陈　思，曾　培，周惠君，王思慧

(南京大学 物理学系，江苏 南京　210093)



激光双光栅法测物体微小位移方法的改进与应用

陈思，曾培，周惠君，王思慧

(南京大学 物理学系，江苏 南京210093)

从激光双光栅测量微小位移实验的基本原理出发，提出一种利用计算机程序进行函数反解和适当变换得到完整位移-时间图像的方法，拓宽了双光栅实验方法的应用范围；随后以音叉的小振动实验验证了方法的可行性与合理性，再运用该方法对“高斯炮”的碰撞过程进行了探究，得到了其中磁铁运动的速度-时间图像.

双光栅;还原运动图像;音叉振动;高斯炮

激光双光栅法测量物体的微小位移是面向本科生的大学物理实验，其通过两个相邻光栅之间的相对位移产生光拍，通过记录光电流随时间变化图像中每半个周期内的波数来计算物体振动的振幅[1].然而，i-t图上的信息却远不止如此，其包含了物体在整个振动过程中的所有运动信息.因此，还原物体的小振幅运动完整过程是一个有趣并富于应用价值的课题.如通过物体振动的具体x-t关系来研究各种非线性、非周期的振动.

本文提出了一种利用计算机程序反解的方法，通过求解电流信号的反余弦函数值并作适当基于物理的变换来提取i-t图中的完整信息，成功地还原了物体的小振动图像.我们还应用该方法对“高斯炮”发射过程中磁铁的运动情况进行了研究.

1　基本原理与改进方法

一束激光垂直照射……