利用分光计测量光波波长的误差分析

针对大学物理实验中利用分光计测量光波波长的误差进行了分析,得到影响测量精度的主要误差来源包括测量原理理解误区、分光计的调节不到位以及读数的误差;并给出了详细的物理解释。     

基于柯西色散公式测量费尔德常数的方法

柯西色散公式是法国数学家柯西发现媒质的折射率与真空中入射光的波长的数学关系.由此可以提出一种在分光计实验平台上利用柯西色散原理测量费尔德常数的新方法,通过分光计测量汞灯发出的光线在三棱镜及三棱镜容器中发生色散时,每种特征谱线对应的折射率,进而计算出晶体的费尔德常数.此方法实验周期短,成本较低,可适应于多种环境下,使得测...     

在分光计上做双棱镜干涉实验

提出在分光计上做双棱镜干涉实验的实验方法,并论述了该方法的实验原理,给出了测量光波波长的公式.该方法克服了在光具座上进行实验时的调节难度大、不易测量和测量误差大等问题.     

分光计中各种反射像形成的原因及其分析

分光计实验中需要利用反射像来调整仪器和测量角度，在实验中经常会观察到明亮程度不同而形成方法各异的反射像。对这些反射像形成的原因进行分析有助于了解分光计的工作原理和调节方法，缩短调整时间提高工作效率。     

双缝干涉测量超声波声速

根据光学中杨氏双缝干涉实验原理设计出超声波双缝干涉测量声速的实验装置.运用波的干涉原理,将声波接收器接收到的干涉信号输入到示波器,通过示波器来显示干涉极大和干涉极小现象,利用分光计的双游标读数原理测量干涉极大和干涉极小对应的θ角.通过实验数据计算得出干涉极大和极小对应的声速分别为(336.2±0.3)m/s,(338.8±0.2)m/s.     

用微波分光计测量手征特异材料圆二色性

介绍了用微波分光计测量手征特异材料圆二色性的实验,利用微波分光计对双层交叉十字型结构的手征特异材料进行了测量,发现其具有明显的圆二色性;再通过电磁场仿真设计软件对其表面电流等进行分析;进而利用可变频率的矩形喇叭天线系统在一定频带范围内精确测量相关性质,验证了微波分光计观测到的结果.本实验丰富了微波分光计实验项目的教学内容,并让本科生在学习大学物理实验课程中接触到物理学前沿的研究工作,有益于培养学生的科学研究能力.     

分光计测折射率问题的不确定度分析

分光计是大学物理实验中常用的一种精确测量角度的典型光学仪器.可以用于测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等.在光谱学、材料特性、偏振光的研究、棱镜特性、光栅特性的研究中都有广泛的应用.本文以JJY型分光计为例,深入分析在分光计调节过程中的主要误差,研究减少测量不确定度、提高测量精度的方法.     

对传统分光计的改进

针对利用传统分光计对角度或角位移进行测量时,在某些情况下需要对原始数据进行修正的弊端,国家发明专利GVZ-4ZL201710343376.6设计了一套装置,利用其对传统分光计进行改进,可将传统分光计周期性的刻度转化为线性刻度。相比传统分光计,改进后的分光计有效避免了传统型分光计测量中对原始数据进行修正的问题;相比数字化分光计,改进后的分光计不仅具有较高的测量精度,还能更好的培养学生的动手能力和实验素养。     

测量折射率的两种方法

文章对普通大学物理实验中分光计测量介质折射率实验进行总结,介绍了两种能够依托分光计测量介质折射率的方法。并且通过实验对这两种测量方法进行了验证。     

几何法测量棱镜的折射率

用几何法测量棱镜的折射率,它不需要分光计,只需要一块等边或等腰棱镜和一块包括量角器的三角尺.而所得实验结果精确度很高,一次测量可得到小数点后两位数值,多次测量,平均之后可得到小数点后第三位数值.这个实验步骤简便,不需要像分光计那样要测最最小偏向角.因此,它可以做为中学生物理实验中一个分组实验.让中学生做这个实验,不仅有利于同学们学习     

分光计的调节要求及系统误差分析

本对分光计调节过程中允许产生的系统误差进行分析,并以分光计测量玻璃三棱镜顶角的实验为例给出定量讨论。     

快速调节分光计的8图示

分光计是大学物理光学实验中较为常用又较为精确的测量仪器,能否快速准确调节分光计直接影响实验进度和测量精确度．分光计的调节分3部分：一是平行光管射出平行光束;二是望远镜调焦于无穷远;三是望远镜的光轴和载物台台面垂直于仪器的公共转轴,     

一种测量糖溶液旋光率的新方法和MATLAB分析

利用光学实验中常用的分光计、偏振器和自制的读数盘通过组装搭建形成一种可以用来测量偏转角和旋光率的系统(简称直读式分光计旋光仪)。利用该系统测量了蔗糖旋光率,与传统的WXG-4旋光仪比较,实验结果的相对误差小于0.3%。实验现象明显,读数方便快捷。通过MATLAB分析了WXG-4型旋光仪和自制旋光仪实验数据,发现两种数据相似度极高。该自主改装的"直读式分光计旋光仪"可以作为一种测量糖溶液旋光率的新方法。     

分光计调整的有序性操作技巧

大学普通物理运用分光计进行测量的实验中,分光计调整方法的指导得当与否对整个实验效果的影响很大。实验教科书［１］和仪器使用说明书上指出,进行估测后,利用自准式阿贝目镜采用半调法可以调整分光计的转轴与望远镜的光轴垂直。然而,在学生的实际操作过程中,如何进...     

掠入射法测量液体折射率实验现象分析

掠入射法是基于全反射定律,采用几何光学原理来测量液体折射率的一种方法.文中对掠入射法测量透明液体折射率实验中出现的干涉条纹进行了定量分析,认为在分光计望远镜中观察到的干涉条纹是光线进入辅助透镜和直角棱镜间被测薄液膜干涉形成的,通过定义干涉条纹疏密度,对于薄膜引起的光程差与干涉明纹(或暗纹)间距两者间的关系进行讨论,其讨论的结果与实验结果一致.     

分光计调整方法的改进及白光色散研究

普通物理实验中使用分光计观察白光散射,测量三棱镜顶角,最小偏向角等。但在测量前需借助三棱镜调整分光计,有人通过理论分析发现传统的调节方法存在误调和误差,并提出了改进的实验调整方法。本文我们通过实验来验证该方法是否可行,并在实验中发现了其它的问题。     

利用色散法探索玻尔氢原子理论测量普朗克常数

普朗克常数是物理学中一个重要的常数,利用测角仪器分光计,探索用玻尔氢原子理论来测普朗克常数。根据最小偏向角测量三棱镜折射率的原理,利用分光计测量三棱镜的折射率来研究光的色散规律,测量棱镜材料对不同波长入射光的折射率,得到棱镜材料的色散曲线和拟合方程。根据玻尔的氢原子理论,用分光计测出氢原子光谱四条谱线（α,β,γ,δ）的偏向角对应的折射率,由科西经验公式计算出相应的波长。     

非接触千分尺的设计及实验验证

利用大学物理实验室中使用的分光计并结合线阵CCD等常用实验仪器,设计了一个可以同时实现非接触测量玻璃厚度和折射率的实验方案.通过不确定度的分析,给出了方案满足千分尺测量精度的仪器要求.在此基础上,通过实验具体地测量了一平板玻璃的厚度和折射率,实验结果证明了设计方案的可行性.     

四游标分光计的设计与实验教学应用

为丰富基于分光计的大学物理实验课程教学内容,设计并制作了四游标分光计.该分光计以位置可固定的刻度盘的刻度线为基准,其中1对游标用于实现准直管旋转角度的精确测量,另1对游标用于实现望远镜旋转角度的精确测量.以三棱镜折射率的精确测量为例,详细给出了四游标分光计的使用方法及操作步骤,测量得出低压汞灯绿色谱线在ZF1重火石玻璃材质中的折射率n=1.654 4±0.000 7,实验结果与理论值相符.     

利用光栅测半导体激光波长

依据光栅衍射原理,采用玻璃圆柱把半导体激光扩束成片光源,通过分光计测量激光光谱谱线的衍射角,测定半导体激光波长.这种方法操作简单实用,具有较高的测量精度.