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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(jìn)方法(專業(yè)版)

2025-08-07 12:31上一頁面

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【正文】 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(rèn)真的聽講,認(rèn)真的觀察老師的操作。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。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(yán)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(shè)加力方向有2度偏角,如果繼續(xù)按照經(jīng)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。另一方面,如果物光比參考光強,斑紋比較顯著,產(chǎn)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。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。(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。通過分析實驗室條件下誤差產(chǎn)生的原因并進(jìn)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。以光柵發(fā)現(xiàn)為基準(zhǔn),逆時針轉(zhuǎn)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。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(dāng)面積較小時,可以只夾住一端。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。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(chǎn)生的誤差不大。將各光學(xué)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。通過這一節(jié)課的學(xué)習(xí),我學(xué)到了很多東西。在的過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障或觀察到的實驗現(xiàn)象與理論上的現(xiàn)象不符,首先應(yīng)認(rèn)真思考并檢查實驗儀器使用是否正確,不正確的及時進(jìn)行改正,若自己不能解決,應(yīng)及時請老師來指導(dǎo),切不可敷衍過關(guān),草草了事,還有讀數(shù),需要有足夠的耐心和細(xì)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(xì)心。而使用熒光系列的玩具,當(dāng)光線照射到其表面時,能夠?qū)⒐饩€均勻的射出,并且熒光物體一般會全身被照亮,從而可以得到更多可以和參考光相干涉的物光,從而記錄更多物體表面信息,得到更好的全息圖像。材料力學(xué)中,對梁的定義是主要承受彎矩,且軸向尺寸遠(yuǎn)大于截面尺寸的受力構(gòu)件,梁可以用二維模型描述。對于“二次曝光法測鋁板的彈性模量”實驗,資料表明,鋁合金板的彈性模量約為72Gpa,對比實驗結(jié)果67Gpa,誤差較小,其誤差來源有一下幾項:(1)數(shù)據(jù)測量的誤差: 系統(tǒng)誤差:① 實驗中要求使用鋼尺測量,鑒于鋼尺精度較低,很難滿足對光學(xué)實驗的精度要求,故產(chǎn)生一定的儀器誤差。d) 濾盡干板上的溶液,迅速將干板用吹風(fēng)機吹干。圖 32. 兩次曝光法測定金屬的彈性模量:兩次曝光法干涉圖要求在同一記錄介質(zhì)上制作兩個全息圖,它將物體在兩次曝光之間的形狀改變永久地記錄下來。但是,感光乳膠和一切光敏元件都只對光強敏感,不能直接記錄相位,從而借助一束相干參考光,通過拍攝物光和參考光之間的干涉條紋,間接記錄下物光的振幅和位相信息,然后使照明光按一定方向照射到全息圖上,通過全息圖的衍射再現(xiàn)物光波前,這時人眼便能看到物體的立體像。將感光板至于直角坐標(biāo)系OXY平面上,如圖2,物光光線2與參考光線、。由圖5知,梁上某點A,變形后到達(dá)點,位移方向垂直于梁表面,位移量為,兩點發(fā)出的光波之間的光程差為:(7)圖 4圖 5根據(jù)干涉原理,明紋與暗紋處的位移量分別為:(明紋)(8)(暗紋)(9)將式(8)與式(6)聯(lián)立,變形可得彈性模量的表達(dá)式:(10)式中,b為梁的寬度,h為梁的厚度,所以:明紋處:(11)暗紋處:(12) 本實驗中與近似為零,因此只需
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