基于delphi程序设计的图像图形在物理实验中的用.doc

基于delphi程序设计的图像图形在物理实验中的应用 实 验 创 新 产 品 说 明 书 牛顿环实验是一种分振幅法等厚干涉现象，其在科学研究和工业技术上有着广泛的应用。在做牛顿环实验时，实验者的眼睛在通过目镜寻找牛顿环的同时，还需要不断的调整透反镜的角度以及目镜和牛顿环装置的距离；在调整过程中因为实验者的视觉感官被完全被占用，(特别是患有近视眼睛的操作者),导致数错环数而产生曲率半径误差；在目镜下很难找到清楚的牛顿环的中心，从而使实验产生误差;另外，对于一些操作者在不熟悉仪器情况下进行违规操作(一些学生将牛顿环装置倒放，使其牛顿环表面高度增加)，就容易导致目镜镜筒在上下移动过程中透反镜与牛顿环装置上表面发生触碰从而容易导致透反镜的45°角度被改变，这些往往容易导致严重后果。 仪器简介： 如下图1所示，高清CCD（用目镜改造成的）、PC、电源等组成 工作原理图及参数性能 图1 上图包括5个区，分别为图像采集区，测量选择区，测量结果区，牛顿环测量区，标定区 级数 Mi 15 14 13 12 11 位置 左方读数 21.547 21.459 21.368 21.271 21.172 右方读数 15.556 15.632 15.721 15.814 15.919 直径 Dmi 5.991 5.827 5.647 5.457 5.253 级数 Ni 10 9 8 7 6 位置 左方读数 21.068 20.911 20.850 20.739 20.610 右方读数 16.022 16.109 16.227 16.341 16.454 直径 Dni 5.057 4.802 4.623 4.368 4.156 R=(Dm^2-Dn^2)/4(m-n)*波长(钠光灯波长为589.3纳米) 直径平方差 Dmi^2-Dni^2 10.319 10.895 10.516 10.436 10.322 透镜曲率半径 R 875.530 924.402 892.245 885.457 875.785 利用逐差法计算出牛顿环的曲率半径R=890.718mm86 相对误差：（890.718-860）/860*100%=3.57% 基于delphi程序设计测量软件计算牛顿环直径数据 图2 图3 图3为在测量选择区中的用圆面积的方法测量的牛顿环第二条暗纹的直径，将直径代入曲率半径公式计算得到的曲率半径。 图4 图4为在牛顿环专用区第5条暗纹到第3条暗纹，利用此设定的程序测量所得的牛顿环曲率半径。 相对误差:(874.73-860.00)/860.00*100%=1.71% 基于de lphi程序设计的图像图形测量软件在物理实验中的应用： 图5 图6 基于delphi程序设计的图像图形测量软件的应用价值： 实验创作思想新颖，使用范围广，可以应用于密立根油滴实验中，还可以运用于军事公安侦查中。操作性强，更加方便简洁，制作成本低，性能可靠。