光學(xué)實(shí)驗(yàn)所涉及計(jì)算表達(dá)和誤差傳遞公式

光學(xué)實(shí)驗(yàn)所涉及計(jì)算表達(dá)和誤差傳遞公式復(fù)習(xí)圍繞著eq\o\ac(○,1)實(shí)驗(yàn)原理、eq\o\ac(○,2)主要儀器結(jié)構(gòu)、eq\o\ac(○,3)步驟、eq\o\ac(○,4)誤差分析、eq\o\ac(○,5)數(shù)據(jù)處理1薄透鏡焦距測(cè)定共軛法測(cè)薄凸透鏡的焦距公式為：或（1）式中為物屏到像屏之間的距離（注：），為兩次成像時(shí)透鏡移動(dòng)的距離。（2）（3）因此焦距的誤差傳遞公式為：（4）其中和分別代表和的綜合不確定度。對(duì)于同一透鏡，焦距為某一定值，取大些，也隨之增大，因此這一比值如何變化不好判斷。由焦距表達(dá)式兩邊同除以得：（5）整理一下可得：（6）將（6）式代入（4）式可得：（7）這樣就容易看出：其中和的大小雖然每次做實(shí)驗(yàn)都會(huì)不一樣，這是我們無法控制的，但我們可以控制傳遞公式中傳遞系數(shù)，的傳遞系數(shù)為，傳遞系數(shù)為，這兩個(gè)傳遞系數(shù)隨著增大而增大，因此在同樣的和的情況下，誤差也就越大，因此只要稍大于即可，這樣有利于減小共軛法測(cè)焦距的誤差。2分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用其中、分別代表和的綜合不確定度3邁克爾孫干涉儀測(cè)鈉燈波長波長計(jì)算公式為：式中為條紋涌出數(shù)目所對(duì)應(yīng)可動(dòng)反射鏡移動(dòng)的距離。容易求得其誤差傳遞公式為：對(duì)于某一光源而言，其波長為一定值，由上式容易分析得出：實(shí)驗(yàn)測(cè)量過程轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)手輪使得從環(huán)心處涌現(xiàn)的條紋數(shù)目盡可能多，這樣有利提高波長的測(cè)量精確度。4光柵衍射測(cè)汞燈光譜（實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量1級(jí)譜線的衍射，因此取1）由此可知：測(cè)量光柵常數(shù)宜選擇衍射角較大的譜線，這有利于提高光柵常數(shù)的測(cè)量精確度，因此實(shí)驗(yàn)過程我們選擇546.07nm綠色譜線。綜合可知，提高波長測(cè)量精確度的措施有：（1）汞燈譜線中選擇波長較大且衍射級(jí)次大的譜線來測(cè)量光柵常數(shù)；（2）測(cè)量級(jí)次高的衍射譜線來測(cè)相應(yīng)譜線波長。5最小偏向角測(cè)棱鏡折射率或6掠入射法測(cè)棱鏡折射率根據(jù)誤差傳遞規(guī)律自己求出上面這個(gè)表達(dá)式的誤差傳遞公式7牛頓環(huán)測(cè)平凸透鏡的曲率半徑8讀數(shù)顯微鏡放大本領(lǐng)測(cè)量其中和不確定度分別為和。由上式可知：測(cè)量放大率時(shí)物體上選取長度應(yīng)盡可能長一些，這有利于提高測(cè)量精確度；不確定度和如果都采用米尺測(cè)量，則根號(hào)里頭第二項(xiàng)對(duì)放大率測(cè)量的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過第一項(xiàng)，換句話說這將使得多次測(cè)量物經(jīng)讀數(shù)顯微鏡放大像的大小變得毫無意義，因此為了減小第二項(xiàng)影響，應(yīng)合適選用測(cè)量工具（比如精確度高的讀數(shù)顯微鏡）測(cè)量物的大小，這樣第二項(xiàng)中系數(shù)將大幅度減小。9光的偏振特性研究驗(yàn)證馬呂斯定律時(shí)誤差來源：（1）硅光電池檢測(cè)光強(qiáng)時(shí)，電路中所產(chǎn)生的電流大小與入射到硅光電池上的光強(qiáng)不是嚴(yán)格線性正比關(guān)系，這導(dǎo)致大小無法準(zhǔn)確反映的大小。（2）測(cè)量角度元件上刻度盤上一小格就是1度，沒有像分光計(jì)上設(shè)置兩個(gè)角游標(biāo)用以消除偏心所帶來的誤差（3）激光器輸出激光的功率穩(wěn)定性也在一定程度上影響了測(cè)量精確度提高10菲涅爾雙棱鏡干涉測(cè)鈉燈波長從上式容易分析提高波長測(cè)量精確度的措施：盡量增大狹縫到觀察屏之間的距離，可減小開根號(hào)里頭第三項(xiàng)的數(shù)值適當(dāng)增大狹縫到雙棱鏡之間的距離，兩虛光源之間的距離越大，有利于減小誤差傳遞公式