基于图像处理技术的牛顿环的研究开题报告

全文总字数：3461字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1657年，牛顿正致力于研究许多光学现象，一天，他把一个曲率已知的透镜压在玻璃上，在太阳下观察到一圈一圈的彩色同心圆环。但是当他用单色光照射时，发现彩色同心圆环变成了明暗相间的同心圆环。牛顿就用当时的理论来解释这一现象。但是由于牛顿偏爱微粒说，始终无法正确解释这个现象。直到19世纪初，英国科学家托马斯·杨采用光的波动说圆满地解释了牛顿环现象，为光的波动性提供了强有力的证据。

针对牛顿环现象，许多物理学家进行了细致的研究，在历史上发挥了重要作用。至今还有很多学者对牛顿环饰演的原理和装置进行研究和分析。

牛顿环干涉技术广泛应用在科学研究和工业技术中，如光学器件表面志昂控制、测量光波波长，测量透镜曲率半径，检验试件表面光洁度，测量液体的折射率以及在运用半导体级数测量硅片中氧化层的厚度等。此外，还可以利用牛顿环干涉法对光学玻璃的应力进行测量，杨曼等在这方面做了有益的尝试，拓宽了牛顿环的应用领域。

2. 研究的基本内容与方案

能产生牛顿环现象的仪器，如图1所示，我们称之为牛顿环仪，将一个平凸透镜放在一个平板玻璃镜上，平凸透镜的平面朝上。把两片玻璃压紧，用单色光源垂直照射平凸透镜的平面，在光源发出的方向观察现象。此时我们就会光测到中心是暗环的明暗相间的条纹。当用白光照射时，就会看到彩色的光环。

图1 牛顿环仪

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需原理和技术。确定方案，完成开题报告。

第4－7周：应用需求分析。

第8－12周：算法模块和流程设计、调试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]聂建军,赵杰.基于matlab的光学图样的仿真[j].大众科技,2016,18(09):13-14 34.

[2]余小英.数字图像处理技术在牛顿环实验中的应用[j].南宁师范高等专科学校学报,2009,26(03):120-122.

[3]王小伟. 牛顿环计算机测量系统的研究与设计[d].太原科技大学,2010.