【光速测量实验报告】光速测量实验数据

时间：2020-08-09 12:38:01　来源：天一资源网本文已影响人

　光速测量实验报告

　实验目的：

　了解和掌握光调制的基本原理和技术

　学习和使用示波器测量同频正弦方波信号相位差的方法

　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=κ*d，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：

　激光接收器

　Δd平面反射镜激光器信号发生器示波器

　Δd

　平面反射镜

　激光器

　信号发生器

　示波器

　实验内容

　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。

　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。

　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

　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。

　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。

　整理实验仪器

　实验数据

　△t/ns

　s/m

　5.4

　6.6

　7.2

　7.8

　8.4

　9.6

　10.2

　10.8

　11.4

　12.6

　13.2

　13.8

　14.4

　15.6

　16.2

　16.8

　17.4

　18.6

　19.2

　19.8

　20.4

　21.6

　22.2

　22.8

　23.4

　24.6

　25.2

　25.8

　26.4

　27.6

　101

　28.2

　102

　28.8

　102

　29.4

　106

　108

　30.6

　110

　31.2

　112

　31.8

　115

　32.4

　116

　118

　33.6

　121

　34.2

　123

　34.8

　124

　35.4

　126

　128

　36.6

　130

　37.2

　绘图如上所示，则可得光速c=2.77*108

　相对误差为d=(3.0*108-2.77*10

　实验结论：

　实验测出的实验室光速为c=2.77*108

　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

相关关键词：光速 光速测量实验报告

相关热词搜索：光速测量实验报告

【光速测量实验报告】光速测量实验数据

相关文章

最新文章

热门文章