基于MATLAB的牛顿环实验模拟研究
毕业论文关键词: 干涉 牛顿环 MATLAB
Simulation study on the Newton ring experiment based on MATLAB
Abstract:Using MATLAB powerful image processing functions，we can realize the
Presentation of Newton ring and the distribution of the Newton ring interference field and light intensity.The program code is given, which can adjust the parameters including wavelength,radius of curvature of the lens and the minimum thickness of the air gap. The program is simple and easy to understand, the simulation results is vivid and visual and the effect is good, which can enhance the reader understanding of Newton ring.
Key words:interference Newton ring MATLAB ;
目录
摘 要 ： 1
引 言： 4
1 光的干涉 5
1.1定义 5
1.2干涉相长和干涉相消 5
1.3干涉图样形成 6
1.4 等厚干涉和等倾干涉 7
2 基本原理 7
2.1牛顿环原理 7
2.2半波损失原理 9
3 MATLAB简介 10
3.1 MATLAB背景 10
3.2 MATLAB功能 10
3.3 MATLAB优势 10
4 牛顿环干涉实验模拟 11
4.1干涉图像的光强分布 11
4.2牛顿环干涉实验的 Matlab 仿真 12
4.3 牛顿环干涉条纹图像 13
4.4 参数变化对牛顿环图像的影响 14
4.4.1波长对牛顿环实验图像的影响 14
4.4.2曲率半径对牛顿环图像的影响 15
结束语 17
致 谢 17
参考文献 18
引 言：在物理实验教学中，牛顿环实验是大学物理实验的一个重要实验，通过牛顿环实验可以验证光的干涉，证明光的波动性，在科研中，利用牛顿环干涉也可以对仪器进行精密测量。在生产实践中， 利用牛顿环干涉可以对光学元件表面进行光洁度的检验，由此可见， 牛顿环实验非常重要。但在实验室里做牛顿环实验会遇到以下几点麻烦:（1）牛顿环实验对环境要求高，必须要用肉眼观察，目镜中看到的明暗条纹错综复杂，容易造成的眼花，这样就会对实验结果带来大的误差，是数据处理变得麻烦；（2）实验难度较高，理论教学与实验教学分离， 实验次数少且时间短，不利于提高学生对实验的深入理解等等。MATLAB拥有强大的数据处理功能，目前被国际广泛认可和使用，它的诸多功能，如数据可视化、仿真等为我们带来极大便利。文章利用 MATLAB提供的强大的图形图像处理功能 , 仿真了实验室中牛顿环的等厚干涉现象。
1 光的干涉
1.1定义
干涉是指两列波的频率相等且均都连续，在空间某个地方相遇，相遇时两列波的振动方向几乎一致，产生的合振动有加强也有减弱的地方，强度按空间周期性变化的一种现象。干涉图样是指在叠加区域内，振动强度在各点处是有一定的非均匀分布的整体图像。干涉现象是波动的特征。
1.2干涉相长和干涉相消
波在某点的强度也就是波在该店所引起的振动的强度，因此也正比于振幅的平方。如果两列波在P点引起的振动的方向沿同一直线
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