Matlab软件在迈克尔逊实验仪测空气折射率中的应用
2015-10-21李雪梅
大学物理实验 2015年1期
满 胜,李雪梅
(浙江海洋学院,浙江 舟山 316000)
Matlab软件在迈克尔逊实验仪测空气折射率中的应用
满 胜,李雪梅
(浙江海洋学院,浙江 舟山 316000)
通过压强变化时显示屏上干涉条纹出现或者消失的数量,迈克尔逊实验仪可以测定空气的折射率。实验中测量的物理量较多,人工处理数据比较繁琐,且容易出错,因此使用Matlab软件处理数据可以直接得到不同气压的空气的折射率,处理过程快捷精确。Matlab软件处理数据时,对实验数据进行了最小二乘法处理,可以得到空气折射率随气压变化的拟合直线。
迈克尔逊实验仪;空气折射率;干涉条纹;Matlab软件;Excel软件
在高精度的激光干涉测量中,空气折射率的测量精度起着瓶颈作用,因此在科学研究和工程测量中空气折射率的精确测量都有重大意义[1]。迈克尔逊实验仪在压强变化时可以测量干涉条纹出现或者消失的条数,从而可以计算不同气压的空气折射率。巧用Matlab软件的最小二乘法对实验数据进行拟合,并对数据进行综合分析和处理,能够快速、准确得到实验结果。
1 迈克尔逊实验仪测定空气折射率的原理
使用图1的FB-202迈克尔逊实验仪测量空气的折射率[2-3],光路图如图2所示。

图1 FB-202迈克尔逊实验仪

图2 光路图
保持空间距离L2、L1不变,在光路L1中放置一个长度为L的气室,当室内压强由0变到P时,折射率由1变到n,若光屏中心点的条纹改变数为m,则

这样就可以测得空气在压强为P时被测光的折射率n。但实际测量时,不可能完全达到压强为0的状态,因此采用下述的测量方法比较合理。……
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