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北航研究性實驗報告全息照相與全息干涉法實驗的誤差分析與改進方法(更新版)

2025-08-04 12:31上一頁面

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【正文】 能解決,應及時請老師來指導,切不可敷衍過關,草草了事,還有讀數(shù),需要有足夠的耐心和細心,尤其是對一些精度比較高的儀器,讀數(shù)一定要按照正確的讀數(shù)方法并且一定要細心。在我們專業(yè)來說,分析、設計和檢測各種器件的可靠性時,需要做大量的環(huán)境試驗,而許多試驗都是又別的器械測量數(shù)據(jù),相對光學來說,精度有所不足,在材料力學類的試驗中,有損檢測是普遍存在的,而通過全息的干涉測量,很大程度上能保存物體原裝,加載較小,受損較小。通過這一節(jié)課的學習,我學到了很多東西。本實驗曝光效果直接影響實驗效果,在顯影時,實驗室中顯影液放在日光燈下,此處應使顯影液遠離光源,甚至用遮光設備遮擋燈光。將各光學元件夾持穩(wěn)定,將被照物體粘牢在載物臺上或夾緊在架上,將曝光定時器離開全息臺放置。此處可以使用有autoCAD對實驗用鋁板進行簡單建模分析。實際上α、β均不為零,只是由于二者值極小,取0近似計算時產生的誤差不大。本實驗鋼尺長20cm,鋼尺的線膨脹系數(shù)為,室溫為,資料表明,在溫度的影響下,鋼尺長滿足一下方程:式中 為鋼尺名義長度,為尺長改正數(shù),為線膨脹系數(shù),t與為鋼尺檢定時溫度和測量時溫度,為20度,由上式計算出鋼尺由于溫差引起的B類不確定度為計算可知由于溫度的影響而對尺長產生的誤差很小。對于一般雙光束干涉來說,如果,干涉條紋可得到最大的對比度,即條紋最低強度為零。 二次曝光法測定鋁板的楊氏模量⑴按照圖4所示組裝實驗光路圖,注意鋁板與感光板距離盡可能小,感光板的乳膠面要朝向鋁板。特別是全息干板面積比較大時,需要固定自由端以避免震振動;當面積較小時,可以只夾住一端。按照圖4所示的光路圖(L為擴束鏡,MM2為平面鏡,H為干板,P為鋁板,G為加力裝置)組裝實驗儀器。以光柵發(fā)現(xiàn)為基準,逆時針轉至入(衍)射光線的入(衍)射角為正,則光柵方程為: (3)其中為衍射角,為入射角。(1) 透射式全息照相1) 投射全息的記錄u 兩束平行光的干涉將感光板垂直于紙面放置,兩書相干平行光o、r按照圖1所示方向入射到感光板上,他們與感光板法向夾角分別為和,并且o光中的兩條光線2與r光中的兩條光線和在A、O兩點相遇并相干,于是在垂直于紙面方向產生平行的明暗相間的干涉條紋,亦即在感光板上形成一個光柵。通過分析實驗室條件下誤差產生的原因并進行精確計算,探究如何更好地完成本實驗,使之呈現(xiàn)更加清晰的圖像以及提高精度的方法,從而深入理解實驗,最后說明實驗的收獲與感想。)的入射角為正,反之為負。(2) 反射式全息照相反射式全息照相利用相干光記錄全息圖,但可以用“白光”照明得到再現(xiàn)像。再現(xiàn)時,同時復現(xiàn)懸臂梁兩個狀態(tài)下的物光波前,這兩個波前發(fā)生干涉,得到一簇等光程差的干涉條紋。圖 6(2)沖洗底板a) 將曝光后的感光板用竹夾夾住,放在純凈水中浸泡10s后取出,濾盡水。注意施力方向要與鋁板垂直,加力過程動作要輕,不要有振動。另一方面,如果物光比參考光強,斑紋比較顯著,產生較大量的暈輪光圍繞零級衍射光,降低了成像的光通量,致使效率降低。也是本實驗最重要的誤差來源。實驗要求鋁板豎直放置,并且要求施力方向與梁軸線方向垂直,但實際上很難嚴格控制,加載時難免有些許偏差,這樣梁實際上處于彎壓組合變形狀態(tài),實際給懸臂梁垂直于軸線方向的力為,假設加力方向有2度偏角,如果繼續(xù)按照經典梁位移公式計算,則引起的誤差約為:此誤差同樣相對較小,實驗時盡量做到安裝合適即可。由仿真模擬可知,在本次小載荷作用下,本實驗使用梁彎曲的公式計算會產生誤差,但是誤差不大。由于被攝物為小玩具,無法用螺釘?shù)裙潭?,因此利用雙面膠、橡皮泥將被攝物與載物臺粘接牢固,載物臺通過磁力光具座固定在實驗平臺上,可以有效防止被攝物震動。作為工科的大學生,我們很大程度上要具有相當高的動手能力,而這種能力或許比我們的知識能力更重要。在實驗層面上,我們要想成功的把一個實驗做好,不僅僅需要課上認真的聽講,認真的觀察老師的操作
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