Origin优化迈克尔逊干涉实验研究.pdfVIP

Vo1．30 NO．450 物 理 教 学 探 讨 第 30卷总第 450期 (S)12．2012 ．40 Journalof PhysicsTeaching 2012年第 12期 (上半月) Origin优化迈克尔逊干涉实验研究 羊富贵 ，朱海永 ，乔 亮 ，柯友刚 ，武永华 1．福建江夏学院电子信息科学系， 福建 福州 350108 2．温州大学物理与电子信息工程学院．浙江 温州 325035 摘 要：在迈克尔逊干涉仪 实验 q-，改变了传统逐差法求解光学实验 中物理量 的方法 ，利用origin进行数据分析 、数 值计算 、线性拟合 、图形处理 ，既简化和加速 了学生分析处理数据的过程 ，又能直观的用图形对实验结果进行展示，优化 传统光学教学实验进程。 关键词 ：origin；迈克 尔逊 干涉仪 ；数据分析 ；图形处理 中图分类号 ：G633．7 文献标识码 ：A 文章编号 ：1003—6148(2012)12(S)一0040—3 1 引 言 要 ，也满足高级用户数据分析、函数拟合的需要。 迈克尔逊干涉仪 (Michelsoninterferometer) 因而 ，我们把简单的Origin应用于迈克尔逊 是美 国物理学家迈克尔逊 (1852—1931年)在上 干涉仪实验 ，分析数据并拟合 ．还绘图直观展示 世纪提 出的利用分振幅法产生双光束实现干涉 结果 ，加深对实验进程的理解和掌握。 的仪器。迈克尔逊 曾用此仪器进行了测量光速 、 2 实验和讨论 标定米尺及谱线精细结构三项著名实验。该仪器 我们取迈克尔逊干涉仪实验 中测定 He～Ne 设计精巧 ，用途广泛 ，不少其它干涉仪均由此派 激光 的波长实验来展示 Origin优化迈克尔逊干 生出来 ，是许多近代干涉仪 的原型。迈克尔逊也 涉仪实验的过程。所用的实验装置如图 1所示 ： 因发明干涉仪和光速的测量而获得 1907年的诺 贝尔物理学奖。直至今 日，迈克尔逊干涉仪仍被 广泛地应用于长度精密计量 、光学平面检验及高 分辨率光谱分析中。 迈克尔逊干涉仪实验在理工科光学 中有极其 重要地位 ，可 以研究等倾干涉 、等厚干涉 、牛顿 环 、激光波长 、谱线精细结构等众多基本和进阶 光学实验 。在实验中，由于迈克尔逊干涉仪的高 精密性 ，测试过程中常需采集大量数据 ，数据处 图 1 买 验 装 置简 化 图 理如果还依靠传统 的手工或计算器求平均值和 图 1中，左边 S是 He—Ne激光器 的入射光 ， 误差 ，不仅效率低 、容易出错 、误差分析力度不 ， 为干涉仪 的全反射镜 ，G 是分光板 ，后表 够 ，而且不能直观的展示实验过程。鉴于此 ，需要 面镀有部分反射膜将 S光的一部分反射 到 寻找更佳的数据分析手段 。 上 ，G 是补偿板用来补偿光路 中的损耗 。E为十 软件 Origin是美国OriginLab公司开发的图 涉光的方 向，可用来放置光屏 、望远镜 以便观察 形可视化和数据分析软件 。是科研人员和工程师 干涉花样。该实验的原理为点光源产生的非定域 常用的高级数据分析和制图工具。Origin自1991 干涉 ，从 ．和 反射后可看成 由两个光源 ，