ,平凸透镜的曲率半径公式 ,通过分析推导了面光源情况下的平凸透镜曲率半径的公式 ,指出了这种情况下条纹的重叠 ,给出了不加透镜L或平行光管情况下平凸透镜的曲率半径公式 .

大学物理教学中基于转移矩阵法的薄膜干涉探讨

转移矩阵法是研究介质膜或势垒中的光子或电子输运的一种理论计算方法。本文结合广泛用于光学传输的转移矩阵方法,对“大学物理”中的劈尖干涉和牛顿环现象进行了数值模拟。研究发现转移矩阵方法不仅可以解决接触面为平面的劈尖干涉,还可以解决接触面为曲面的牛顿环现象。此研究不仅可以辅助课堂教学加深学生对薄膜干涉问题的理解,还可以激发学生对于科研的热情,培养学生利用数值计算方法解决生活中的实际问题。

弦长代替直径测量牛顿环曲率半径的不确定度的分析

牛顿环实验中,测量干涉环的直径是本实验的重点与难点.本文将证实一个结论:弦长代替直径,测量牛顿环曲率半径的方法会影响结果的B类不确定度.当线性拟合的相关系数非常接近1时,B类不确定度不可以被忽略.另外,从理论上分析了弦长代替直径的测量方法所具备的优势,给出了因变量B类不确定度的计算方法.

对牛顿环干涉实验中若干问题的研究

该文对牛顿环实验中关于干涉条纹形成的定域、牛顿环中心暗斑和亮斑起因及其对测量结果影响、实验始测级数选取以及实验扩展等若干问题进行了分析及探讨。

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%。

红外成像系统中激光耀斑成因机理

在使用CO2激光干扰红外热像仪时发现了大面积同心圆环状激光耀斑。针对激光耀斑的形状,综合考虑等厚干涉的形成条件、等厚干涉条纹的形状、热像仪光学系统的结构、热像仪的光阑结构、光学元件在出现损伤后生成的衍射条纹形状、圆孔衍射的光斑形状、CO2激光的热效应等因素,对其成因从干涉、衍射和热像仪光阑二次成像等角度进行了分析,对部分原因进行了实验验证和仿真分析。研究结果表明:该激光耀斑是热像仪光学系统中的透镜组在激光多次作用后发生等厚干涉而形成的牛顿环。

将牛顿环实验改造为综合性实验

对牛顿环实验的教学内容从4个方面进行了拓展,将该实验从验证性实验提升为综合性实验,有利于学生加深对等厚干涉现象的理解,激发了学生对物理实验的兴趣,提高了学生的综合能力。

再论牛顿环干涉装置的若干变异结构

依据光的波动本性及干涉原理,采用分类归纳的方法给出牛顿环干涉装置的其他几种变异结构及其统一的环纹分布规律,推导并分析了其干涉条件.理论推导表明:这些变异结构在环纹分布规律方面均等效于牛顿环干涉仪,并满足一个统一的公式:任意两环纹直径之平方差是一个无关于干涉序的恒量.同时发现:浅近切割式与非接触式牛顿环干涉结构在表面科学(如表面沉积及液 固湿润现象)研究方面以及在光学检测及微位移传感技术方面的应用前景;所述原理已得到实验的初步检验证明.

用CCD成像系统观测透射式牛顿环

用CCD成像系统观测透射式牛顿环替代用移测显微镜观测反射式牛顿环,扩充了实验内容,培养了学生的综合实验能力.

光源的相干性对牛顿环干涉条纹的影响

利用波前理论中的相因子分析法分别对牛顿环装置在相干光和非相干光照射下的干涉条纹进行分析.理论分析表明,在相干光照射下,主要有2套干涉条纹,且条纹半径随空间位置变化而变化,当在平凸透镜顶点附近观察时,条纹半径公式与教材中一致;在非相干光照射下,只有空气层上下表面反射的光形成干涉条纹,条纹定域在平凸透镜曲面之上的附近区域,条纹半径公式近似与教材一致.

牛顿环与等倾干涉教学中的一点体会

针对大学物理及光学课程中容易混淆的等倾干涉形成的明暗相间的圆环和等厚干涉中的牛顿环进行了研究,分析了牛顿环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不同的干涉条纹的区别和联系进行了比较,从而帮助理解这两种干涉的本质区别,有利于同学们理解和掌握.

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。

物理实验教学与创新能力培养的研究——从牛顿环实验得到的启发

通过对牛顿环实验教学的改革,提高了学生对物理实验的兴趣,培养了学生的创新能力,增强了学生的自信。

牛顿环实验测量结果不确定度的评定

详细分析了牛顿环实验中测量结果不确定度评定,由于干涉图样中各级暗环弦长左右读数的测量为不等精度测量,因此本文提出一种既简单又易操作的不确定度评定方法。

光电等厚干涉实验仪

应用CCD摄像和数字电子技术,研制了新型光电等厚干涉实验仪,不仅能将等厚干涉图像放大显示在监视器屏幕上,而且还可对图像进行数字化读数测量.介绍了该仪器的结构和测量原理,以及使用该仪器做"用牛顿环法测透镜的曲率半径"实验的方法,并评定了测量结果.实验结果表明,该仪器不仅干涉条纹图像显示清晰,便于演示实验,而且操作简单,测量精度较高.

CCD及伪彩色增强技术对牛顿环的无损研究

基于CCD成像技术将牛顿环干涉图像通过图像采集卡转换为数字图像,并利用伪彩色增强技术对图像进行无损处理,克服了灰度图像不清晰的缺点;用图像测量软件计算了牛顿环的曲率半径,数据处理结果表明:图像无损处理方法的测量精度明显提高。

牛顿环中心暗斑大小对测量结果影响的研究

本文分析了牛顿环中心暗斑大小对测量结果的影响,并给出了解决方法。

牛顿环测量单色光波长的实验研究

探索牛顿环能否测量单色光的波长,首先用已知波长的钠黄光照射牛顿环,形成干涉图样,测量第m,n级的直径,然后用三种不同颜色的LED单色光作为光源,测量出相同级次时的直径大小,通过对比计算出三种颜色LED单色光的波长。

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。

透射式镀膜牛顿环实验的研究

牛顿环具有反射式和透射式干涉环,透射式干涉环对比度不高,实验效果差,文章对牛顿环装置进行了镀膜处理,研究了薄膜对透射式牛顿环的影响,结果表明,反射率为20%及40%的单侧薄膜均能很好地提高透射式牛顿环的对比度,且对比度随着单侧薄膜反射率的增加而提高,反射率为20%的双侧膜所获得的牛顿环对比度要优于反射率为40%的单侧膜。研究改善了透射式牛顿环实验的观察效果,提高了测量精度,为牛顿环实验装置提供了更好的观察环境。