雙棱鏡測量波長的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)及調(diào)節(jié)技巧畢業(yè)論文(存儲(chǔ)版)
【正文】 (2)計(jì)算 B 類不確定度： mmB ?? (3)計(jì)算 A 類不確定度： 雙棱鏡測量波長的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)及調(diào)節(jié)技巧 8 mmnnddtiA0 0 )13(3)3 3 3 ()3 3 3 ()3 3 3 ()1()( 2223121??????????????mmnnddtiA0 0 )13(3)6 1 1 ()6 1 1 ()6 1 1 ()1()( 2223122?????????????? （ 4）合成不確定度 ： mmABd 222121 ?????? ?? mmABd 222222 ?????? ?? 狹縫的位置 a （ mm） 讀數(shù)顯微鏡的位置 b (mm) D=ba(mm) 150 380 230 D 的不確定度為 mmD 22 ???? 由公式 xDdd?? 21? ，代入數(shù)據(jù)可以得到：nmmm 1 60 0 0 6 1 6 9 5 6 3 0 6 1 3 ?????? 由不確定度的傳遞公式： %2 3 5 6 0 0 1 0 0 3 0 0 2222 ????????????????????? ???????? ??E 合成不確定度為： nmnmE ????? ?? ? 雙棱鏡測量波長的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)及調(diào)節(jié)技巧 9 測量的結(jié)果為： ??? 與標(biāo)準(zhǔn)值比較： %. 8 9 .35 8 1 6 ??????標(biāo)標(biāo)標(biāo) ????? 。再放上雙棱鏡，眼睛透過棱鏡看狹縫，開始時(shí)狹縫調(diào)大一點(diǎn)，左右調(diào)節(jié)狹縫使棱脊逐漸與狹縫平行，判斷棱脊與狹縫平行是否平行的 標(biāo)準(zhǔn)是（此時(shí)透過棱鏡看到的是一條豎直的黑線在狹縫中間。將凸透鏡靠近測微目鏡， 觀察測微目鏡中大像的變化，若大像（大像在凸透鏡靠近測微目鏡的這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生變化，由大像變模糊，再逐漸向縮小的清晰的像變化）的中心向上或向下漂移，調(diào)節(jié)測微目鏡仰角旋鈕，將大像調(diào)至中央。實(shí)驗(yàn)中要找出兩個(gè)放大和縮小的像是比較難的。針對第一項(xiàng)所引起的誤差，所以我們要使放大的虛光源的像的間距盡量接近縮小的虛光源的像的間距。對公式兩邊取對數(shù)： fxd 4lnlnlnln ????? 取微分得到： xxddddd ?????? 把微分寫成相對誤差的形式： ? ?x xddE ??????? ?? ，與 ? ?DDx xddddE ?????????????? ?????? 2 21 121??比較可以知道，用等大成像法可以去掉了測量狹縫到讀數(shù)顯微鏡的距離所引起的誤差。要是測量楔角的讀數(shù)會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。作為一個(gè)本科生 ,可以直接與國際知名的學(xué)者就前沿的問題進(jìn)行“對話” ,沒有任老師的指導(dǎo)是不可能的 .任老師在我做畢業(yè)論文期間給予了全面、細(xì)致、耐心的指導(dǎo)和善意的督促 ,使論文可以如期地完成。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看．誤差是在可接受的范圍，實(shí)驗(yàn)方法是可行的。用這種方法可以免去了測量大小像的距離所產(chǎn)生的誤差，而這個(gè)誤差正是二次成像法中引起較大誤差的原因。如表 1 所示： 物距（ u） 像距（ v） 正倒 大小 虛實(shí) u2f f v2f 倒 縮小 實(shí) u=2f u=2f 倒 等大 實(shí) fu2f v2f 倒 放大 實(shí) u=f 不成 像 uf vu 與物同側(cè) 正 放大 虛 由上表可以知道，等物距與像距都等于兩倍焦距的時(shí)候，成一個(gè)等大的實(shí)像。 第一項(xiàng)引起的誤差最大，只要我們盡量減少第一項(xiàng)所引起的誤差就可以大大地減少整個(gè)實(shí)驗(yàn)的誤 雙棱鏡測量波長的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)及調(diào)節(jié)技巧 11 差。 C、重復(fù)找大小像的步驟，撤去白屏，在白屏的位置上放上測微目鏡，左右細(xì)微調(diào)節(jié)，使亮點(diǎn)進(jìn)入測微目鏡，再前后細(xì)微調(diào)節(jié)測微目鏡，使透過測微目鏡看到細(xì)銳的光線此時(shí)可以測出小像的距離 d1。要是兩條光線的亮度不一樣說明狹縫與雙棱鏡的棱脊不嚴(yán) 格平行，可以左右調(diào)節(jié)雙棱鏡，使兩條光線的亮度一樣。 A、 我并不采用直接將各個(gè)光學(xué)儀器一并排列放在光具座上，而是一個(gè)一個(gè)地調(diào)節(jié)等高共軸。 C、 看到清晰的干涉條紋后，將雙棱鏡或側(cè)位目鏡前后移動(dòng)，是干涉條紋寬度適合，同時(shí)在不影響清晰度的情況下，適當(dāng)?shù)卦黾涌p寬，以保持 干涉條紋有足夠的亮度。這是因?yàn)椤暗雀吖草S”沒有調(diào)好。 （ 7） 測量得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)千差萬別。 圖 1 雙棱鏡干涉原理圖 根據(jù)光的干涉理論能夠得出相鄰兩明 (暗 )條紋間的距離為： ?dDx ?? 也就是： xDd??? 中 ? 是光波的波長， d是兩個(gè)虛光源之間的距離， D是虛光源到接收屏之間的距離， x? 是干涉條紋的間距。 關(guān)鍵詞 ： 雙棱鏡 波長 干涉 虛光源 誤差 二次成像法 等位移法 雙棱鏡測量波長的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)及調(diào)節(jié)技巧 2 ABSTRACT Key Words ： biprism wavelength interference virtual light source error the secondary imaging method 雙
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