光的等厚干涉数据处理

一 目的 1、 2、 3、 4、

光的等厚干涉与应用

观察光的等厚干涉现象，加深理解干涉原理

学习牛顿环干涉现象测定该装置中平凸透镜的曲率半径 掌握读数显微镜的使用方法 掌握逐差法处理数据的方法

二 仪器

读数显微镜，钠光灯，牛顿环装置

三 原理

牛顿环装置是一个曲率半径相当大的平凸透镜放在一平板玻璃上，这样两玻璃间形成空气薄层厚度e与薄层位置到中央接触点的距离r，凸透镜曲率半径R的关系为：

r2e?2R

(a)

图20—1

根据干涉相消条件易得第K级暗纹的半径与波长λ及牛顿环装置中平凸透镜的凸面曲率半径R存在下述关系： 根据

2K2K(b)

R?K?r?4K?d

d2K与K成正比的性质采取逐差法处理实验数据

1

dm?dn?4?R(m?n)

四 实验内容及步骤

1、

打开钠光灯，调整牛顿环装置使干涉图样处于装置中心，之后将它放在显微镜的载物台上, 调整显微镜的方向使显微镜下的半反射镜将光反射到牛顿环装置上，如图20-1（a）。

2、

调节显微镜的目镜直到看清“十”字叉丝，降低显微镜筒，使它靠近牛顿环

南昌大学物理实验报告

课程名称： 大学物理实验

实验名称： 等厚干涉的应用

学院： 信息工程学院 专业班级： 计科153班

学生姓名： 刘金荣 学号： 6103115107

实验地点： 基础实验大楼313 座位号： 30

实验时间： 第14、15周星期2下午4点开始

一、实验目的： 1、观察牛顿环和劈尖的干涉现象。 2、了解形成等厚干涉现象的条件及特点。 3、用干涉法测量透镜的曲率半径以及测量物体的微小直径或厚度。 二、实验原理：

等厚干涉实验—牛顿环和劈尖干涉

要观察到光的干涉图象，如何获得相干光就成了重要的问题，利用普通光源获得相干光的方法是把由光源上同一点发的光设法分成两部分，然后再使这两部分叠如起来。由于这两部分光的相应部分实际上都来自同一发光原子的同一次发光，所以它们将满足相干条件而成为相干光。获得相干光方法有两种。一种叫分波阵面法，另一种叫分振幅法。

1．实验目的

（1）通过对等厚干涉图象观察和测量，加深对光的波动性的认识。 （2）掌握读数显微镜的基本调节和测量操作。

（3）掌握用牛顿环法测量透镜的曲率半径和用劈尖干涉法测量玻璃丝微小直径的实验方法 （4）学习用图解法和逐差法处理数据。

2．实验仪器

读数显微镜，牛顿环，钠光灯

3．实验原理

我们所讨论的等厚干涉就属于分振幅干涉现象。分振幅干涉就是利用透明薄膜上下表面对入射光的反射、折射，将入射能量(也可说振幅)分成若干部分，然后相遇而产生干涉。分振幅干涉分两类称等厚干涉，一类称等倾干涉。

用一束单色平行光照射透明薄膜，薄膜上表面反射光与下表面反射光来自于同一入射

R

r

e

(a) (b)

图9-1 牛顿环装置和干涉图样

光，满足相干条件。当入射光入射角不变，薄膜厚度不同发

课 题 偏振光现象的研究

1．观察光的偏振现象，掌握产生与检验偏振光的条件和方法；

教 学 目 的 2．测量布儒斯特角；

3．验证马吕斯定律。

重 难 点 1．激光器与光具组的共轴调节；

2．布儒斯特角的测定。

教 学 方 法 讲授、讨论、实验演示相结合。 学 时 3个学时

一、前言

光的偏振是指光的振动方向与光的传播方向的不对称性.偏振现象是证明光为横波的最有力的证据，在科学上具有极其重要的意义。它不但丰富了光的波动说的内容，而且具有重要的应用价值。

自然光是各方向的振幅相同的光，对自然光而言，它的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内可取所有可能的方向，没有一个方向占有优势.若把所有方向的光振动都分解到相互垂直的两个方向上，则在这两个方向上的振动能量和振幅都相等.线偏振光是在垂直于传播方向的平面内，光矢量只沿一个固定方向振动.起偏器是将非偏振光变成线偏振光的器件；检偏器是用于鉴别光的偏振状态的器件。 二、实验仪器

He-Ne激光器，光具座，光靶，光学测角台，偏振片，黑玻璃镜，1/2波片，1/4波片，白屏，光功率计等 三、实验原理 1.光的偏振性

1、打开EXCEL,找到XPS谱图的表。 2、用C1s的峰值减去284.6eV(等于 1.11)。 3、把需要分析的峰的数据拷贝到Origin里 面。 4、点击A(X)→点击鼠标右键 →点击Set Column Values →col(A)-1.11 → OK。

5、去除多余的数值(剩下453.04~ 462.09)。 6、作图。 7.点击Analysis→smoothing→FFT Filter→5→OK。

8、 双击左上角的1→移走data1_c→OK。 9、 双击smoothed把出现的数据拷贝到新 建的文本文档中并保存 。 10、打开XPS分峰软件。 11、点击data→import(ASCII)→新建 文本文档→打开。

12、点击background,选背景(一般为 linear),背景范围455~462。 13、add peak,选择Peak type:p。然后 添加合理的峰位、FWHM和L-G值。 14、调节峰位、峰面积、FWHM和L-G值。 使虚拟的峰位和实际峰位基本重合。

15、分别点击Save XPS、 Export(spectrum)和 Export to clipboard保存图。 16、打开画图板复制入图形可以得到想要 的数

静息态数据处理

Part1 数据的预处理

1、格式转换 2、去除前 n 个时间点的数据 3、时间层校正（Slice Timing） 4、头动校正（Realign） 5、空间标准化（Normalize） 6、平滑（Smooth） 7、去线性漂移（Detrend） 8、 滤波（Filer）

一、DICOM 格式——NIFTI 格式。若数据遗失 NIFTI 格式则不用转，直接在工作

目录下建 立一个子文件夹“FunImg” ，将数据拷入其中即可 二、一般去 10（8——20 之间即可） ，由于机器刚启动等原因前面一些数据不稳定 三、Slice Timing 的设置：以总层数 25 层为例 SPM 中：Slice order：<—x：1:2:25；2:2:24 Reference Slice 参考层一般取中间层，即第 25 层。因为扫描顺序为： 1,3,5,7,9….,n,2,4,6,8,…n-1 DPARSF 中：1,3,5,7,9….,n,2,4,6,8,…n-1 四、 头动校正后会在工作目录下生成 Realign Parameter 文件夹， 其中有 spm….ps 这个文件， 用专业版的 Aoboe Reader 打开可查看每个被试头动情况。 或在 Excludesubjects.txt 文件 下可查看头动数据（卡不同值时被排除被试情况） 。对于患有疾病的患者：一般卡 3mm 和 3degre；而对正常人一般卡 1.5mm 和 1.5degere 或取 2. 五、 空间标准化即把被试的原始空间往标准空间上估计， 以克服不同被试的脑结构之间的差 异问题。把结构像分割得到的信息来做功能像的空间标准化，有两种方式： a、 使用 EPI 模板进行空间标准化 SPM 中：原始图像 Source Image：mean_***.img 头动校正后生成的文件，为某被试 各个时间点的平均像；Image to write ：r*.img 所有头动校正后生成的文件；模板图 像 Template Image： EPI.nii ； Bounding box： -126 -72； 90 108 ； -90 90 Voxel sizes： 3 3 3。 . DPARSF 中类似可设 b、 使用一致分割的 T1 像进行空间标准化 分三部分： 1、 配准 coregister 将结构像与功能像匹配，即把被试的结构像变换到功能像空间 （被试的平均功能像） 2、 分割 转换后的结构像用一致的分割法则分割为灰质、白质、脑脊液。这样就 能把功能像弄到标准空间去。

此过程中得到一个由功能像去往标准空间的转换 矩阵。转换矩阵会写入*_seg_sn.mat 文件中。 3、 标准化 把转换矩阵写到功能像上去。这样就可以知道怎么从被试的原始空间到标准空间。 SPM 中： coregister—Reference Image： mean_name.image —Source Image： T1.img； Segment—data：

T1_coregiserd.ima—clean up any par

地图数据一般处理过程

一 数据裁剪

裁剪是按照多边形进行对空间数据裁剪。不通的数据有不通裁剪工具。我们使用到的数据一般是两种。矢量数据和栅格数据（卫星图片数据）。两种数据的裁剪工具位置：

1 矢量数据裁剪

图1 Geoprocessing 的下拉菜单CLIP菜单里面

以上截图是矢量数据的裁剪。 2 卫星图片数据裁剪。

在ARCTOOLBOX里面的：

图2 卫星图片裁剪的位置

图3 卫星图片裁剪工具条 第一栏：输入卫星图片数据。

第二栏：输入矢量数据（行政多边形边界） 第三栏：必须放在GDB数据库里面

二 数据转换。

公司目前数据转换就是CAD数据转换成ARCGIS的数据。还有是MAPINFO数据转换成ARCGIS的数据。在公司的时候经常遇到就是这两个问题。也是比较麻烦的数据。MAPINFO的数据转换成ARCGIS的数据一般使用MAPIFO9.5里面的通用转换工具条。在下记不得在那里。因为使用期只有30天所以比较麻烦。这里不多説。説下CAD数据转换吧。

CAD数据转换。直接导入到GDB数据库中。

图 5 数据导入GDB

但是导入之后由于坐标系统的不一致。没有办法重叠。所以必须使用投影转换。 注意：

1导入的CAD数据是五个文件。一个线、两个多边、一个点文件、一个标注文件。但

Bernese的数据处理教程

2009年06月21日 星期日 下午 06:01

BERN的数据处理方法。基本上可以分为下面几个步骤： 一、处理数据的准备

此步骤包括准备观测文件、星历文件，以及更新数据处理所需的表文件，然后把RINEX格式的数据转化成Bernese二进制格式文件，目的为加速数据读取速率。 RINEX格式的文件分别为观测文件(ssssdddf．yyo)、导航文件(ssssdddf．yyN，ssssdddf．yyG)和气象文件(ssssdddf．yyM)。观测文件转换成BERNESE格式有如下四种格式，它们分别为： *.PZH(相位非差头文件) *.PZO(相位非差观测文件) *.CZH(码非差头文件) *.CZO(码非差观测文件)

导航文件和气象文件的转换与此相似。在原始文件由RINEX格式转换成BERNESE格式过程中，有时会出错，认为该接收机类型与Phas_igs．O1 文件不匹配，造成转换不成功。其主要问题是RINEX格式的原始文件中可能存在非法字符，该问题通常可以通过检查原始文件是否有非法字符或用数据管理软件 teqc使其标准化，该软件可以从www.unavco.ucar.edu下载。

在运行该软件前，首先要准备好所必须

一、选择题

1. 在等厚干涉实验中，设牛顿环的空气薄层厚度为e，则当2e

A：为入射光波长的整数倍时产生暗条纹，为入射光半波长的奇数倍时产生明条纹 B：为入射光波长的整数倍时产生暗条纹，为入射光波长的奇数倍时产生明条纹 C：为入射光波长的整数倍时产生明条纹，为入射光半波长的奇数倍时产生暗条纹 D：为入射光波长的整数倍时产生 明条纹，为入射光波长的奇数倍时产生暗条纹

请选择:Ａ

２．两束光在空间相遇产生干涉的条件是

A：频率相等 B：振动方向相同 C：相位差恒定，且满足一定条件 D：abc都是 请选择:Ｄ

３．牛顿环实验中，读数显微镜的视场中亮度不均匀，其原因是

A：显微镜的物镜有问题 B：反光玻璃片放反了 C：入射单色光方向不正 D：显微镜的目镜有问题

请选择:Ｃ

４．牛顿环是一种

A：不等间距的衍射条纹 B：等倾干涉条纹 C：等间距的干涉条纹 D：等厚干涉条纹 请选择：Ｄ

５．牛顿环实验中，单向测量的目的是为了消除

A：视差 B：读数显微镜测微鼓轮的仪器误差 C：测微螺距间隙引起的回程误差 D：ABC都不是

请选择:Ｃ

６．劈尖干涉实验中，若测得20个劈尖干涉条纹间隔L1，劈尖条纹的总长为L，则其包含的干涉暗条纹总数为

A：20L/L1 B：20L1/L C：L/(20

1.变形的类型（了解）：按变形性质可以分为周期性变形和瞬时变形；按变形状态则可分为静态变形和动态变形

静态变形：是指变形监测结果仅表示为时间的函数； 动态变形：是指在外力作用下产生的变形，它是以外力为函数来表示的动态系统对于时间的变化，其观测结果是表示建筑物在某个时刻的瞬时变形。 2.变形监测的主要任务（了解）：周期性地对拟定的观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量；或采用自动遥测记录仪监测建（构）筑物的瞬时变形。 3.变形监测分类（了解）：（1）按监测范围分类：全球性变形监测：如监测全球板块运动、地极移动、地球自转速率变化等；区域性变形监测：如地壳形变监测、城市地面沉降等；工程和局部性变形监测：如监测工程建筑物的三维变形、滑坡体的滑动、地下开采使引起的沉陷变形等。（2）按监测地点分类：内部变形监测：内容主要有工程建筑物的内部应力、温度变化的测量，动力特性及其加速度的测定等；外部变形监测：又称变形观测，其主要内容有建（构）筑物的沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测、挠度观测等。（工程建筑物的内外部变形观测之间有着密切的联系，一般应同时进行，以便互相验证和补充） 4.测量点分类：

（1）水准基点：垂直位移监测的基准点。一般3~4