研究性报告-菲涅尔双棱镜干涉实验的改进及误差分析
菲涅尔双棱镜实验报告

菲涅尔双棱镜实验报告一、实验目的本实验旨在通过菲涅尔双棱镜实验,观察光的干涉现象,测量光波波长,并加深对光的波动性的理解。
二、实验原理菲涅尔双棱镜是由两个折射角很小的直角棱镜底边相接而成。
当一束单色平行光垂直照射在双棱镜的棱脊上时,经双棱镜折射后,其折射光可视为由两个虚光源发出的相干光。
这两个虚光源发出的光在空间相遇,会产生干涉条纹。
根据光的干涉原理,相邻两亮条纹或暗条纹之间的距离与光波波长、双棱镜到观察屏的距离以及两虚光源之间的距离有关。
通过测量条纹间距、双棱镜到观察屏的距离以及两虚光源之间的距离,就可以计算出光波波长。
三、实验仪器钠光灯、菲涅尔双棱镜、凸透镜、测微目镜、光具座等。
四、实验步骤1、调节光具座上各元件,使其共轴。
将钠光灯、双棱镜、凸透镜和测微目镜依次放置在光具座上,调节它们的高度和位置,使它们的中心大致在同一水平轴线上。
2、调整钠光灯的位置,使其发出的平行光垂直照射在双棱镜的棱脊上。
3、移动凸透镜,使通过双棱镜折射后的光线在测微目镜中形成清晰的像。
4、调节测微目镜,使其十字叉丝清晰,并使干涉条纹清晰可见。
5、测量条纹间距。
通过测微目镜测量相邻十条亮条纹或暗条纹之间的距离,多次测量取平均值。
6、测量双棱镜到测微目镜的距离。
使用直尺测量双棱镜到测微目镜的距离,同样多次测量取平均值。
7、测量两虚光源之间的距离。
利用凸透镜成像法测量两虚光源之间的距离。
五、实验数据及处理1、条纹间距的测量测量次数 1:_____mm测量次数 2:_____mm测量次数 3:_____mm平均值:_____mm2、双棱镜到测微目镜的距离的测量测量次数 1:_____cm测量次数 2:_____cm测量次数 3:_____cm平均值:_____cm3、两虚光源之间的距离的测量测量次数 1:_____mm测量次数 2:_____mm测量次数 3:_____mm平均值:_____mm根据实验原理,光波波长的计算公式为:\\lambda =\frac{d \times \Delta x}{D}\其中,\(\lambda\)为光波波长,\(d\)为两虚光源之间的距离,\(\Delta x\)为条纹间距,\(D\)为双棱镜到测微目镜的距离。
菲涅耳双棱镜干涉实验

菲涅耳双棱镜干涉实验
菲涅耳双棱镜干涉实验是一种利用干涉现象观察光波特性的实验。
在此实验中,将一束单色光通过一个菲涅耳双棱镜,光线将被分成两束,每一束光线都沿不同的路径传输,在某一点再次相交而产生干涉。
在干涉产生的区域,由于两束光线在该区域的相位差,干涉有时是增强的,有时是减弱的。
这种干涉可观察到明暗相间的条纹,称为干涉条纹。
通过观察干涉条纹的形态和位置,可以确定光波的波长和相位差。
菲涅耳双棱镜干涉实验在工业、医学、物理学、测量学、地质学和天文学等领域有广泛的应用。
物理基础实验研究性报告-用菲涅耳双棱镜测量光的波长

用菲涅耳双棱镜测量光的波长唐薇 39011301摘要:利用菲涅耳双棱镜进行干涉实验,当双棱镜与屏的位置确定后,干涉条纹的间距△x与光源的波长λ成正比,利用这个知识能测量出单色光的波长。
本实验报告先介绍了两束光波干涉的必要条件,然后对基本原理和实验仪器进行介绍,为理解实验原理提供理论基础,最后介绍本实验的步骤并进行了数据处理,从而得出实验结果,最后讨论,对实验误差进行分析,对实验方法等提出改进意见等。
两束光波产生干涉的必要条件是:1.频率相同2.振动方向相同3.位相差恒定尽管干涉现象是多种多样的,但为满足上述相干条件,总是把由同一光源发出的光分为两束或两束以上的相干光,使它们各经不同的路径后再次相遇而产生干涉。
产生相干光的方式有两种:分波阵面法和分振幅法。
本次的菲涅耳双棱镜干涉属于分波阵面法。
一、实验目的1、验证光的波动性,了解分波阵面法获得相干光的原理;2、通过用菲涅耳双棱镜对钠灯波长的测量,掌握光学测量的一些基本技巧,培养动手能力。
二、实验原理菲涅耳双棱镜(简称双棱镜)实际上是一个顶角极大的等腰三棱镜,如图1所示。
它可看成由两个楔角很小的直角三棱镜所组成,故名双棱镜。
当一个单色缝光源垂直入射时,通过上半个棱镜的光束向下偏折,通过下半个棱镜的光束向上偏折,相当于形成S′1和S′2两个虚光源。
与杨氏实验中的两个小孔形成的干涉一样,把观察屏放在两光束的交叠区,就可看到干涉条纹。
其中,d是两虚光源的间距,D 是光源到观察屏的距离,λ是光的波长。
用测微目镜的分划板作为观察屏,就可直接从该测微目镜中读出条纹间距△x 值,D 为几十厘米,可直接量出,因而只要设法测出d,即可从上式算出光的波长λ,即△x=D λ/d , λ =△xd/D (1)测量d的方法很多,其中之一是“二次成像法”,如图2所示,即在双棱镜与测微目镜之间加入一个焦距为f 的凸透镜L ,当D >4f 时,可移动透镜L 而在测微目镜中看到两虚光源的缩小像或放大像。
双棱镜干涉实验误差分析及实验改进

双棱镜干涉实验误差分析及实验改进双棱镜干涉实验是大学物理实验的重要标志性实验之一。
要做好这个实验,需要深入的去认识实验,分析误差,以便在实验过程中减小误差来源。
本文通过分析和比较两种不同的虚光源间距测量方法,探究各个参量对实验结果的影响,通过不断改进实验过程,让测量结果更准确。
标签:双棱镜;干涉;误差分析;实验改进一、干涉实验测光波波长的两种方法(一)等位移法利用等位移法来测量光波波长的话可以根据如下图1来安排装置,待测光波波长可表示为[2]放已知波长λ1的He-Ne激光器,测出已知波长的He-Ne激光为光源时双棱镜分别放在B和B’时所成干涉条纹的宽度δ1和δ2,测出待测光(如钠光灯)作为光源时在上面两点分别所成干涉条纹宽度和,利用上式带入数据便可以直接计算出待测光波波长。
光路安排好以后,保持D不变并且使得不变,只需要更换光源测出相应的干涉条纹宽度,和,。
(二)虚光源法在利用双棱镜干涉测光波波长时,多数采用的方法都是测出两虚光源间距d、两虚光源到测微目镜叉丝板平面的距离D以及干涉条纹宽度,最后带入公式,这种测量方法涉及到虚光源间距的测量,我们称之为虚光源法。
在通常的实验过程,有如下两种方法来测量虚光源的间距。
1、两次成像法放一个焦距为f′的透镜L在双棱镜和测微目镜之间,当测微目镜与虚光源之间的距离d>4f′时,在两虚光源和测微目镜所在平面之间就会找到分别成放大像和缩小像的两次成像点,在测微目镜和两虚光源间前后移动凸透镜L,分别找到大像和小像,通过测微目镜测出大像d1和小像d2,代入公式,即可测得两虚光源间距。
这种方法实验原理简单,便于教师讲解及学生理解,在许多大学教学中通常都采用此种实验方法。
2、放大法在两次成像法过程中,有一种方法就是只测量一次成像,这种方法叫一次成像法,很多时候有的实验者只测量放大像,这种方法称为放大法。
具体方法便是在测微目镜叉丝板上呈现放大像时测出此时两虚光源间距d1,并且利用光具座上刻度尺得到虚光源平面、透镜、测微目镜叉丝平面的位置,计算出两次成像原理图中的和,利用比例得到两虚光源间距。
“菲涅耳双棱镜测光波波长”的实验误差及改进

棱镜 ) 和分 振幅法 ( 如薄 膜干涉、 劈 尖干涉、 牛 顿环和迈 克尔逊
干涉仪 ) 。 ( 二) 仪 器 介 绍 。如 图 1所 示 , w是 光 源 ( 本 实 验 用钠 光
灯) , F是 滤光片 ( 适用 于多色光 ) , S是宽度可调 的狭缝 , B是
图 2 二 次 光 路 成像 图
距 离为:d 气 / d l ・ d 2 。
的系统误 差 和偶然 误 差。 如 果在 实验 过程 中, 各光 学元 件 的共
轴性 的一 致性不是很 好 , 实 验所 产生 的误差 就更 大 。 针对这些 问题 , 笔 者做 了一些 实验 上 的补充 和改 进 , 以尽量减 小实 验误 差, 提 高实验效 果 。
波长 A。
实验 , 它 同杨 氏双缝 实验一样 , 都是古老 的物理实验 , 这两 个实 验 共 同奠 定了光 的波动学 的实 验基础 。 菲 涅耳双棱镜 的实验 原
理 是在杨 氏双 缝实验 原理 的基础上 进一步 改进而成 的, 本 质上
其 中D 为虚 光源 到接 收屏 的距 离 , 可由光具 座上 的米尺测
二、 实验 的补充和改进
改 进实验 主要是为了能得到更精 确的实验 数据 , 提 高学生
对 实验 问题 的了解 。 针 对上述 所说 的实 验误 差 来源 , 笔者 主要 做了以下几个方 面的改 进 。
双棱 镜 , L是 凸透镜 , M是测 微 目镜 , 所有仪器 都安装在有 刻度
的光具座 上。
( 一) 调 节方 法的改进 。“ 菲 涅耳 双棱 镜 测光波 波长 ” 实 验 对共 轴 的要求为 实验 的难点 之一 , 实验 仪器是 否共 轴 , 对 实 验 数据 的影响 比较 大。 而 实验课 本上对 实验共 轴性 的要求 没有明
双棱镜测量波长的实验改进及调节技巧

中文摘要本文首先介绍了双棱镜测量波长的基本的装置和原理及一般的操作步骤及方法,随后分析双棱镜测量波长的实验所引起的系统误差分析,及实验过程中遇到的操作困难等问题,针对这些问题,分别采取不同的实验改进方法对实验进行优化从而减少误差及减少操作的困难。
关键词:双棱镜波长干涉虚光源误差二次成像法等位移法ABSTRACTKey Words:biprism wavelength interference virtual light source error the secondary imaging method1.双棱镜测量光波长的背景利用菲涅尔双棱镜测量光波波长实验是大学物理实验中的基础实验,通过实验可以让学生掌握用菲涅尔双棱镜获得双光束干涉的方法,观察双棱镜产生的双光束干涉现象,进一步理解产生干涉的条件。
2. 双棱镜干涉实验的装置和原理2.1 双棱镜双棱镜外形结构如图1 所示, 将一块平玻璃板上表面加工成两楔形面, 端面与棱脊垂直, 楔角较小, 一般在30′- 1°之间。
2.2 双棱镜干涉实验中所用的仪器有双棱镜,可调狭缝,辅助透镜(两片),读数显微镜,光具座,白屏,钠灯,原理如图1,双棱镜干涉是光的分波阵面干涉现象,由S发出的单色光经双棱镜折射后分成两列,相当于从两个虚光源S 和S 射出的两束相干光。
这两束光在重叠区域内产生干涉,在该区域内放置的读数显微镜中可以观察到干涉条纹。
图1 双棱镜干涉原理图2.3 根据光的干涉理论能够得出相邻两明(暗)条纹间的距离为:λdDx=∆也就是:xDd∆=λ中λ是光波的波长,d是两个虚光源之间的距离,D是虚光源到接收屏之间的距离,x∆是干涉条纹的间距。
利用双棱镜测量光波的波长,只要测出虚光源到接收屏之间的距离D(可以在光具座中直接读出可调狭缝到读数显微镜之间的距离近似为虚光源到接收屏之间的距离),从读数显微镜中直接测出干涉条纹的间距。
两个虚光源之间的距离无法直接测量出来,可以通过以下的方法,间接测出两个虚光源之间的距离,利用透镜成像法求出两个虚光源之间的距离d :保持狭缝与读数显微镜的距离不变,并且满足fD 4>,在狭缝与读数显微镜之间放一凸透镜Q ,凸透镜Q 的焦距为f,移动凸透镜,可以在读数显微镜中分别看到放大的实像和缩小的实像。
双棱镜干涉实验的误差分析

双棱镜干涉实验的误差分析作者:景书勇李佐王朴来源:《昆明民族干部学院学报》2017年第01期【摘要】利用菲涅尔双棱镜测量单色光波波长是光学实验中的基础实验,但测量波长的误差往往较大。
本文采用基本方法、二次共轭法、大小转换法和二次共轭一大小转换法在同一套实验仪器上测量实验数据,然后进行数据处理,误差对比,得出本文中提出的二次共轭一大小转换法为最优方案。
【关键词】双棱镜;误差分析;波长用“双棱镜干涉实验测量单色光波波长”是大学物理实验中较为常见的一个实验。
由于其现象明显,故被大多数高校选为基础光学实验。
但是在具体的实验操作中对学生的实验动手能力要求较高。
在测量两虚光源的间距时,由于判断最佳测量位置只能依靠实验者的个人经验,存在偶然误差。
在测量虚光源到观察屏的距离时,是以狭缝平面代替虚光源平面,也会带来误差。
而实验的目的就是希望测出最接近真实值的数据,所以减小误差可以提高测量精度。
通过几种实验方案的对比分析,找到更合适的数据采集方法,是减小误差,提高精度的途径之一。
本文在分析已有三种实验方案的基础上,提出了二次共轭-大小转换法为实验精度较优的结论。
1菲涅尔双棱镜测单色光波长的基本原理实验中采用菲涅尔双棱镜来构造双光束干涉的,实验装置如图1所示。
单色光源M发出单色光经过凸透镜L聚集于狭缝S,经过狭缝后变成线状光源。
光线从狭缝S发出投射到菲涅尔双棱镜上,经过菲涅尔双棱镜折射反射形成沿不同方向传播的2束相干柱面波。
当狭缝到菲涅尔双棱镜的距离适当,调整观察屏至狭缝的距离,就可以看到两束相干光的叠加区域。
调整狭缝与菲涅尔双棱镜棱脊平行,使用测微目镜观察,可以看到明暗相间的等间距条纹。
双棱镜干涉实验的几个问题的讨论

双棱镜干涉实验的几个问题的讨论摘要:对双棱镜干涉实验中双棱镜的光学原理进行较深入的分析;测量两虚光源间距离的新方法;干涉条纹的可见度的讨论;实验中光强不均匀分布的分析。
关键词:虚光源折射率干涉条纹可见度光强均匀分布引 言:菲涅耳双棱镜实验是除杨氏双缝干涉实验以外的另一种分波阵面干涉实验,菲涅耳发明的双棱镜虽然制作简单、价格低廉, 但它不仅在历史上有重要的意义,而且能利用它观察有趣的光学现象。
用双棱镜观察光的干涉,并测量钠光波长是一个典型、重要的光学实验, 它对理解光的波动性具有重要的意义。
通过大量的实验,发现以下几个方面的问题,进行讨论与研究。
1.测量两虚光源间距离的新方法在双棱镜干涉测钠光波长的实验中,实验结果的误差较大,为减小实验误差,通过大量的实验,总结出影响实验精确的关键量—两虚光源之间的距离。
实验中首先测量干涉条纹宽度X ∆及虚光源所在平面与观察屏之间的距离D ,然后测两虚光源之间的距离d ,实验所用光波波长λ可由公式: X D d ∆=λ (d<<D)算出。
由于X ∆很小,实验时用测微目镜多个干涉条纹宽度的平均值,又因d<<D ,D 1也是一个很小的量,因此X ∆与D 的相对误差较小,而对两虚光源之间的距离d 的测量长生的误差较大,且不易发现误差。
d 是一个间接测得量,我们想办法找出一个与d 有关的直接测得量,用直接测得量的值迅速准确检验两虚光源之间的距离d 测得结果的好坏。
双棱镜干涉实验装置如图1所示,图中M 、S 、B 、O 分别为光源、狭缝、双棱镜、测微目镜的位置,d 表示两虚光源1S 和2S 之间的距离,两虚光源的位置近似地在狭缝S 的平面内,狭缝与双棱镜之间的距离用L 表示,其值可由导轨上的米尺直接读出。
两虚光源之间的距离d 是用凸透镜采用两次成像法测出的,其中放大像之间距为1d ,缩小像的间距为2d ,由公式21d d d :可算出d 值。
我们先固定光源M 和狭缝S 的距离,通过改变双棱镜的位置来改变L 值,再通过测量21,d d 后算出d 值,把d 随L 的变化关系列表如下:当L>7cm时,由于滑座体的限制无法进行测量;当L>35cm时,由于干涉条纹过宽,测量值误差过大,故弃之。
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大学物理实验研究性报告菲涅尔双棱镜干涉实验的改进及误差分析作者:12071112***北京航空航天大学2013.12.12摘要本文通过对菲涅尔双棱镜干涉测波长实验的改进,进行误差分析及讨论,运用数学工具对观测数据做出科学的分析处理,获得正确的结论,提高了实验能力和运用误差理论来处理实验数据的能力。
关键字:菲涅尔双棱镜焦距成像改进AbstractI ’ll focus on error analyses and further discussion in this essay through my improvements for Fresnel biprism interference experiment. As a consequence we acquired more accurate conclusions and advance our experimental skill in error analyses, in the assist of error theory and other mathematical methods.Key words: Fresnel biprism ,focal length ,formation of image,improvement目录一、实验原理 (3)二、实验仪器 (5)三、实验步骤 (5)(1)各光学元件的共轴调节 (5)(2)波长的测量 (5)四、主要数据结果记录及分析 (5)1、原始数据 (5)2、数据处理 (6)1)用一元二次线性回归方程计算∆x (6)2)计算波长 (6)3)不确定度的计算 (6)五、实验误差分析及改进 (7)1、扩束镜对虚光源s1,s2位置变化影响 (7)2、探究测微目镜位置选择对实验误差的影响 (8)六、实验误差分析及改进的意义 (9)附录 (10)参考文献 (10)原始数据照片 (11)一、实验原理两束光波产生干涉的必要条件是:1、频率相同;2、振动方向相同;3、位相差恒定。
为了满足上述相干条件,实际操作时总是把同一光源发出的光分成两束或两束以上的相干光,从而产生干涉现象,菲涅尔双棱镜干涉和劳埃镜干涉属于分波阵面法产生相干光。
菲涅尔双棱镜是由两块底面相接,棱角很小的直角棱镜合成。
如图,置单色光源s 0(如激光,钠光灯等)于双棱镜正前方,经双棱镜折射后光束分成两束相重叠的光,这两束光像是从虚光源s 1和s 2射出的一样,由于两束光为相干光,在两光重叠的部分放置白屏或用测微目镜观察可以看到干涉条纹。
图表 1a :两虚光源间距; D :虚光源到屏的距离; P :屏上任意一点; r 1、r 2:从S 1和S 2到P 点的距离;图表 2两束光到达P 点的光程差为:△L=r 2-r 1;可以看出两式相减得 得干涉极大和干涉极小处光程差即明暗条纹位置为2221)2(a x D r -+=2222)2(a x D r ++=ax r r 22122=-⎪⎩⎪⎨⎧±±=+±±===∆暗纹明纹 2,1,02122,1,0k k k k D ax L λλ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧±±=+±±==暗纹明纹 2,1,02)12(2,1,0k a D k k k aDx λλ由上式知,两干涉亮纹或暗纹之间距离为故实验测得x ∆,D 和a 后即可算出该单色光波长二、实验仪器光具座,双棱镜,测微目镜,凸透镜,扩束镜,偏振片,白屏,可调狭缝,半导体激光器,钠光灯等三、实验步骤(1)各光学元件的共轴调节1、 调节激光束平行于光具座2、 调双棱镜或劳埃镜与光源共轴3、 粗调测微目镜与其他元件等高共轴4、 调凸透镜与其他元件等高共轴5、 用扩束镜使激光束变成点光源6、 用二次成像法细调凸透镜与测微目镜等高共轴(2)波长的测量1、 测条纹间距∆x2、 测量虚光源缩小像间距b 及透镜物距S四、主要数据结果记录及分析1、原始数据菲涅尔双棱镜干涉实验单位:cmλaDx =∆x Da ∆=λ单位:mm单位:mm2、数据处理1)用一元二次线性回归方程计算∆x建立x i =i ∆x +x 0,回归系数∆x =i̅∆x̅̅̅̅−i∆x ̅̅̅̅̅i̅2−i 2̅=-0.384 x 0=9.06 mm2)计算波长λb̅=(5.888−3.285)+(5.855−3.128)2cm =2.665 cm b ′̅=(5.980−4.159)+(5.920−4.168)2cm =1.787 cm S = (63-20) cm = 43 cm S ′=(89.70−20.00) cm =69.70 cm3)不确定度的计算 ①Δx 的不确定度u a (Δx )=b√(1r 2−1)1k−2=0.00185mm u b (Δx )=Δ仪√3⁄=√3=0.00289mmu (Δx )=√u a 2+u b 2=0.00431mm表格 2表格 3nmmm mm S S b b x 52.652105252.6100)70.6900.43(787.1665.2384.04=⨯=⨯+⨯⨯='+'∆=-λ②b,b′不确定度Δb b =Δb′b′=0.025u(b)=√3=0.0385mm u(b′)=√3=0.0258mm③S,S’ 不确定度∆(S)=∆(S′)=0.50cm u(S)=u(S′)=0.289cmu(S+S′)=√2×0.0289cm=0.409cm ④不确定度的合成λ=∆x√bb′S+S′lnλ=ln∆x+12(ln b+ln b′)−ln(S+S′) lnλλ=ln∆x∆x+12(ln bb+ln b′b′)−ln(S+S′)S+S′u(λ)λ=√[u(∆x)∆x]2+14[u(b)b]2+14[u(b′)b′]2+[u(S+S′)S+S′]2=0.00611mm∴u(λ)=3.98nm∴λ±u(λ)=(651±4)nm五、实验误差分析及改进1、扩束镜对虚光源s1,s2位置变化影响在激光光源与双棱镜之间加上扩束镜后,两虚光源s1,s2位置可根据如下公式计算:1 f =1u+1v根据课后思考题提供数据,f = 2.5 mm,实验中扩束镜大致摆在距激光光源10 cm左右位置,即u = 10 cm;可以求得v=fuu−f=2.45mm,即虚光源位置;按此种方法得出S+S′=112.21cm。
而处理数据时把扩束镜位置作为虚光源位置;比较两种方案,求得相对误差为E=112.7−112.21112.7=4.3×10−3由于相对误差很小,可以忽略不计,所以可以直接以扩束镜位置作为虚光源位置2、探究测微目镜位置选择对实验误差的影响实验中造成误差最大的因素在我看来是透镜成大像和小像时的位置判断不准确,因为无论成大像还是小像,透镜在一定范围内移动时,人皆可以观察到清晰的像,故不能恰当的选择一个最合适的位置作为大像或小像的位置。
那么能否在固定测微目镜位置后,通过事先的计算,大致确定大小像的位置然后减小实验误差呢?由透镜成像的公式:1f =1u +1v (1)又∵u =D −v 代入(1),可得一元二次方程:u 2−4fu +4f 2=0 (2)解得 u =D±√D 2−4Df2(3)两个解分别为成大像,小像时的物距;可以看出,D 越大,大像和小像位置相距越远。
而由(1)式可得:u =vfv−f (4)对公式(3)两边求微分可得du =−f 2(v−f )2dv (5)公式(5)说明了u 与v 之间的变化的关系, 当v 有一个微小增量 dv 时,u 所产生的增量 du 是 dv 的 −f 2(v−f )2倍,。
而当D → 4f 时, u , v → 2f , 在此极限状态下有: du =−f 2(2f−f )2dv =−dv (6)由此可知,D 值在4f 附近时,由于二像相距较近,透镜移动微小位移,均可观察到清晰的像,这是不利于判断的。
所以要尽量使D 大一些,保持透镜在大小像间有足够的移动距离。
但D 也不是越大越好,对于焦距为20cm 的凸透镜,在试验中改变D 值,粗略测得下表数据:D 值与误差关系实验数据表可见,当D 为101.00cm 左右时误差明显降低故对于大小像成像位置判断不准造成误差的问题,可提出如下两种改进方法:1、选择合适的D值,使大小像间有合适的间距,可以观察到质量较好的大小像2、事先根据公式(3)计算理论上大小像应出现的位置,并根据实际情况在清晰的区间取多组值,求平均值作为大小像的位置,以减小误差3. 菲涅耳双棱镜本身造成误差实验中, 双棱镜形成的等厚干涉条纹较细, 所以它是测量的主要误差来源,测量结果双棱镜楔角A ~ 0 . 53230 , 折射率n=1.507,与一般文献提供的双棱镜光学常数数值范围相吻合,楔角测量可精确到1 . 8 ”, 显然比用分光计测棱镜兔的方法(分光计测量角度最小分别为30°,精确度提高了很多1六、实验误差分析及改进的意义对于大小像位置判断不准造成误差的讨论和分析的意义在于,实验中,我们都会发现,透镜在一定范围内移动时都可以看到清晰的像,而大多数实验者的做法是凭借主观判断记录一个肉眼看上去是清晰的像的位置,这样造成的误差不仅是偶然误差,还有公式(6)表明的由于透镜本身特点引起的系统误差。
而此时我们可以通过公式(3),计算出大小像成像的具体位置人为减少误差的产生。
因此我们在做实验的过程中要对实验原理,实验仪器和实验步骤有详细,充分的了解和分析,不仅仅停留在教材上的做法,公式,要多思考实验本身,思考每一步的实验步骤的目的,思考操作中可能造成误差的部分并加以分析减少误差。
基础物理实验可以说每一个实验都是历史上非常经典的实验,包含着前辈无穷的智慧,因此我们要认真做好每一个实验,向前辈学习,并把实验的做法和思想传承下去。
我们要通过做实验学习理论知识,增强动手能力,做实验的经历将成为我们毕生宝贵的财富。
七、现有研究状况菲涅尔双棱镜测光波波长是一个比较经典而基础的物理实验。
由于它的经典性,不少值得研究的问题被忽略了。
我们在探索物理实验创新教育的过程中, 对某些问题作了较为深入的思考和研究。
通过实验研究,证明了从观测者的角度来看,双缝虚光源比单缝所在的平面略近一些;在实验过程中,把双缝虚光源与单缝认作在同一个平面所引起的误差小于1% . 我们还对这个经典实验做了重新设计,不仅可以保证实验的精确度,还可以提高学生做实验的速度和效率;更重要的是,新的实验步骤的安排更加符合科学实验的固有逻辑, 能够促进学生的独立思考, 批判性地学习以及为了实现目标而发挥创造性的探索精神。