牛顿环

摘要： 基于Matlab GUI强大的计算、人机交互功能,设计出牛顿环干涉实验数据处理系统,该系统包括逐差法和最小二乘法两个数据处理应用界面。系统界面控件布局合理,操作简单,即时显示运行结果,功能符合逐差法和最小二乘法的数据处理要求。在界面上分别运行牛顿环实验数据,结果显示,两个处理界面均能快速、直观、准确地计算出凸透镜的曲率半径和不确定度,从而避免繁琐的计算和出现人为失误,大大提高学生处理牛顿环实验数据的效率。

摘要： 利用LabVIEW平台设计了牛顿环的虚拟仿真实验平台,动态直观演示了利用牛顿环实验测量透镜曲率半径的过程,并分析了各参量对干涉现象的影响.提高了可视化效果和测量精度,降低了操作难度.并利用该程序模拟了测量介质溶液的折射率,对课堂实验进行了拓展.

摘要： 牛顿环可以用来测量平凸透镜的曲率半径,但是测量暗环直径的过程中,对十字叉丝与暗环的相切位置一直没有统一的规定。本文经过数据对比,认为二者外切时采集数据的计算结果最接近标准值。

摘要： 牛顿环实验是一个经典的等厚干涉实验。在应用牛顿环测量平凸透镜曲率半径时,需要对公式进行变形。变形的原因,学生通常的理解是中心“或”级次无法确定。本文详细阐述了正确的原因应是中心“和”级次无法确定。另外,本文还分析了本实验中应用线性拟合法进行数据处理的可行性。

摘要： 基于信号处理和深度学习,从信号机理出发,揭示了牛顿环的Chirp信号本质,将分数傅里叶变换、Chirp傅里叶变换引入到牛顿环实验中.从数据分析角度,训练深度神经网络,使其能够智能分析牛顿环.基于信号处理和深度学习,无需数环即可完成对透镜曲率半径等物理参量的高精度测量,为等厚干涉实验提供了新的视角.

摘要： 教材是重要的课程资源,在教学实践中,教材上的习题往往受到师生的冷视.通过对人教版课程标准实验教科书一道牛顿环练习题的拓展分析,提出问题、深度探究、应用分析,以形成光的波动性观念、发展思维能力,提升核心素养.

摘要： 目前牛顿环实验教学中存在着学生理论理解不深、公式修正不重视及误差分析潦草的普遍性问题,针对上述问题,探讨运用启发式教学,将实验操作与公式推导紧密衔接,使学生在测量过程中自行发现误差,在教师指导下进行全面的数据处理获得修正方案的教学过程。整个过程基于对实验数据的怀疑和修正,思路更清晰,使学生参与度大大提高,深刻地理解逐差法和归一化处理的意义,加深对误差因素、测量修正和数据处理意义的领悟。

摘要： 基于牛顿环干涉原理,利用Python编程语言,设计和开发了牛顿环测量液体折射率的仿真实验软件。仿真实验软件具有图形用户界面,包含实验仪器和原理介绍、不同实验参数下牛顿环干涉现象仿真、常见液体折射率测量以及数据处理等主要功能模块,可对虚拟和真实实验的读数结果进行计算。仿真实验软件可用于辅助实际教学,提升课前预习质量,提高实验教学效果。

摘要： 牛顿环作为薄膜干涉中的重要现象,在课程标准实验教科书中有所涉及,而在普通高中教科书中牛顿环等相关内容已删除.但在教辅资料上,屡屡出现,学生往往不知其所以然.作为课外补充,定量分析牛顿环并列举在现代科技中的应用,是很有必要的.旨在帮助参加“强基计划”测试的学生,形成清晰的光的波动性观念、发展科学思维能力、提升学科核心素养.

摘要： 针对牛顿环应力变形难以测量的问题,利用ANSYS有限元法精确计算牛顿环光学玻璃中心变形量及应力值,得到牛顿环变形云图及等效应力云图。对于牛顿环结构中螺钉加力引起的应力变形情况,设计了一种5螺钉固定的牛顿环优化模型,应用ANSYS有限元法验证了优化模型的可行性及准确性,减小了应力变形引起的牛顿环测量误差。应用仿真变形量快速测量光学玻璃弯曲刚度值,在光学测量领域具有实际应用价值。仿真结果表明,优化模型中心变形量及应力值测量误差均有较大幅度的减小,加载载荷在12.5~40 N、60~70 N范围内可作为ANSYS有限元仿真计算光学玻璃弯曲刚度值的最佳应力区间。

摘要： 用半导体激光器作为牛顿环实验的光源和常见的钠灯光源相比,由于光源相干长度的增加,不同光学元件表面上的反射光进入读数显微镜后都可能形成特殊的干涉条纹.本文比较全面地探讨了各种特征干涉条纹的形成原因,并在此基础上对实验仪器进行了必要的改进,最终制作完成了可以通过牛顿环进行凸透镜曲率半径测量的实验装置.在此基础上,使用CCD记录牛顿环图案,获得干涉环上各处的光强,计算干涉条纹的衬比度,结果发现:激光作光源时,衬比度可以接近1,远好于钠灯作光源时的情形.

摘要： 讨论用牛顿环中心干涉级数k求曲率半径的方法,简称：k值法．并与其它数据处理方法(逐差法、线性回归法、加权平均法)进行比较．k值法计算透镜的曲率半径法是牛顿环实验是可借鉴的数据处理方法．

摘要： 在原有的“用CCD观测牛顿环”实验的基础上,选用激光为光源.由于激光具有良好的方向性、单色性和相干性,其相干长度远远超过了钠灯,图像中出现了严重的噪斑干扰.为此我们尝试通过切断光波列来降低激光的相干性,减弱激光散斑的影响,使以激光为光源的牛顿环成像质量有所提高.

摘要： 干涉法直接测量量块长度时的位相差是一个重要的误差来源.我国现在位相测量方法是堆积法,该方法需要很好的研合水平,而且重复性差.提出了一种利用牛顿环来测量光反射位相差的新方法.将一个特制的小透镜分别放置在被测量块和平晶上,在小透镜的下表面和量块或平晶上表面之间形成等厚干涉的同心圆环,即牛顿环.分析牛顿环的图象可以测量反射相移和位相差.使用该方法研制的测量装置对量块和平晶表面的光反射位相差进行了测量试验,其测量结果的标准不确定度小于5 nm.

摘要： 主要阐述了3个问题：牛顿环的定域问题,环差及初始级数的选取和中心斑点的大小对实验结果的影响。通过实践教学和查阅相关资料,对每个问题都做了细致的分析。

摘要： 采用CCD成像法研究牛顿环半径和级数的关系,通过origin作图详细分析中心圆斑直径,测量环教选择对曲率半径测量结果的影响.

摘要： 本文根据"用牛顿环测定透镜曲率半径实验"的原理,剖析了有关牛顿环的一道典型错题,同时列举了正确的题目.

摘要： 基于基片弯曲法和牛顿环的基本原理,搭建了一套简便的薄膜应力测量装置,用到的器件有He-Ne激光器,扩束镜,凸透镜和带分光镜的读数显微镜。采用直流溅射法制备了厚度为30nm-144nm的银薄膜,衬底采用厚度为0.15mm直径为18mm的圆形玻璃片。实验发现,薄膜厚度对银薄膜的内应力有显著的影响,在薄膜厚度很小时,随着薄膜厚度的增加,应力迅速增大,达到最大值后,随着厚度的继续增加,薄膜应力下降较快并趋于稳定值。

摘要： 在高等院校的物理实验教学中,进行实验数据处理时引进测量不确定度的概念已有近十年了。我们根据在物理系的教学实践,在基础光学实验中如何运用“测量不确定度”的,并以“牛顿环”、“分光计(分光仪)”等基础物理实验为例,在如何进行测量不确定度的评估等方面整理出我们自己的粗浅看法。

摘要： 本发明使包含一种或多种聚合物、一种或多种固化性树脂前体、溶剂以及具有聚合性基团的二氧化硅纳米粒子的液相通过伴随着所述溶剂蒸发的旋节线分解发生相分离而形成相分离结构，使所述固化性树脂前体固化，从而形成表面的算术平均表面粗糙度Ra为60nm以上、表面的凹凸的平均间隔Sm为35μm以上、且表面的峰度Rku为3以上的抗牛顿环层。该抗牛顿环层包含一种或多种聚合物、一种或多种经过了固化的固化性树脂前体、以及具有聚合性基团的二氧化硅纳米粒子，且具有相分离结构。包含该抗牛顿环层的防牛顿环膜的雾度可以为9％以下。该防牛顿环膜可以高度地抑制电阻膜方式触摸面板产生牛顿环，且透明性也高。

摘要： 本发明公开了一种基于CFT的牛顿环参数估计方法，属于光学测量领域，该方法包括：将牛顿环的灰度值变换到[0,1]，计算相邻两行的差，从上述结果中随机选取K行，应用离散时间chirp‑Fourier变换计算其幅度谱，将此幅度谱作为ALO的代价函数，优化得到K组最优值，利用离群点检测算法去掉其中的离群点，并基于剩余结果计算其平均值得到最优值点，根据牛顿环在CFT域的冲激特性，估计相位参数，进而得出曲率半径的测量值，因此，本发明比传统的牛顿环测量方法具有更好的噪声和遮挡鲁棒性，且具有计算复杂度低、精度高、速度快等优点。

摘要： 一种空间激光牛顿环准直仪与计算机智能环心追踪方法，它是用计算机人工智能图像识别处理软件，对准直仪发射的激光束断面形成的空间激光牛顿环高速追踪处理，实现对环心的二维或三维坐标、图形、图像、图表动态跟踪显示和存取，它可以广泛用于：电梯导轨检校、大坝变形观测、建筑物变形观测、变形预警等并使之完全自动化。

摘要： 本发明公开一种牛顿环实验可视化设备，其包括第一支架、第二支架、承托架和第三支架，第一支架包括基座、连接座和连接杆，连接座与连接杆螺纹连接，转动连接杆以使连接座沿第一方向移动；第二支架包括滑动杆和两个立板，各立板均开设有呈弧形的滑槽，滑动杆的两端分别可滑动地穿过两个滑槽；承托架可滑动地套设于滑动杆外且位于两个立板之间，承托架形成有承托槽，承托槽用于安装摄像装置；第三支架包括支撑杆、旋调座和支座，旋调座与支撑杆螺纹连接，转动旋调座以使支撑杆沿第三方向移动。本发明的牛顿环实验可视化设备可调整摄像装置三个方向的位置，且能够调整摄像装置的角度，使得摄像装置能够轻松与目镜对准，并保持住对准状态。

摘要： 本发明涉及图像采集处理技术，具体涉及一种用于牛顿环实验的机器视觉教学系统及方法，该系统包括显微读数仪、牛顿环采集摄像头、标尺采集摄像头、鼓轮采集摄像头、硬件板卡和VGA显示屏以及第一、第二、第三支架；显微读数仪分别通过第一、第二、第三支架与牛顿环采集摄像头、标尺采集摄像头、鼓轮采集摄像头连接；硬件板卡与牛顿环采集摄像头、标尺采集摄像头、鼓轮采集摄像头，以及VGA显示屏进行电连接。该系统具有直观的图像显示，能快速准确找到牛顿环中心，有效降低实验偶然误差，并转化为系统误差。像素级别的刻度测量得出人工测量中的估读位数据，提高了数据精度；蜂鸣器警报避免了人工操作回程误差的出现，使数据结果更加准确。

摘要： 本发明公开了一种牛顿环仪的清洁与保存装置，包括安置块，所述安置块内设有开口向左的第一安置腔，所述第一安置腔内设有收纳机构，所述收纳机构用于收纳清洁后的牛顿环仪，所述安置块内设有开口向上的第二安置腔，所述第二安置腔内设有夹持机构，本发明可自动完成对一种牛顿环仪的清洁与保存，通过夹持机构夹持牛顿环仪，通过清洁机构完成对牛顿环表面的无水清洁，清洁过程迅速，通过收纳机构完成牛顿环的收纳，及时对牛顿环仪表面进行清洁收纳，有效的延长牛顿环仪的使用寿命。

摘要： 本实用新型公开了一种方便更换镜片的螺旋牛顿环装置，包括顶筒、底筒、凹凸透镜和平面镜，所述顶筒的外径底部设置螺纹，内径设置与凹凸透镜配合的卡槽，所述凹凸透镜可滑动设置在卡槽内，所述顶筒的底部绕中心设置若干开口槽，一个锁紧螺母可转动设置在顶筒的底部，所述顶筒的顶部设置向下延伸的外壳，所述外壳的内径设置内螺纹，所述平面镜设置在底筒的顶部，所述底筒设置与外壳配合的内壳，所述内壳的外径设置与内螺纹配合的外螺纹。它与现有技术相比，通过锁紧螺母的方式将凹凸透镜夹持在卡槽中固定，这种固定方式更换镜片时过程简单高效，不容易伤害镜片，且使用寿命长，节约了成本，提高了效率。

摘要： 一种防止牛顿环产生的手表保护壳，它涉及保护壳技术领域。它包含：保护壳本体，所述保护壳本体上设有透光视窗；所述透光视窗上靠近手表显示屏一侧设有透光的凸点层。采用上述技术方案具可有效防止牛顿环的产生、防水性能好及用户体验好的优势。

摘要： 本实用新型公开了一种基于机器视觉的牛顿环实验测量系统，包括移测显微镜，移测显微镜上设置有测微手轮和目镜，还包括钠光灯、牛顿环、树莓派、步进电机、步进电机驱动器、电脑终端、图像检测摄像头、支架组件、连接件、带轮和开关电源，移测显微镜与图像检测摄像头通过支架组件连接，移测显微镜的测微手轮与带轮之间设置有齿带，移测显微镜的测微手轮与带轮之间通过齿带相连；步进电机与步进电机驱动器相连，步进电机驱动器与开关电源相连，树莓派上设置有若干个端口，树莓派分别与步进电机驱动器、图像检测摄像头和电脑终端连接。上述技术方案，结构设计合理、结构简单、操作容易、降低实验难度、实验完成的门槛低、适用范围广且实用性好。

摘要： 本实用新型属于物理教学设备技术领域，具体为一种牛顿环实验装置。包括LED光源、滤光片、磨砂玻璃、分光镜、牛顿环、显微镜和标尺；LED光源、滤光片、磨砂玻璃、分光镜和标尺从前往后依次排列；牛顿环设置于分光镜下方；显微镜设置于分光镜上方，镜头对着分光镜；LED光源有两个，水平左右排列，对应的滤光片也有两片；LED光源发射的光束，依次穿过滤光片和磨砂玻璃，照射到分光镜上，光束经分光镜一分为二：一束反射至牛顿环，产生干涉条纹，经过分光镜透射成像至显微镜的镜头；另一束透射至标尺，将标尺的刻度再经分光镜反射成像至显微镜的镜头。本实用新型结构简单，成本低，便于课堂教学演示。