牛顿环实验干涉条纹代码及MATLAB解析(Newton's Ring Interference Fringe Code and MATLAB Analysis)
牛顿环,也称为“牛顿圈”,是一种光学干涉现象,表现为明暗相间的同心圆环。其中,通过凸透镜的凸面和平面玻璃的接触,在日光或白光照射下,可以观察到中心点为暗点,周围环绕着明暗相间的彩色圆环。而在单色光照射下,则形成明暗相间的单色圆圈。这些圆圈的距离不等,并随着距离中心点的远近而逐渐变窄。这些现象源于球面上透射光与平面上反射光的干涉条纹。本文提供了牛顿环实验的干涉条纹代码,并使用MATLAB进行解析分析。代码运行步骤包括:(1)设置基本参数,如待测透镜半径和检测光波长;(2)运行代码即可获得牛顿环的干涉条纹。牛顿环实验装置广泛用于检验光学元件表面的准确度。通过改变凸透镜与平板玻璃间的压力,可以微调空气薄膜的厚度,从而引起干涉条纹的移动。利用该原理,可以精密测量压力或微小长度变化。牛顿虽然发现了牛顿环,并进行了准确的定量测量,但他对微粒理论的过度偏爱使其无法正确解释这一现象。直到19世纪初,英国科学家托马斯·杨才利用光的波动理论圆满解释了牛顿环实验,从而为光的波动理论提供了有力的证据。
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