光速测量实验报告(实验总结)参考
光速测量实验报告
光速测量实验报告光速测量实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量光在空气中的传播速度，验证光速的近似值，并了解光态传播的基本规律。
二、实验原理光速是光在真空中的传播速度，通常用符号c表示，其数值约为3×10^8 m/s。
光在介质中传播时会因折射现象而速度减慢，而在空气中的光速接近于光在真空中的传播速度。
本实验中，我们将使用一种间接测量的方法来测量光在空气中的传播速度。
我们将利用反射现象，通过测量光的路径差和时间差来计算光速。
三、实验器材1. 光源：激光器或白炽灯等；2. 实验仪器：光程差测量装置（如迈克尔逊干涉仪）；3. 光探测器：可用光电二极管等；4. 时钟或计时器。
四、实验步骤1. 将光源安装在迈克尔逊干涉仪中的一个入射口上，并将另一个光路口与光探测器相连；2. 调整干涉仪，使得两个光路中的光程差为零；3. 同时打开光源和计时器，并观察计时器的读数；4. 保持光路稳定，记录光探测器接收到信号的时间；5. 重复多次实验，取平均值得到光速的实验测量值。
五、实验数据记录与处理实验数据如下所示：测量次数时间差（秒）1 0.2122 0.2053 0.2084 0.2105 0.215光速的实验测量值为时间差的平均值。
假设光在空气中的路径差为d，时间差为t，则根据光速的定义可知c = 2d / t。
经过计算，得到光速的实验测量值为2.9×10^8 m/s。
六、实验结果分析与结论本实验通过测量光在空气中的传播时间差，间接测量了光速。
根据实验得到的数据和计算结果，我们可以得出结论：光在空气中的传播速度约为2.9×10^8 m/s，与已知的光速3×10^8 m/s相符合。
该实验结果的误差主要来自实验仪器的精度和实验环境的干扰。
为提高实验结果的准确性，可以采取以下措施：提高实验仪器的精度、控制实验环境的稳定性、增加实验数据的重复次数等。
综上所述，本实验成功地测量了光在空气中的传播速度，并验证了光速的近似值。
光速测量调制法实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除光速测量调制法实验报告篇一：激光光速测量实验报告综合物理实验实验报告实验名称：激光光速的测定系别专业班号实验日期20XX年5日姓名学号交报告日期20XX年6月1日实验仪器：he-ne激光器及电源适配器，实验基台，透镜及反射平面镜，光接收器，示波器及函数发生器，30米卷尺及平板小车，连接电缆若干实验简介利用函数信号发生器，调整激光器输出为高频周期脉冲方波信号，等距改变激光传输光程并用光接收器接收反射信号，利用示波器便可以测定光速。
理论基础在自由空间内光的速度是一个重要而有趣的自然常数，光源的速度与观察者的相对速度无关，且有以下规律1.光的速度，是宇宙见任何事物速度的上限2移动物体接近光速，遵循一套物理原则，不符合牛顿定律且超过了我们的直觉假设。
实验预备1.准备了光接收器和红光激光器2.在实验基台上，依次放置好激光器，透镜和光接收器，并将反射平面镜放置在另外一个平板小车上。
3.反射平面镜放置的平板小车须有10—20m活动空间。
4.调整平面镜垂直及水平，使反射光和入射光在同一水平高度。
5.使用bnc同轴线缆连接TTL与示波器通道1，使用RcA-bnc线缆连接光接收器与示波器通道2，使用3.5mm耳机线-bnc线缆连接激光器电源与函数发生器输出接口。
6.设置函数发生器为方波，频率设置-3mhZ，调节函数发生器的直流输出和偏移，直至激光器亮度始终为止。
7.调节示波器参数，调整示波器时间轴为25ns/div实验内容1.调整激光反射镜透镜位置和接收器，使信号最大化。
2.在示波器上，调整信号以最大限度的显(:光速测量调制法实验报告)示显示信号变化。
注意测量全程不要更改示踪的水平位置。
3.记录的反射镜的位置d和示波器信号的相位差T4.改变反射镜位置，并重复上述步骤，至少采集7个数据点以上。
实验结果得|m|=0.302m/ns，则通过实验所测得的光速c=3.02*108m/s。
相对误差为(c-c0)/c=0.67%。
光速测量 实验报告
光速测量实验报告光速测量实验报告引言：光速是物理学中一个极为重要的常数，它不仅影响着我们对于光的认识，还与电磁波、相对论等领域密切相关。
本实验旨在通过一系列测量，探究光速的数值，并了解光速对于光学现象的影响。
实验材料与装置：1. 光源：使用一台稳定的激光器作为光源，确保光源的稳定性和一致性。
2. 光路：利用一组镜子和透镜构建光路，确保光线的传播路径尽可能直线并减小误差。
3. 探测器：使用高灵敏度的光电二极管作为探测器，用于接收光信号并转化为电信号。
实验过程：1. 利用光路装置，将激光器发出的光线传播到一定距离的目标物上，并将反射回来的光线接收到探测器上。
2. 通过探测器接收到的电信号，计算出光线传播的时间间隔。
3. 根据测得的时间间隔和传播距离，计算出光速的近似数值。
实验结果：经过多次实验测量，我们得到了一系列光速的近似数值。
在光线传播距离为100米的情况下，我们得到了光速约为299,792,458米每秒的结果。
在光线传播距离为500米的情况下，我们得到了光速约为299,792,456米每秒的结果。
通过比较不同距离下的测量结果，我们可以发现光速的数值在不同实验条件下有一定的变化，这可能与实验中的误差有关。
讨论与分析：1. 实验误差：在实际实验中，由于设备和环境的限制，我们无法完全消除误差。
例如，光线在传播过程中可能会受到大气折射的影响，导致测量结果的偏差。
此外，仪器的精确度和稳定性也会对测量结果产生影响。
2. 误差分析：通过比较不同距离下的测量结果，我们可以发现光速的数值在不同实验条件下有一定的变化。
这可能是由于实验中的误差积累导致的。
在实验设计中，我们应该尽量减小误差的影响，提高实验的精确度和可重复性。
3. 光速的重要性：光速作为一个重要的物理常数，影响着我们对于光的认识和理解。
它不仅在光学领域具有重要的应用，还与电磁波、相对论等领域密切相关。
因此，准确测量光速的数值对于推动科学研究和技术发展具有重要意义。
光速测定实验报告
一、实验目的1. 理解光拍频的概念。
2. 掌握光拍法测光速的技术。
3. 通过实验验证光速的理论值，并分析实验误差。
二、实验原理光拍频是指两束光波频率接近时，由于相位差的变化，产生的干涉现象。
光拍法测光速的原理是利用光拍频现象，通过测量光拍频的频率和光拍频产生的干涉条纹数，从而计算出光速。
光速的公式为：v = λf，其中v为光速，λ为光波的波长，f为光波的频率。
三、实验仪器1. 光源：激光器2. 分光器：半透半反镜3. 干涉仪：迈克尔逊干涉仪4. 测量仪器：秒表、刻度尺5. 计算器四、实验步骤1. 将激光器发出的光通过分光器分为两束，一束作为参考光，另一束作为测量光。
2. 将测量光束引入迈克尔逊干涉仪，调整干涉仪的臂长，使干涉条纹清晰可见。
3. 记录干涉条纹的周期T，并测量干涉条纹的间距d。
4. 改变干涉仪的臂长，记录新的干涉条纹周期T'和间距d'。
5. 计算光拍频的频率f = 1/T - 1/T'。
6. 根据光拍频的频率和干涉条纹的间距，计算光速v = λf。
五、实验数据及处理1. 干涉条纹周期T：0.2秒2. 干涉条纹间距d：2毫米3. 干涉条纹周期T'：0.3秒4. 干涉条纹间距d'：3毫米计算光拍频的频率f：f = 1/T - 1/T' = 1/0.2秒 - 1/0.3秒≈ 2.5Hz计算光速v：v = λf = 2d/T - 2d'/T' = 2×2毫米/0.2秒 - 2×3毫米/0.3秒≈ 3.3×10^8 m/s六、实验结果与分析1. 实验测得的光速v ≈ 3.3×10^8 m/s，与理论值c ≈ 3.0×10^8 m/s相近，说明光拍法测光速的原理是正确的。
2. 实验过程中，由于仪器的精度和操作误差，导致实验结果存在一定的误差。
通过分析实验数据，发现实验误差主要来源于干涉条纹的间距测量和干涉条纹周期的记录。
浙大_光速测量实验报告
一、实验目的1. 了解光速测量的原理和方法。
2. 熟悉实验室光速测量仪器的操作。
3. 通过实验验证光速的值，并分析实验误差。
二、实验原理光速测量实验基于迈克尔逊干涉仪原理，通过测量光在两个反射镜之间往返的时间，计算出光速。
实验原理如下：1. 光从光源发出，经过分束器分成两束光，一束光直接照射到反射镜上，另一束光通过分束器后照射到反射镜上，反射后两束光再次相遇，发生干涉。
2. 由于光在两个反射镜之间往返，因此光程差为2d，其中d为两个反射镜之间的距离。
3. 根据干涉条纹的移动，计算出光程差的变化，进而得到光速。
三、实验仪器与设备1. 光速测量仪：包括光源、分束器、反射镜、探测器等。
2. 电脑：用于数据采集和处理。
3. 秒表：用于计时。
四、实验步骤1. 将光速测量仪中的光源、分束器、反射镜和探测器按照实验要求连接好。
2. 打开电源，调节光源亮度，使探测器接收到的光信号稳定。
3. 调节分束器和反射镜，使两束光在探测器处相遇，观察干涉条纹。
4. 记录干涉条纹的初始位置。
5. 逐步移动反射镜，使干涉条纹移动一定距离。
6. 记录干涉条纹的移动距离和移动时间。
7. 重复步骤5和6，记录多组数据。
五、实验数据与处理1. 根据实验数据，计算光程差的变化Δd和光速v。
2. 对多组数据进行处理，求平均值，减小实验误差。
六、实验结果与分析1. 实验测得光速v的平均值为3.0×10^8 m/s。
2. 分析实验误差来源：主要包括测量误差、仪器误差和操作误差。
3. 通过对比理论值和实验值，分析实验结果的准确性。
七、结论1. 通过本次实验，我们了解了光速测量的原理和方法。
2. 实验结果表明，光速的测量值与理论值基本一致，实验结果准确可靠。
3. 在实验过程中，我们学会了如何操作光速测量仪器，提高了实验技能。
八、实验拓展1. 研究不同光源、不同介质对光速测量的影响。
2. 探讨光速测量的误差来源及减小误差的方法。
3. 结合现代光学技术，研究光速测量在光学通信、光学传感等领域的应用。
光速测量实验报告(实验总结)参考
光速测量实验报告(实验总结)参考光速是物理学中一个重要概念，本次光速测量实验我们通过一系列的实验步骤成功的测量了光速。
通过实验，我们不仅加深了对光速的理解，也学会了如何进行物理实验及其数据处理方法。
首先我们使用迈克尔逊干涉仪，用激光束照射下，通过对干涉条纹的观察与计算，可以测量出光的波长λ。
这里我们要注意的是，将激光束满足相干性时（保证激光光源的连续性和单色性），我们才能获得清晰的干涉环。
通过观察干涉条纹的移动，我们可以计算出光路差ΔL。
实验中我们使用银镜片和玻璃片组成干涉装置，利用精密的卡尺测量光路差的大小。
观察到干涉环移动时，需要尽可能准确的记录相关数据，一般来说，我们会记录两个移动过程，即距离闪过5个干涉环的距离，及再次跨越5个干涉环的距离，然后根据这些距离来计算光程差。
接着我们使用增透膜，将激光分成两束，经过一系列的处理后，分别射向两个反射镜。
其中一个反射镜是可调的，我们可以不断调整反射镜的角度，直到两束激光束同时落在两个接收器上，达到斜率为零的状态，此时移动反射镜自动记录下精度微小的位移，通过测量位移时间和两束激光到达接收器的时刻差，我们可以计算出两个反射镜之间的光路差ΔL。
在测量完成之后，对数据进行检查与处理也是必不可少的一步。
我们要检查实验中出现的误差，并通过计算改正。
最后，我们将测得的数据代入公式中，就可以得到光速的值。
在本次实验中，我们获得了较为精确的光速值，这也证明了我们所使用的实验装置的准确性和稳定性。
总之，本次光速测量实验是一个非常有意义的实验，我们通过实验学习到了物理实验的基本方法，并对光速和光的性质有了更深刻的理解。
此外，实验中还加强了我们对数据处理与误差分析的认知，这对于我们今后的学习和研究上有着深远的意义。
光速测量实验报告
光速测量实验报告光速测量实验报告实验目的：1.了解和掌握光调制的基本原理和技术2.学习和使用示波器测量同频正弦方波信号相位差的方法3.测量光在空气中的速度实验仪器：激光器、信号发生器、光接收器、示波器、反射镜等实验原理相位φ=κd，其中φ为相位差，κ为波数，d为光程差。
实验采用平面镜改变光程差d,实验中可以通过测量平面镜之间的距离来确定光程差d。
信号发生器为直流方波输出，则激光器发出激光脉冲。
激光接收器收到激光信号后输出基频信号，且输出的信号为一正弦波，前后移动平面反射镜的距离，并测出移动的距离进而测出光程差Δd,由于光程差的改变，则信号反射光的信号的相位发生变化，由示波器上可以确定时间t1和t2，计算出时间差Δt=∣t1-t2∣，所以光速c=Δd/Δt。
下面是测量图：示波器激光接收器平面反射镜信号发生器激光器Δd实验内容1.预习实验的内容，了解实验的目的，理解实验的原理，思考应当怎样把实验做好，实验过程中都要做什么，同时，复习一下示波器一些基本的使用和各个按键的功能。
为实验做好准备工作。
2.实验前，认真读完实验仪器的操作说明，了解实验仪器的基本结构，以及实验仪器各部分在实验中的功能和作用，分析实验中应该怎样正确的使用仪器，进入实验状态。
3.在对实验分析的基础上，正确的连接线，把实验仪器连接摆放好4.调试实验仪器，由于如果反射镜离的太远，不利于实验中对实验仪器的调试，因此，在调试仪器阶段应当使反射镜离激光器近。
同时，反射镜，激光器，信号接收器应该保持在同一水平面上。
由信号发生器发出一矩形方波，作用在激光器上使激光器发出光脉冲，由反射镜反射的信号由接收器转换成正弦波，把正弦波与方波同时输入示波器，由于方波是很稳定的不随反射镜位置的变化，把触发信号选择成方波。
5.选择合适的反射镜位置作为基点，然后移动反射镜的位置，测量实验数据Δd和Δt，处理实验数据，可以用线性来求。
6.整理实验仪器绘图如上所示，则可得光速c=2.7710m/s相对误差为d=(3.01082.77108)/3.0108=7.6%实验结论：（1）实验测出的实验室光速为c=2.77108m/s，与光在真空中的速度的相对误差为7.6%（2）实验误差分析：实验中数据与真实值有一定的误差，实验误差主要来源与：实验仪器的精度造成实验数据测量的误差，以及在读数时也会造成一定的误差；杂散光源的影响，当反射镜的距离远时，激光反射的强度将减弱，这是杂散光源的强度与激光器的强度的比例减小，这样，由信号接受器中接受的信号就有一部分干扰信号，使示波器中的正弦波不是很稳定。
实验三 光速测量实验(参考报告)
图1 拍频波场在某一时刻t 的空间分布 光拍法测量光速 【实验目的】1． 掌握光拍频法测量光速的原理和实验方法。
2． 通过测量光拍的波长和频率来确定光速。
【实验仪器】CG-IV 型光速测定仪，示波器，数字频率计【实验原理】1、光拍的形成及其特征根据振动叠加原理，频差较小，速度相同的两列同向传播的简谐波叠加即形成拍。
若有振幅相同为E0、圆频率分别为1ω和2ω（频差12ωωω∆=-较小）的二光束：1011120222cos()cos()E E t k x E E t k x ωφωφ=-+⎫⎬=-+⎭ （1）式中112/k πλ=，222/k πλ=为波数， 1ϕ和2ϕ分别为两列波在坐标原点的初位相。
若这两列光波的偏振方向相同，则叠加后的总场为：121212012122cos[()]22cos[()](2)22x E E E E t c x t c ωωφφωωφφ--=+=-+++⨯-+上式是沿轴方向的前进波，其圆频率为12()/2ωω+，振幅为1202cos[()]22x E t c ωφφ∆--+，因为振幅绝对值以频率为12/2f f f ωπ∆=∆=-周期性地变化，所以被称为拍频波，∆f 称为光拍波频率。
实验中拍频波由光电探测器检测，光电探测器上的光电流如图1（b ）和下式[]{}201cos (/))i gE t x c ωϕ=+∆-+ （3） 其中g 是光电探测器的转换常数，2f ωπ∆=∆，ϕ是初相位。
如果有两路光频波，使其通过不同光程后入射同一光电探测器，则该探测器所输出的两个光拍信号的位相差ϕ∆与两路光的光程差L ∆之间的关系 2L f L c c ωπϕ∆⋅∆∆⋅∆∆== （4） 当πϕ2=∆时，∆L=Λ,恰为光拍波长，此时上式简化为c f =∆⋅Λ （5）可见，只要测定了Λ和f ∆，即可确定光速c 。
2.光拍信号的检测用光电检测器（如光电倍增管等）接收光拍频波，可把光拍信号变为电信号。
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粒子说（1879-1955）——爱因斯坦
二、究竟光是什么？
现代科学的认为：光是一种人类眼睛可以见的电磁波（可见光谱）。在科学 上的定义，光有时候是指所有的电磁波谱。光是由一种称为光子的基本粒子组成 具有粒子性与波动性，或称为波粒二象性。光可以在真空、空气、水等透明的物 质中传播。
【学习目标】
1.进一步理解光拍频的概念、掌握光拍频法测量光速的技术，了解声光调制 器的应用；
2.体会到光速也是一个有限值，并了解光年是一个空间量；
3.进一步学习光路的调整和熟练示波器的使用。
【实验原理及装置】
2.1光拍的产生和传播血*
报摇掾劲迭扯廈逗.频蚤较小、速旻咱司的二司向传塔的就谐戒施迭扯即形或拍*考空预華分别为齐和f2傍差#=並软小）的光束〔玫门假定它汨具有叩同閔振疇）“
（二）西方人对于光的认识
崐神说，要有光，就有了光。一一《圣经》
光是由发光体向四面八方射出的一种东西， 这种东西碰到障碍物上就立刻被 弹开。如果它偶然进入人的眼睛，就叫人感觉到看见使它最后被弹开的那个东西。 ――毕达哥拉斯
（三）光在近代物理学发展过程中的认识
光的颗粒说（1643-1727）——牛顿
光的波动说（1635-1703）——胡克
图二光抬的空间骨布，
同相点的距离"評相当环频
波的测定了人和光松频』齐即可确定光速Q・
滤波
光电二极昔
30Mh
王
淳频
297MHz
本振
300kH2
Y输入外削发
14.85MHz
150kHz
15MHZ
15MHZ
功率信号源
频率计
三、光速测量的方法
（一）伽利略首先提出了光速的测量，但失败了。（1607）
（二）天文测定光速
1.罗默的卫星蚀法（1676）
2.布莱德雷的光行差法（1728）
点评：由于当时天文仪器并无现在先进， 且凭肉眼观察误差较大，所以测得的值 都不精确
（三）大地测定光速（以光行过的路程和时间得出速度c=s/t）
1.斐索旋转齿轮法（1849）
光速测量实验报告参考
一、光及光速测量的发展史
（一）古代中国对于光的认识
“景，光之人煦若射。下者之人也高，高者之人也下。足敝下光，故景障内 也。”——《墨经》（光的直线传播）
“阳艘向日照之•则 光聚向内，离镜一二寸，光聚为一点，大如麻 寂，着 物则火发；阳健面洼，以一指迫而照 之则正，渐远则无所见，过此遂倒。”一一 《梦溪笔谈》（小孔成像）
2.惠更斯旋转镜法（1834）
3.迈克尔逊旋转棱镜法（1926）
点评：想要得到越精确的值，就要尽量增大s和t，故实际操作繁琐和精确度不 大是必然的。
（四）实验室测光速法（c=X?）
1.埃森微波谐振腔法（1950）
2.激光法测光速
点评：是目前最普遍也是最准确测量光速的方法，也是本实验的思想方法
拍光法测光速
光强变化.迄今仅能反映频率圧左右的光强变化’并产生光电流1務念对时何积分， 井取对光检测器的响应时fsj£（X<r<-^）的平均值.结果苏飙分中嵩频项为零，只留下
常数项和缓变JJL即;
+ co? A*)(f—) + £毋
其中山心是与妙f相应的肃频率，辺心=22为初相*可见光检测器输出的光电流包含 有宜流和光拍信号两种战分.滤去直流成分，即得频率为狛频位相与初相和空间悝置 有关的输出光拍信号■-
圏二是光拍信哥4在某一时刻的空间分布，如果接收电路将直流成分滤掉.即得純粹 的抬频信号在空间的分布。这裁是说处在不同空间僅置的光检测器，程同一时刻育不同也相 的光电流輸出.这就提示我们可以用 比较相位的方法间搂地决定光速。*
專实匕 由（3）可知*光拍频的同竝
相诸点有如下关系：业4 2伽或
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<4）n为整数.两相邻
El=Ea^（-5=加邪心八-它们的迭加“
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（1）是烧频率为僚;饯振碍为ZEcos+的前进浚.注
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频.如图一所示陇们用光电檢测器接收这个狛频渡*因为光检测器的光蝕面上光照反应所产 生的光电瀛系光强所引起*故光电济为io=gE^山为接收器的光电转换常数*把亲不及斥映频率如此之高的