北航研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告全息照相與全息干涉法實(shí)驗(yàn)的誤差分析與改進(jìn)方法(參考版)
2025-06-29 12:31本頁(yè)面
【正文】 七、參考資料《基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)》 北京航空航天大學(xué)出版社 李朝榮 徐平 唐芳 王慕冰 《物理實(shí)驗(yàn)教程》 湖北科學(xué)技術(shù)出版社 陳國(guó)杰 謝嘉寧 《對(duì)提高激光全息照片質(zhì)量的研究》 濰坊學(xué)院學(xué)報(bào) 高金光《對(duì)激光全息照相實(shí)驗(yàn)的研究》 張潞英，謝嘉寧，伍賢棟，趙慧民《近代物理實(shí)驗(yàn)教程》 北京科學(xué)出版社 木欣 熊予瑩 高長(zhǎng)連20。在我們專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，分析、設(shè)計(jì)和檢測(cè)各種器件的可靠性時(shí)，需要做大量的環(huán)境試驗(yàn)，而許多試驗(yàn)都是又別的器械測(cè)量數(shù)據(jù)，相對(duì)光學(xué)來(lái)說(shuō)，精度有所不足，在材料力學(xué)類(lèi)的試驗(yàn)中，有損檢測(cè)是普遍存在的，而通過(guò)全息的干涉測(cè)量，很大程度上能保存物體原裝，加載較小，受損較小。在的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障或觀察到的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)儀器使用是否正確，不正確的及時(shí)進(jìn)行改正,若自己不能解決，應(yīng)及時(shí)請(qǐng)老師來(lái)指導(dǎo)，切不可敷衍過(guò)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(duì)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。很重要的一部分是我們自己的預(yù)習(xí)工作，我覺(jué)得預(yù)習(xí)工作真的很重要，沒(méi)有之前的認(rèn)真準(zhǔn)備，無(wú)論怎樣的聰明也是無(wú)濟(jì)于事的，機(jī)會(huì)總是留給又準(zhǔn)備的人就是這個(gè)意思?，F(xiàn)代的大學(xué)生缺少的就是一種將理論運(yùn)用到實(shí)踐中的能力，所以通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我認(rèn)識(shí)到了這種能力的重要性，而在今后的學(xué)習(xí)中，我所重點(diǎn)培養(yǎng)的就是這種能力。通過(guò)這一節(jié)課的學(xué)習(xí),我學(xué)到了很多東西。在物理實(shí)驗(yàn)中，影響物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的因素很多，產(chǎn)生的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也錯(cuò)綜復(fù)雜。這次實(shí)驗(yàn)是老師先給我們演示一遍，然后自己動(dòng)手去做，我在看的時(shí)候感覺(jué)很簡(jiǎn)單，但是真正動(dòng)手的時(shí)候卻很難順利的完成實(shí)驗(yàn)，這說(shuō)明看著容易的事情真正實(shí)踐起來(lái)是不那么容易的，這次實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)例子。另外，這次實(shí)驗(yàn)也讓我對(duì)于實(shí)驗(yàn)的態(tài)度有了很大的轉(zhuǎn)變。本實(shí)驗(yàn)曝光效果直接影響實(shí)驗(yàn)效果，在顯影時(shí)，實(shí)驗(yàn)室中顯影液放在日光燈下，此處應(yīng)使顯影液遠(yuǎn)離光源，甚至用遮光設(shè)備遮擋燈光。而使用熒光系列的玩具，當(dāng)光線(xiàn)照射到其表面時(shí)，能夠?qū)⒐饩€(xiàn)均勻的射出，并且熒光物體一般會(huì)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。3) 加強(qiáng)干涉效果。固定被攝物，做到拍攝過(guò)程中被攝物沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)和平移。將各光學(xué)元件夾持穩(wěn)定，將被照物體粘牢在載物臺(tái)上或夾緊在架上，將曝光定時(shí)器離開(kāi)全息臺(tái)放置。在曝光過(guò)程中，必須保證拍攝系統(tǒng)的移動(dòng)不得超過(guò)干涉條紋間距的1/4，全息臺(tái)上的所有光學(xué)器件都用磁性材料牢固地吸在工作臺(tái)鋼板上，實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把所有的鏡片固定到工作臺(tái)上之后，上部可調(diào)節(jié)鏡片座固定不牢，螺絲容易松動(dòng)，此處應(yīng)更換部分損壞儀器，并且使用更加牢固的鏡座。 改進(jìn)建議1) 由上述誤差分析可知，本實(shí)驗(yàn)最大的誤差來(lái)源是測(cè)量產(chǎn)生的偶然誤差，但是實(shí)驗(yàn)中并未要求使用多次測(cè)量取平均值的方法減小此誤差，而且本實(shí)驗(yàn)完成較快，應(yīng)該在測(cè)量中對(duì)各級(jí)條紋采用多次測(cè)量，并且取平均值。從軟件分析結(jié)果看，端部應(yīng)力最大，產(chǎn)生應(yīng)力集中，對(duì)于全息干涉圖的條紋會(huì)產(chǎn)生影響，按照懸臂梁公式，最大正應(yīng)力為%。此處可以使用有autoCAD對(duì)實(shí)驗(yàn)用鋁板進(jìn)行簡(jiǎn)單建模分析。材料力學(xué)中，對(duì)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。（4）理論誤差。（3）鋁板安裝的方位誤差。實(shí)際上α、β均不為零，只是由于二者值極小，取0近似計(jì)算時(shí)產(chǎn)生的誤差不大。理論計(jì)算中，對(duì)于表達(dá)式，α、β均以近似為0計(jì)算。對(duì)于測(cè)量誤差，可以使用多次測(cè)量取平均值的方法減小誤差。 偶然誤差： 本實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量各級(jí)明紋的中心處坐標(biāo)，而由于人的視覺(jué)的局限，做到完全測(cè)量精準(zhǔn)十分困難，因此存在不少的偶然誤差。本實(shí)驗(yàn)鋼尺長(zhǎng)20cm，鋼尺的線(xiàn)膨脹系數(shù)為，室溫為，資料表明，在溫度的影響下，鋼尺長(zhǎng)滿(mǎn)足一下方程：式中 為鋼尺名義長(zhǎng)度，為尺長(zhǎng)改正數(shù)，為線(xiàn)膨脹系數(shù)，t與為鋼尺檢定時(shí)溫度和測(cè)量時(shí)溫度
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