迈克尔逊干涉仪的使用预习提纲
1、 实验任务
(1)调节仪器,利用等倾的干涉条纹来测量激光波长;
每过50环记录一个数据,连续记录10个数据;再做连续20/环记录一个数据,记录10组数据,比较一下在不同环数的条件下波长的精度。 (2)了解实验中对测量氦氖激光束波长的影响因素; (3)对实验结果进行讨论,并进行定量分析。
2、 实验原理
(1)掌握薄膜干涉原理,干涉的前提条件? (2)是否要考虑半波损失? (3)迈克尔逊干涉仪简化光路图
(4)测量氦氖激光束波长公式:
(K为实验仪器精度)
所以:
3、操作规范
(1)干涉仪的调节,两列光调成重合;
(2)激光与扩束器的调节要求; (3)如何避免回程差。
4、数据处理及误差分析
注意:(数据与我们测量的数据有差别,但是方法是一样的),注意有效数字的取舍!
(1)测量氦氖激光束波长的数据记录 N=50
d1
d2
的格数(格)
dddddddd1
3 4 5 6 7 8 9 0
d的读数
d的格数(格
的平均值
(格)
的不确定
(格
百分差
(2)氦氖激光束波长计算:
氦氖激光束平均波长:
(3)不确定度的计算:
平均波长不确定度:
(4)结果表达式:
百分差:
相对不确定度:(5)误差分析:
误差存在于一切测量中,而且贯穿测量过程的始末。误差按照性质很产生原因的不同,可分为随机误差、系统误差、和过失误差三类。该实验主要表现为随机误差和系统误差: 1、仪器本身震动;2、条纹有宽带;3、读数的转动活动套筒上面精确度有限;4、人眼观察偏差;5、波长不是单色而有宽度;6、仪器本身零件间空隙等等。
因此我们要进行多次测量,用逐差法处理实验数据,而且要避免测量过程中的回程差,以此来提高实验的科学性。
定量分析:
1、连续的取值与不连续的取值之间,那个误差更大(重新起点和起点唯一)选做?
2、相隔环数的大小是否影响实验精度(20、50)选做?
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