用邁克爾遜干涉儀測(cè)氦氖激光波長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

王艷文 史先紅

1 新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院生命科學(xué)技術(shù)系 河南新鄉(xiāng) 453003 2 許昌學(xué)院教育技術(shù)與信息部 河南 許昌 461000

用邁克爾遜干涉儀測(cè)氦氖激光波長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

王艷文1史先紅2

1 新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院生命科學(xué)技術(shù)系 河南新鄉(xiāng) 453003 2 許昌學(xué)院教育技術(shù)與信息部 河南 許昌 461000

結(jié)合不確定度的有關(guān)概念及相關(guān)計(jì)量規(guī)范要求，對(duì)利用邁氏干涉儀測(cè)氦氖激光波長(zhǎng)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。

邁克爾遜干涉儀；氦氖激光；不確定度

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1 邁氏干涉儀測(cè)氦氖激光波長(zhǎng)的原理及原理公式

1.1 實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示[1]

1.2 原理公式

2 波長(zhǎng)λ的平均值

圖1 邁克爾遜干涉儀光路圖

3 不確定度分析

3.1 Δd的不確定度

1）Δd的A類(lèi)不確定度：

2）Δd的B類(lèi)不確定度：

Δd的合成不確定度：

表1 旋轉(zhuǎn)微動(dòng)鼓輪，動(dòng)鏡M1位置d的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(單位:mm)

3.2 ΔN的不確定度

ΔN的不確定度為U(ΔN)=U(N)+U(N0)。

正常視力，條紋掃過(guò)屏幕上某一參考線時(shí)，最多不能分辨0.5個(gè)條紋寬度，即可取U(N)=U(N0)=0.5條，故U(ΔN)=1條[2]。

3.3 λ的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

故λ的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.4 λ的擴(kuò)展不確定度

在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，根據(jù)國(guó)家計(jì)量規(guī)范通常取置信概率P=0.95[3]，k=2，則擴(kuò)展不確定度為：

3.5 測(cè)量結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

本文按照不確定度的基本概念和計(jì)量要求，分析邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源，詳細(xì)論述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定步驟，對(duì)學(xué)生進(jìn)一步理解、運(yùn)用不確定度具有較好的指導(dǎo)作用。

[1]范虹,等.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[M].北京:人民郵電出版社,2004:155-160

[2]籍延坤,等.關(guān)于邁克爾遜實(shí)驗(yàn)中幾個(gè)問(wèn)題的討論[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2001,14(1):30-32

[3]張文輝.分光計(jì)測(cè)三棱鏡折射率的探討[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào),2007,35(Z1):88-91

Standard Uncertainty Evaluation on Wavelength of He-Ne Lasers

//Wang Yanwen, Shi Xianhong

1 Department of Life Science & Technology, Xinxiang Medical University, Xinxiang, Henan, China 453003
2 Educational Technology ＆Information Department, Xuchang University, Xuchang, Henan, China 461000

According to concerning concepts of uncertainty and relevant requirements on metrological specifications, this paper presents a standard uncertainty evaluation on the wavelength of He-Ne lasers with the aid of Michelson interferometer.

Michelson interferometer; He-Ne lasers; uncertainty

O4-33，O436.1

B

1671-489X(2011)12-0118-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.12.118

作者：王艷文，新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院講師，碩士，主要從事凝聚態(tài)物理及高等教育教學(xué)研究。