应力校准的平凸透镜曲率半径测量方法研究

发布时间：2021-06-10 08:20

　　牛顿环是典型的等厚干涉现象,其基本应用之一是测量平凸透镜的曲率半径,但由于牛顿环装置中的平凸透镜和光学平板玻璃之间应力的存在,导致平凸透镜曲率半径的测量误差偏大。本文针对以上问题,一是提出并设计了一种基于手机观测的牛顿环图像观察测量系统,以解决长时间人工观察读数显微镜容易导致眼部疲劳的问题,通过比较该观察测量系统的测量结果和人工测量方法的测量结果,实验结果证明该观察测量系统观察图像清晰直观方便,可以起到减小测量误差的作用;二是在理论上,以接触力学为基础,利用牛顿环接触应力变形导致的牛顿环干涉图样中心暗斑的微小变化,提出了一种基于接触力学的牛顿环中心应力测量方法。理论推导出牛顿环中心应力与牛顿环中心暗斑之间的变换关系,利用牛顿环仪加压装置,实验研究了施加应力与中心暗斑的变换关系,通过理论分析与实验测量研究,证明了用接触力学方法通过测量牛顿环中心暗斑的大小测量牛顿环中心应力的可行性,并与基于平板理论测量牛顿环应力的方法结果进行了比较,该应力测量方法在应力大于13N时,其应力测量结果的相对误差小于2.8%;三是针对牛顿环测量装置中平凸透镜和光学平板玻璃之间应力导致的测量误差偏大问题,提出了一... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

牛顿环结构示意图

1 绪论1 绪论本章简述了应用牛顿环测量平凸透镜曲率半径的方法、研究进展、曲率半径量的研究。通过查阅和学习国内外学者在牛顿环应用研究领域的成果，提出本目的、意义和研究路线。.1 牛顿环研究进展牛顿环是典型的等厚干涉现象，有时也指可以产生牛顿环现象的牛顿环仪。的构成是一曲率半径较大的平凸透镜放置在一圆形平板玻璃上，平凸透镜的凸玻璃之间就会形成一层厚度规律的空气层薄膜，用钠光照射在牛顿环仪上，在的凸面的反射光和平板玻璃上表面的反射光会发生光干涉，因此产生了明暗相圆环的光干涉图像。干涉图像的特点为中心为黑斑，外围是明亮相间的同心圆

2 牛顿环形变力学模型建立在的应力及形变分析等厚干涉现象，其基本应用之一是测量平凸透镜的径、液体折射率、判断透镜平面的凹凸等质量问题环应用测量平凸透镜的曲率半径，牛顿环装置结构平凸透镜 A 叠放在平板玻璃 B 上，通过上下盖及固钠光灯照射牛顿环仪时才能产生稳定的光干涉图像为了起到固定作用势必会对玻璃产生接触挤压。通玻璃之间的接触应力的存在，将会使其发生接触形面接触，使得干涉圆环中心由小黑点变成了圆形圆

【参考文献】：
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本文编号：3222030