雙棱鏡測量波長的實驗改進及調(diào)節(jié)技巧畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 15:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 m)150380230D的不確定度為由公式，代入數(shù)據(jù)可以得到：由不確定度的傳遞公式：合成不確定度為：測量的結(jié)果為：與標準值比較：。 在《大學物理》光學實驗中，用菲涅爾雙棱鏡測波長是必做的一個基礎(chǔ)實驗。光學實驗對于大多數(shù)學生來說是比較難的，需要花費很多的時間和耐心在實驗儀器的調(diào)節(jié)上，在我初次做這個實驗的時候，即使在實驗前已經(jīng)做好充分的預(yù)習準備，對實驗步驟已經(jīng)了解得比較清楚了，可是在實驗的過程中總是遇到各種各樣的問題，在實驗儀器的調(diào)節(jié)上花費了很長的時間，沒辦法獨立地在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗。經(jīng)過了多次的摸索和嘗試，我尋找到了一種比較快捷的調(diào)節(jié)方法。在實驗中采用的是鈉光燈作為光源。“等高共軸”調(diào)節(jié)為第一步，也最為關(guān)鍵，“等高共軸”要是沒調(diào)節(jié)好，將會對實驗操作造成很大的困難，也會引起較大的實驗誤差。A、 我并不采用直接將各個光學儀器一并排列放在光具座上，而是一個一個地調(diào)節(jié)等高共軸。打開鈉光燈，在光具座上依次放上凸透鏡和狹縫，粗略調(diào)節(jié)等高，使狹縫均勻被照亮。再放上雙棱鏡，眼睛透過棱鏡看狹縫，開始時狹縫調(diào)大一點，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準是（此時透過棱鏡看到的是一條豎直的黑線在狹縫中間。）再將狹縫調(diào)小一點，繼續(xù)細調(diào)棱鏡，使棱脊將狹縫平分，繼續(xù)重復(fù)以上動作幾次，就可以調(diào)節(jié)得到狹縫與棱脊取向平行。這樣可以粗略調(diào)節(jié)狹縫與雙棱鏡“等高共軸”。 B、在雙棱鏡后面放一個凸透鏡。透過透鏡可以看到雙棱鏡的棱在凸透鏡中間，此時可以認為凸透鏡與狹縫、雙棱鏡等高共軸。開始時凸透鏡盡量靠近雙棱鏡，慢慢地將白屏一點一點遠離凸透鏡，同時微微前后移動凸透鏡，可以在白屏上看到兩條細銳的光線，這個就是所要找的大像。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格平行，可以左右調(diào)節(jié)雙棱鏡，使兩條光線的亮度一樣。只要先找出的大像就可以很快地找到小像，撤去白屏，放上測微目鏡，用一張白紙放在測微目鏡前，上下左右調(diào)節(jié)測微目鏡，使放大的像進入測微目鏡中，前后移動透鏡，使在測微目鏡中觀察到的像最清晰，調(diào)節(jié)測微目鏡仰角旋鈕，使大像處在測微目鏡視場的中心位置。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過程中會產(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。“等高同軸”調(diào)好的標準是：當凸透鏡靠近測微目鏡時，大像在測微目鏡中均勻向中心靠近，若大像偏向左右，可調(diào)節(jié)左右調(diào)節(jié)測微目鏡。B、 撤去凸透鏡，將測微目鏡逐漸向雙棱鏡靠近，用白紙放在雙棱鏡后面，可看到微弱的光線，調(diào)節(jié)測微目鏡，使光線進入測微目鏡，在測微目鏡中找到兩個虛光源的交疊區(qū)域，其特點是比視場的其他部分要亮一點，要是沒找到交疊區(qū)域，可以將測微目鏡移近雙棱鏡，可以增大視場，利于找到交疊區(qū)域，找到交疊區(qū)域后只需要微微調(diào)節(jié)下狹縫的平行度就可以調(diào)節(jié)出清晰的干涉條紋。通過測微目鏡可以看到逐漸清晰的干涉條紋，調(diào)節(jié)狹縫使干涉條紋達到最清晰，此時狹縫和雙棱鏡的棱脊嚴格平行。然后將狹縫和雙棱鏡固定（注意：雙棱鏡和狹縫的距離盡量靠近，這樣子比較容易調(diào)節(jié)平行）。此時可以將測微目鏡前后移動，使干涉條紋的寬度適合。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，左右細微調(diào)節(jié)，使亮點進入測微目鏡，再前后細微調(diào)節(jié)測微目鏡，使透過測微目鏡看到細銳的光線此時可以測出小像的距離d1。保持測微目鏡的位置不變，把凸透鏡移向雙棱鏡，透過測微目鏡可以看到形成兩條大的細銳的光線，此時可測出d2。實驗中要找出兩個放大和縮小的像是比較難的。建議先找出大像再找小像。誤差分析二次成像法實驗誤差理論分析光波的波長的計算公式： ①對公式①取對數(shù)得到： ②對式子②取微分得到 ③把微分寫成相對誤差的形式： ④對式子④
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