牛顿环实验数据的处理方法

实验八 牛顿环实验

实验目的：要求学生了解等厚干涉的特点，学会用牛顿环装置测透镜曲率半径，熟悉读

书显微镜的使用方法，学习用逐差法处理实验数据。

实验仪器：1, 读书显微镜 2, 平凸透镜 3, 平板玻璃 4, 钠光灯

实验原理：牛顿环装置是由一块曲率较大的平凸玻璃透镜，以其凸面放在一块光学玻璃

平板上构成的。平凸透镜的凸面的凸面与玻璃平板之间的空气厚度从中心到边缘逐渐增加，若以平行单色光垂直照射到牛顿环上，则经空气层上下表面反射的两光束存在光程差，它们在平凸透镜的凸面相遇后，将发生干涉。从透镜上看到的干涉花样是一玻璃接触点为中心的一系列明暗相间的圆环，称为牛顿环。

实验步骤：1, 如图放置读数显微镜和牛顿环，用钠光等垂直照射，经45反射到牛顿环

器件上，观察并调节使条纹清晰。

2， 将叉丝对准中央暗纹后，朝一个方向转动显微镜鼓轮，使镜筒朝左边移

动，并依次数出暗级次。直数到18级，反向旋转鼓轮，使镜筒向右移动，当叉丝对准第17级暗条纹时，记下干涉圆环左侧的游标读数X17。继续移动显微镜筒，分别记下X16，X15……

实验三 牛顿环实验的MATLAB仿真

一、实验目的

MATLAB在光学实验的计算机仿真方面有着重要的应用。使用MATLAB可以仿真大多数光学实验，例如杨氏双缝干涉实验、牛顿环实验、夫琅和费衍射等，使得原本抽象的必须借助实验仪器才能感知的光学现象可以直观而且动态的显示在计算机上，从而获得对某一特定光学现象充分的感性认知，加深我们对抽象光学现象的理解和认识。这里将以牛顿环实验的MATLAB仿真为例，向大家介绍光学实验的MATLAB动态仿真的基本方法并通过上机练习以达到如下几个目的：

1. 掌握用imshow实现光强度二维分布的可视化显示方法； 2. 掌握MATLAB动态仿真技术—影片动画技术；

二、实验原理

1. 牛顿环干涉原理

右图所示为牛顿环装置的示意图。R为牛顿环透镜的曲率半径，d为空气膜的厚度（R??d）。垂直入射光经空气膜的上下两表面反射后产生干涉，干涉后的光强

I?I1?I2?2I1I2cos(??) (1)

其中I1和I2是两束相干光的光强，可近似认为 I1 = I2 = I0。??为两束光相遇时的位相差

???2?(2d?) (2)

?2?由图中的几何关系以及R??d条件可得

r2

实验数据处理方法的合理选择

中国科技论文统计源期刊

（中国科技核心期刊）

实验技术与管理

ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＴＥＣＨＮＯＬＯＣＹＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ

Ｖｄ．２３№．４

ＡＰＲ．２００６

实验数据处理方法的合理选择

李潮锐

（中山大学物理系．广州５１０２７５）

摘要：实验技术与教学资源的优化促进了教学内容的拓展和对实验结果的定量分析，因此对传统教学中所采用的定性或半定量分析方法的合理性产生质疑。通过具有教学普遍意义的“夫兰克一赫兹实验”中原子定态能级分析，指出常用的平均法或“类平均法”的局限性。选择数据拟台方法，不仅定量地获得实验测量结果及其误差，同时也为更深人了解实验的物理实质提供了合理的分析手段。

关键词：物理实验；数据处理；教学方法中圈分类号：Ｇ４２４．３１

文献标识码：Ａ

文章编号：１００２４９５６（２００６）０４一呻２３－０２

ＴｈｅＲｅａｓｏｎａｂｌｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｏｒＤａｔａＡｎａｌｙｓｉｓｉｎＰｈｙｓｉｃｓＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ

ＬＩＣｈａｏ．ｍｉ

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Ｙａｔ—ｓ即（ｚｂｏｎ础舶）ｕｎｉｖ嘲ｉｔｙ，Ｇ啪ｇｚｈｏｕ５１０２７５，ｃｈｉ∞）

ｑｕａｌｉ协ｔｉｖｅ粕ｄ∞ｍｉ—ｑＩｌ枷ｔ撕ｖｅｄ血ｐｒｏｃｅ鹤ｉ

实验数据的处理方法

1．列表法

在记录和处理数据时，常常将数据列成表格。数据列表可以简单而又明确地表示出有关物理量之间的关系，有助于找出物理量之间联系的规律性。

列表的要求：

(1)写明表的标题或加上必要的说明；

(2)必须交代清楚表中各符号所表示的物理量的意义，并写明单位； (3)表中数据应是正确反映测量结果的有效数字。 2．平均值法

现行教材中只介绍了算术平均值，即把测定的数据相加求和，然后除以测量的次数．必须注意的是，求平均值时应该按测量仪器的精确度决定应保留的有效数字的位数．

3．图象法

图象法是物理实验中广泛应用的处理实验数据的方法。图象法的最大优点是直观、简便。在探索物理量之间的关系时，由图象可以直观地看出物理量之间的函数关系或变化趋势，由此建立经验公式。

作图的规则：

(1)作图一定要用坐标纸，坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定； (2)要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值； (3)图上的连线不一定通过所有的数据点，而应尽量使数据点合理地分布在线的两侧； (4)作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即“变曲为直”．

虽然图象法有许多优点，但在图纸上连线时有较大的主观任意性，另外连线的粗

用牛顿环测曲率半径

实验目的：

1.观察光的干涉现象及其特点。 2.学习使用读数显微镜。

3.利用牛顿环干涉测量平凸透镜的曲率半径R。 4.利用劈尖干涉测量微小厚度。

仪器用具： 读数显微镜、钠光灯、牛顿环装置、劈尖 入射光?实验原理: 当一曲率半径很大的平凸透镜的凸面与一磨光平玻璃板相接触时，在透镜的凸面与平玻璃之间将形成一空气薄膜，离接触点等距离的地方，厚度相同。如图所示，若以波长为λ的单色平行光投射到这种装置上，则由空气膜上下表面反射的光波将互相干涉，形成的干涉条纹为膜的等厚各点的轨迹，这种干涉是一种等厚干涉。在反射方向观察时，将看到一组以接触点为中心的亮暗相间的圆环形干涉条纹，而且中心是一暗斑；如果在透射方向观察，则看到的干涉环纹与反射光的干涉环纹的光强分布恰成互补，中心是亮斑，原来的亮环处变为暗环，暗环处变为亮环，这种干涉现象最早为牛顿所发现，故称为牛顿环。设半径为R，则会有：。其中Dm和Dn分别为第m环和第n环的半径。 rKO(a)RdKD1X1(左)D4X4(左)(b)图8-1 牛顿环的产生X1(右)X4(右)实验基本步骤：

（1）将牛顿环装置放置在读数显微镜的玻璃平台上，点亮钠光灯，让钠黄光经会聚透镜L变成平行

用牛顿环测曲率半径

实验目的：

1.观察光的干涉现象及其特点。 2.学习使用读数显微镜。

3.利用牛顿环干涉测量平凸透镜的曲率半径R。 4.利用劈尖干涉测量微小厚度。

仪器用具： 读数显微镜、钠光灯、牛顿环装置、劈尖 入射光?实验原理: 当一曲率半径很大的平凸透镜的凸面与一磨光平玻璃板相接触时，在透镜的凸面与平玻璃之间将形成一空气薄膜，离接触点等距离的地方，厚度相同。如图所示，若以波长为λ的单色平行光投射到这种装置上，则由空气膜上下表面反射的光波将互相干涉，形成的干涉条纹为膜的等厚各点的轨迹，这种干涉是一种等厚干涉。在反射方向观察时，将看到一组以接触点为中心的亮暗相间的圆环形干涉条纹，而且中心是一暗斑；如果在透射方向观察，则看到的干涉环纹与反射光的干涉环纹的光强分布恰成互补，中心是亮斑，原来的亮环处变为暗环，暗环处变为亮环，这种干涉现象最早为牛顿所发现，故称为牛顿环。设半径为R，则会有：。其中Dm和Dn分别为第m环和第n环的半径。 rKO(a)RdKD1X1(左)D4X4(左)(b)图8-1 牛顿环的产生X1(右)X4(右)实验基本步骤：

（1）将牛顿环装置放置在读数显微镜的玻璃平台上，点亮钠光灯，让钠黄光经会聚透镜L变成平行

牛顿环测量曲率半径实验报告

实验目的

1 观察等厚干涉现象，理解等厚干涉的原理和特点 2 学习用牛顿环测定透镜曲率半径

3 正确使用读数显微镜，学习用逐差法处理数据

实验仪器

读数显微镜，钠光灯，牛顿环仪，入射光调节架

实验内容

1． 观察牛顿环

将牛顿环放置在读数显微镜镜筒和入射光调节架下方，调节玻璃片的角度，使通过显微镜目镜观察时视场最亮。

调节目镜，看清目镜视场的十字叉丝后，使显微镜镜筒下降到接近牛顿环仪然后缓慢上升，直到观察到干涉条纹，再微调玻璃片角度和显微镜，使条纹清晰。

2． 测牛顿环半径

使显微镜十字叉丝交点和牛顿环中心重合，并使水平方向的叉丝和标尺平行（与显微镜移动方向平行）。记录标尺读数。

转动显微镜微调鼓轮，使显微镜沿一个方向移动，同时数出十字叉丝竖丝移过的暗环数，直到竖丝与第N环相切为止（N根据实验要求决定）。记录标尺读数。

3． 重复步骤2测得一组牛顿环半径值，利用逐差法处理得到的数据，得到牛顿环半径R

和R的标准差

数据处理及结果

下图为在系统提供的表格内记录了相应的实验数据后由系统计算的结果

下图为在仿真实验中先后调节好入射光调节架，显微镜镜筒，牛顿环位置及目镜位置后从目镜中观察到的衍射图样（牛顿环处于正中位

牛顿环测量曲率半径实验报告

实验目的

1 观察等厚干涉现象，理解等厚干涉的原理和特点 2 学习用牛顿环测定透镜曲率半径

3 正确使用读数显微镜，学习用逐差法处理数据

实验仪器

读数显微镜，钠光灯，牛顿环仪，入射光调节架

实验内容

1． 观察牛顿环

将牛顿环放置在读数显微镜镜筒和入射光调节架下方，调节玻璃片的角度，使通过显微镜目镜观察时视场最亮。

调节目镜，看清目镜视场的十字叉丝后，使显微镜镜筒下降到接近牛顿环仪然后缓慢上升，直到观察到干涉条纹，再微调玻璃片角度和显微镜，使条纹清晰。

2． 测牛顿环半径

使显微镜十字叉丝交点和牛顿环中心重合，并使水平方向的叉丝和标尺平行（与显微镜移动方向平行）。记录标尺读数。

转动显微镜微调鼓轮，使显微镜沿一个方向移动，同时数出十字叉丝竖丝移过的暗环数，直到竖丝与第N环相切为止（N根据实验要求决定）。记录标尺读数。

3． 重复步骤2测得一组牛顿环半径值，利用逐差法处理得到的数据，得到牛顿环半径R

和R的标准差

数据处理及结果

下图为在系统提供的表格内记录了相应的实验数据后由系统计算的结果

下图为在仿真实验中先后调节好入射光调节架，显微镜镜筒，牛顿环位置及目镜位置后从目镜中观察到的衍射图样（牛顿环处于正中位

用excel处理大学物理实验数据：

大学物理试验特点：好做，数据难处理，尤其是不确定度以及方差之类的东西。用计算器算太困难。下面本人介绍一种简单实际的计算机处理方法。（excel高手就不必看了） 1、 新建excel表格，根据自己的表格建立excel表格，此处不详细介绍了，不会可以上网找，

或者去借本书自己看。 2、 将原始数据填入表格。 3、 用公式和函数处理数据。

公式部分：根据你的原始数据输入公式求出要求的值，如下图：

图中“=B1*9.8”即为公式，B1是数字2的坐标，然后回车就OK了，接下来就到了excel的独特魅力的地方了，批量处理数据

当结果出来以后，把鼠标放在19.6那一格的右下角处，当出现“＋”符号时，点住鼠标左键向右拖，拖到第五个格时所有的数据都有了。

OK，会了吗？

介绍一下符号 乘：“*” 除：“/ ” 平方：“^2”即“5^2”就是求5的平方，同样3次方就把“^”后面的2改成3，开平方就改成0.5， 顺序先后就加括号就行了，比如：

处理复杂的批量运算很爽的!!

函数功能，更能体现excel的优势了， 这里介绍几个常用的函数把，

sum函数：求和，可以求一列的和或一行的和 average函数：求平均值。

st

fb0b0652ae1ffc4ffe4733687e21af45b307fe3d 环氧地坪起泡的原因？环氧地坪起泡的处理方法环氧地坪养护方法

《环氧地坪起泡的原因？环氧地坪起泡的处理方法环氧地坪养护方法》是由纳路特混凝土密封固化剂fb0b0652ae1ffc4ffe4733687e21af45b307fe3d，环氧地坪漆编辑整理的。

环氧地坪漆是高价值、高质量、高要求的产品，正确的使用方法可使地面常保如新，并且可以保长使用年限。大家都知道环氧地坪有毒的，环氧树脂本身无毒，但环氧地坪内含有未挥发完全的环氧固化剂，这些环氧固化剂是致癌物质，是有毒的。环氧树脂必须用环氧树脂固化剂来进行固化，这些环氧树脂固化剂是有毒的，比如MDA、TDl就是致癌物质，它们残留在环氧树脂地坪内慢慢挥发。

好在现在有纳路特捍甲混凝土密封固化剂和纳路特捍丝混凝土密封固化剂。随着中国环保政策出台，纳路特混凝土密封固化剂地坪大有代替环氧树脂地坪的势头。

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一、环氧地坪起泡的原因？环氧地面起水泡多发生在一楼或地下室，有时二楼以上也时有发生，环氧地面起水泡一般在施工后不久就发现，有的上午铺贴的环氧地面下午就有水