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摘要球面的曲率半径是决定透镜光学性能的主要参数之一，球径仪和轮廓仪都是测量曲率半径的仪器。其中，球径仪的精度低于轮廓仪。本课题展开的所有研究工作，旨在理解球径仪测量曲率半径的原理与工作方式，并比对球径仪测量与触针式轮廓仪测量结果，验证球径仪的工作状态与精度。本文介绍了环形球径仪的结构、测量曲率半径的原理和步骤，以及运用该仪器多次重复测量样板的曲率半径的过程及总结。另外，本人亦利用MFC编写了一个可以输入测量值输出曲率半径值的窗口化程序，并且完成球径仪的使用案例教学视频。33022
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关键词 曲率半径 球径仪 轮廓仪 MFC 视频
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Research on calibration of spherometer system
Abstract
The radius of curvature of the spherical surface is one of the main parameters determining the optical properties of the lens, spherometer and talysurf are instruments to measure the radius of curvature. Among them, spherometer is less precise than talysurf. All the research work of this topic is aim to understand the principle and way of using the spherometer measuring the radius of curvature, and compare the measurements between them,also, validateworking condition and precision verification of the spherometer . This paper introduces the principle and procedure of structure, measurement of curvature radius of annular spherometer, and, process and summary of using the instrument to do repeated measurements of the models’radius of curvature. In addition, I also use MFC to write a desktop window program which can output curvature radius, and complete a teaching video of the use validate spherometer.
Keywords curvature radius spherometer Talysurf MFC vedio
目 次
1 引言（或绪论）1
1.1 测量球面曲率半径的方法1
1.2 本篇论文的任务2
2 环形球径仪的原理和工作方式4
2.1 环形球径仪的结构 4
2.2 环形球径仪的工作原理 4
2.3 环形球径仪测曲率半径时的步骤 4
3 轮廓仪的原理和工作方式 6
3.1 轮廓仪的结构6
3.2 轮廓仪的工作原理6
3.3 轮廓仪测曲率半径时的步骤 7
4 标准镜曲率半径的测量8
4.1 使用环形球径仪测量 8
4. 2 使用轮廓仪测量9
5 测量数据对比处理及误差分析 11
6 关于MFC编程的编写12
6.1 关于MFC的介绍 12
6.2 利用MFC编程的步骤及相关程序代码12
6.2.1 利用MFC编程的步骤12
6.2.2 MFC程序代码14
6.3 桌面程序及相关编译测试14
6.3.1 桌面程序14
6.3.2 相关编译测试14
7 关于教学视频的拍摄及加工整改16
8 关于球径仪的拓展研究18
结论 21
致谢 22
参考文献23
附录A 24
1 引言
曲率的倒数就是曲率半径。平面曲线的曲率就是针对曲线上某个点的切线方向角对弧长的转动率，通过微分来定义，表明曲线偏离直线的程度。k=lim|Δα/Δs|，Δs趋向于0的时候，定义k就是曲率。曲率半径(radius of curvature，ROC)是表征光学球面光学特性的重要参量。球面曲率半径对光学系统的成像质量有着很大的影响。所以，如何更精确地测量光学透镜的曲率半径成为光学仪器研究的一个重要方向。当前，测量曲率半径的方法有很多种，按照测量方式来分，有接触式及非接触式。对于较小曲率半径的测量有球面样板法、球径仪法、自准直显微镜法及干涉显微镜测量法。对于较大曲率半径测量，有自准直望远镜法、刀口仪法、牛顿环法、激光球面干涉仪法以及莫尔偏折术法。在本文中所涉及的两种仪器分别为环形球径仪和泰勒霍普森轮廓仪，对比泰勒霍普森轮廓仪，环形球径仪测量精度相对较低，可是这种古典的测量方法却又有存在的独特意义。首先，环形球径仪的制作成本低，价格低廉，其次，测量曲率半径时操作步骤比较严谨，可以很好地培养学生的动手能力，而且，对于这种测量方法必须非常熟悉，才能深入地理解书本上的有关球径仪测量的一些公式。由于目前实验室所配备的环形球径仪管理体制，操作体制善不完备，容易发生学生实验时损坏光学透镜的情况，所以很有必要完善体制，以防止此类现象的发生，本文就是在此基础上，对球径仪的原理进行详细的介绍和分析，并对使用球径仪的操作步骤作了系统的归纳和整理，形成了使用教学视频和球径仪算法桌面程序。
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