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文檔簡介
1、 實驗1.氦氖激光的波長測定數(shù)據(jù)條紋數(shù)n50100150200250300平均值d/mm0.015040.021760.019270.020530.016560.01827 0.01857/nm602870771821662731 743利用origin進(jìn)行回歸分析,最小二乘法擬合曲線。(數(shù)學(xué)軟件origin直線擬合原理即為最小二乘法)計算公式:d=12N =2dN算出其截距52.48909mm 斜率-0.000378807mm 則He-Ne波長為757.61nm截距的標(biāo)準(zhǔn)差sx= 0.00115 斜率的標(biāo)準(zhǔn)差sx=0.00637763 單位(mm)自由度為5 擬合度(Adjust R-squ
2、are)=0.9983 已知儀器誤差儀=100nm sd=0.002276645 tn=1.05不確定度計算公式如下:Ud=(tn)2sd2+儀2=0.002392568 mm UN=0U=(dln dd)2(Ud)2+(dln dN)2(UN)2 = 0.128828949U=97.52351442 =(757.697.5)nm實驗2鈉黃光波長測定數(shù)據(jù)條紋數(shù)n255075100125 平均d/mm0.007890.007880.006760.270360.00734 0.00746/nm631.2630.4540.824628.8(舍去)587.2 597.4計算公式:d=12N =2dN通
3、過對matlab繪圖程序,對實驗測得的六個點進(jìn)行最小二乘法數(shù)據(jù)分析:經(jīng)過分析,發(fā)現(xiàn)有一組數(shù)據(jù)發(fā)生明顯錯誤,故舍去該組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。算出其截距53.54667mm 斜率-0.00030188mm 則He-Ne波長為603.8nm截距的標(biāo)準(zhǔn)差sx= 0.000365 斜率的標(biāo)準(zhǔn)差sx= 0.0000078059 單位(mm)自由度為2 擬合度(Adjust R-square)=0.998已知儀器誤差儀=100nm sd= 0.000530346 tn=1.59不確定度計算公式如下:Ud=(tn)2sd2+儀2= 0.000849159mm UN=0U=(dln dd)2(Ud)2+(dln dN)
4、2(UN)2 = 0.113713902U=68.66045377 nm=(603.868.7)nm【實驗討論】: 實驗過程雖然比較簡單,但是波長的測量等級達(dá)到了納米級,儀器的誤差達(dá)到了100nm,在測量過程中目測條紋變化數(shù)目有一定的觀測誤差,特別是在第二個實驗中通過一塊反射鏡來觀測條紋會產(chǎn)生較大誤差,對記錄人員也有一定的傷害,可以采用一塊放大鏡,方便讀數(shù)。因為產(chǎn)生的干涉條紋是等傾條紋(同心圓),如果補償板與分光板不嚴(yán)格平行;補償板與分光板厚度不同都會導(dǎo)致呈橢圓狀。使測量結(jié)果正確,必須避免引入空程誤差,也就是說,在調(diào)整好零點以后,應(yīng)將微動輪按原方向轉(zhuǎn)幾圈,直到干涉條紋開始移動以后,才可開始讀數(shù)測量?!緦嶒灲Y(jié)論】:通過測量波長,學(xué)會掌握了邁克爾孫干涉儀的基本用法,了解了等傾條紋的形成特點,伴隨光程差的變化,干涉條紋不停的“吞吐”條紋,使用了公式d=12N,測量出He-Ne激光波長與鈉黃燈波長。實驗數(shù)據(jù)最后發(fā)現(xiàn)了有一定的
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