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Matlab在测量氮氧激光波长实验数据处理上的新方法
摘 要:本文介绍了应用新型的迈克尔逊干涉仪 可以测量氮氮激光波长,利用Matlab对相应实验测 得的数据处理进行了程序设计,并应用该方法对实验 数据进行了误差分析、处理,程序运行准确而快捷, 是实验数据处理上的一种新方法,解决了传统的数据 处理方法一一逐差法,计算量大、不易确定和实验处 理结果误差较大等问题。
关键词:Matlab;氮氧激光波长;数据处理;不 确定度;创新引言
用迈克尔逊干涉仪来测量氮氧激光的波长是理工 科大学生必做的最经典的光学实验之一[1]。而在实验 教学中要求大学生对实验测得的数据必须进行数据处 理,对于实验数据的处理方法不外乎有:逐差法、最 小二乘法、列表法、作图法。目前大学生在处理这个 实验数据时是用传统的逐差法,计算量大、不易确定 和实验处理结果误差较大。在处理实验数据时,为了 能有更多的数据处理方法可选择,现在介绍用Matlab 软件的编程法来处理实验测得的数据[2],程序运行后 可以直接得到氮氧激光波长及相应的误差分析,是大 学物理实验教学中实验数据处理方法一种新的创新, 也是对大学生的一种创新能力的培养。
1.采用迈克尔逊干涉仪测量氮氮激光波长实验原 理1.1等倾干涉
本实验迈克尔逊干涉仪,光路原理图如图1所示, 从激光光源S发出的光线,被分光棱镜G分为两束 相互垂直的光线(1)和(2),这两束光线分别垂直入 射到移动镜M 1和定镜M 2,经移动镜M 1和定镜 M 2反射后又汇聚在分光棱镜G上,再被分光棱镜 G分束,它们各有一束按原路向光源方向返回,同时 各有一束光射向观察屏E方向。由于光线(1)和(2) 为相干光束,所以,我们在观察屏E上观察得到干涉 条纹。
4.结论
利用Matlab对测量数据进行分析、处理其结果 可以有较高的精确度,不用具体的数学运算过程,程 序运行简便,计算快捷、高效。本文所给出的用Matlab 处理波长数据的方法可以运用在类似的实验数据处理 中,运用Matlab软件,为我们快速处理实验数据提供 了一种有效的方法。(作者单位:南昌理工学院)参考文献:
[1] 段秀铭.迈尔耳逊午涉仪的调节技巧及常见问 题的解析[J].大学物理实验,2014 (2): 52- 55.
[2] 姚琴芬.Matlab语言在物理实验数据处理中 的应用[J].大学物理实验,2011, 24 (6): 52- 54.
[2]王沫然.MATLAB与科学计算[M].电子工业出 版社,第二版,2005.
[4]陈怀琛.MATLAB及其在理工课程中的应用指 南[M].西安:电子科技大学出版社,2001.
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