案例用牛頓環(huán)測定透鏡的曲率半徑

1、課程設計報告書廣東石油化工學院程序設計基礎課程設計報告書題目：用牛頓環(huán)測定透鏡的曲率半徑院系：化工學院 專業(yè)：化學工程與工藝 完成時間：2015年5月10日至2015年6月10日- 1 -案例 用牛頓環(huán)測定透鏡的曲率半徑1、 實驗目的這是一個親自動手、獨立實踐的機會，我們可以結合自己學到的知識，來解決牛頓環(huán)復雜的數(shù)據(jù)，從而鍛煉我們分析問題、解決問題的能力，實現(xiàn)學以致用的教學目標。2、 實驗設備計算機、VB語言3、 實驗內(nèi)容綜合運用課程所學的知識，編程解決如何運算牛頓環(huán)實驗中冗雜的數(shù)據(jù)處理及計算。4、 實驗要求所解決的問題必須與專業(yè)知識結合；分組或自行設計，嚴禁抄襲。5、 問題描述通過測定牛頓環(huán)

2、的曲率半徑，可以更好地了解等厚干涉，因為牛頓環(huán)是等厚干涉的一個特例。六、問題分析若以波長為的平行單色光垂直入射，由空氣層上、下亮表面反射的光波將在空氣層附近互相干涉，兩束光之間的光程差隨空氣層的厚度而變，空氣層厚度相同處反射后的兩束光具有相同的光程差，其軌跡是一個圓環(huán)。所以干涉條紋是以接觸點為中心的一組明暗相間的圓環(huán)，稱為牛頓環(huán)。并運用公式：R=（dm2-dn2）/4(m-n)算出透鏡的曲率半徑R七、算法設計牛頓環(huán)是一種等厚干涉現(xiàn)象。光程差：=2d+/2 /2 是附加光程差根據(jù)干涉條件，當光程差為波長整數(shù)倍時互相加強，為波長奇數(shù)倍時互相抵消。明環(huán)：2d+/2 =K 暗環(huán)：2d+/2 =（2K+

3、1）/2 簡單的算法描述如下：求di，di=x1-x2R為透鏡的曲率半徑，又Rd，故d2可忽略不計，于是有：d=r2/2R，即d與r的平方成正比因為r2=KR，所以，已知單色光的波長，測出第K級暗環(huán)的r，就可以算出透鏡的曲率半徑R由于半徑不易確定，故公式可換成：R=（dm2-dn2）/4(m-n)，且R只與任意兩環(huán)的直徑平方之差和相應的環(huán)數(shù)差有關，而與干涉級無關。8、 操作說明Form3是一個保護界面，主要是為了防止別人進去，運用了Command控件和Text控件，并且定義靜態(tài)變量進行計算，多次輸入錯誤，即取消繼續(xù)的資格，從而保障了資料的安全。Form2運用了Timer控件和Command控件

4、進行對時間的調(diào)控和圖片的控制，實現(xiàn)一打開程序，運行就會出現(xiàn)5個圖片，使我們對牛頓環(huán)干涉有一定的了解，再按下“進行運算”按鈕，彈出Form1，實現(xiàn)運算。Form1先運用Text控件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入；分別運用Text中的Lostfocus事件和Gotfocus事件以及Command控件進行對數(shù)據(jù)的計算，多樣的事件運用方式，使得控制不至于單調(diào)乏味；再次運用Text控件實現(xiàn)結果的輸出。Form1中，為了防止數(shù)據(jù)的丟失，結合了文件的應用，利用文件的基本操作，將數(shù)據(jù)保留到磁盤中。（1） 保護界面（2）開始界面（3）計算主界面 (3) 程序代碼Form3代碼：Private Sub Command3_Clic

5、k()Static i% i = i + 1 If Text1 = "" And Text2 = "" Then MsgBox "登陸成功" Form2.Show Form3.Hide Else y = MsgBox("輸入錯誤，請問要重試嗎？", vbRetryCancel, "警告") If y = 4 Then If i <= 2 Then Text1 = "" Text2 = "" Else MsgBox "多次輸入錯誤，你已無法再

6、進行登陸" End If End If End IfEnd SubForm2代碼：Dim N As IntegerPrivate Sub Command1_Click()Timer1.Enabled = Not Timer1.EnabledIf Timer1.Enabled ThenCommand1.Caption = "停止"ElseCommand1.Caption = "開始"End IfEnd SubPrivate Sub Command2_Click()Form1.ShowForm2.HideEnd SubPrivate Sub For

7、m_Load()Timer1.Enabled = FalseTimer1.Interval = 500Command1.Caption = "開始"N = 1End SubPrivate Sub Timer1_Timer()Me.Picture = LoadPicture(App.Path & "images" & CStr(N) & ".jpg")If N <= 4 Then '一共5張圖片N = N + 1ElseN = 1End IfEnd SubForm1代碼：Public Sub Com

8、mand1_Click() '計算牛頓環(huán)的曲率半徑，并將結果表示在text23中Dim R#, #, a!, b% b = 5 = 5.893 * 10 (-4) a = Val(Text22.Text) R = a / (b * 4 * ) Text23.Text = REnd SubPrivate Sub Command2_Click()Open "d:aa1.txt" For Append As #1Write #1, Text1, Text4, Text8, Text11, Text15, Text18Close #1Open "d:aa1.txt

9、" For Append As #2Write #2, Text2, Text5, Text9, Text12, Text16, Text19Close #2Open "d:aa1.txt" For Append As #3Write #3, Text3, Text6, Text10, Text13, Text17, Text20Close #3Open "d:aa1.txt" For Append As #4Print #4, Text7, Text14, Text21, txet22, Text23Close #4End SubPublic

10、 Sub Form_Load()MsgBox "請分別輸入x1和x2"End SubPrivate Sub Label18_Click()Text22.Text = (Val(Text14) + Val(Text21) + Val(Text7) / 3 '計算dm2-dn2的平均值End SubPrivate Sub Text10_LostFocus()Text10.Text = Abs(Val(Text8) - Val(Text9) '計算X1-X2的值，表示為diEnd SubPrivate Sub Text13_LostFocus()Text13.Te

11、xt = Abs(Val(Text11) - Val(Text12) '計算X1-X2的值，表示為diEnd SubPrivate Sub Text14_GotFocus()Text14.Text = Val(Text10) 2 - Val(Text13) 2 '計算dm2-dn2End SubPrivate Sub Text17_LostFocus()Text17.Text = Abs(Val(Text15) - Val(Text16) '計算X1-X2的值，表示為diEnd SubPrivate Sub Text20_LostFocus()Text20.Text =

12、 Abs(Val(Text18) - Val(Text19) '計算X1-X2的值，表示為diEnd SubPrivate Sub Text21_GotFocus()Text21.Text = Val(Text17) 2 - Val(Text20) 2 '計算dm2-dn2End SubPrivate Sub Text3_LostFocus()Text3.Text = Abs(Val(Text1) - Val(Text2) '計算X1-X2的值，表示為diEnd SubPrivate Sub Text6_LostFocus()Text6.Text = Abs(Val(Text4) - Val(Text5) '計算X1-X2的值，表示為diEnd SubPrivate Sub Text7_GotFocus()Text7.Text = Val(Text3) 2 - Val(Text6) 2 '計算dm2-dn2End SubPrivate Sub C