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 .

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.

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.

基于牛顿环的拓展性实验方案设计

根据牛顿环等厚干涉的基本原理,在传统测量平凸透镜曲率半径的基础上,对牛顿环实验进行实验内容与实验方法方面的拓展.实验内容拓展包括测量介质折射率、单色光波长以及测量玻璃弹性模量,实验方法拓展包括用激光法和分光计法分别测量平凸透镜曲率半径.这些拓展性实验丰富了牛顿环等厚干涉的实验内容,促进了物理实验方法和实验技术的融会贯通,能够激发学生探索创新的热情,提高综合应用物理知识解决实际问题的能力.

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。

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。

关于牛顿环测量中的不确定度的讨论

详细分析了牛顿环中的测量不确定度,把各级暗环半径左右读数的测量当作不等精度测量处理,从而得到一种简单易操作的结果处理方法。

重新认识光的半波损失及牛顿环中心暗斑

通过对菲涅耳反射系数的讨论,重新认识光的“半波损失”,指出一些大学物理教科书中在光的“半波损失”认识上的误区,重新解释了牛顿环中心暗斑的“半波损失”现象。

正交柱面透镜的椭圆(双曲)型等厚干涉条纹

运用分类和归纳的方法,本文研究讨论了两种新发现的正交平凸-平凸(平凹)柱面透镜间的等厚干涉椭圆(双曲)条纹,推导并分析了这两类新的干涉结构发生等厚干涉的条件及干涉条纹的分布规律.相较于原有的牛顿环干涉仪,本文新设计的干涉装置既具相似性又有新颖性,扩展了牛顿环等厚干涉学术研究的范围,并简述了其可能的技术应用.

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。

Gnuplot在大学物理实验演示中的应用

介绍了开源软件Gnuplot在大学物理实验演示中的应用,利用该软件对杨氏双缝干涉、牛顿环和李萨如图形进行演示,将计算机模拟仿真与物理建模相结合,使大学物理教学可视化.结果表明,相比于传统的Matlab、Mathematica和C语言等仿真程序,Gnuplot程序具有免费、简单高效、跨平台和仿真实验结果更直观生动等特点,很适合在演示教学及学生自主学习探索中推广,为物理演示教学提供了一种新的思路.

牛顿环实验数据处理的最佳方法

比较牛顿环实验几种数据处理方法,提出了借助计算器进行线性回归处理牛顿环实验的数据是最佳方法。

牛顿环条纹宽度与可见度的研究

为了更深刻地认知牛顿环条纹,推导了牛顿环条纹的宽度公式;分析了当折射率N增加时相邻两级亮、暗条纹的距离都会减小的原因;研究了同一波长对应的同一级亮、暗条纹的宽度的差异;论证了明、暗条纹的宽度都会随级数k增加而减小的规律;比较了用钠光灯测量平凸透镜的曲率半径R时两种处理双波长问题的方法;讨论了钠光灯双波长对条纹可见度的影响;最后指出了牛顿环条纹可见度最小时对应的级数k是平凸透镜曲率半径R的函数。

牛顿环实验教学的讨论

牛顿环实验是利用分振幅法获得可相干光束的典型实验,在光学测量和光学加工技术上有着非常重要的应用。文章阐述了牛顿环实验的干涉原理,对牛顿环实验教学中需注意的问题进行了讨论。

数字图像处理技术在牛顿环实验中的应用

针对牛顿环实验中传统观察和测量手段存在的弊端,进行实验改进。利用CMOS视频摄像头和计算机结合传统光学实验系统,构建廉价的数字图像采集系统,将现代图像处理技术合理地溶入普通物理实验中的光学实验中,可增强实验直观性,解决实验观察及演示难的问题。通过图像增强、二值化和细化等数字图像处理技术得到单像素的牛顿环干涉条纹,实现干涉条纹中心的精确定位,提高测量精度。

牛顿环等厚干涉与迈克尔孙等倾干涉的比较

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.

“进阶探究式”教学模式的课堂探索——以“牛顿环”课堂教学为例

针对大学物理传统教学模式的弊端,以"牛顿环"课堂为例,提出了一种以物理知识为中心,以理论和实验探索为主线,以学生为主体,理实结合,层层递进的进阶探究式教学模式,旨在让学生通过逐步的自主实践和理论研讨,掌握科学概念,理解科学本质,培养科学探索能力.教学实践表明,进阶探究式教学模式能够充分调动学生积极性,加强对物理知识的理解,提高学生发现问题和解决问题的能力.

牛顿环实验中实验误差的探讨

对牛顿环实验中所产生的截距从面接触、虚接触和弦测量三个方面作了探讨,建议该实验采用虚接触和弦测量相结合的实验方法.

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 。