用邁克爾遜干涉儀測氦氖激光波長的標準不確定度評定

王艷文 史先紅

1 新鄉醫學院生命科學技術系 河南新鄉 453003 2 許昌學院教育技術與信息部 河南 許昌 461000

用邁克爾遜干涉儀測氦氖激光波長的標準不確定度評定

王艷文1史先紅2

1 新鄉醫學院生命科學技術系 河南新鄉 453003 2 許昌學院教育技術與信息部 河南 許昌 461000

結合不確定度的有關概念及相關計量規范要求，對利用邁氏干涉儀測氦氖激光波長的測量結果進行標準不確定度評定。

邁克爾遜干涉儀；氦氖激光；不確定度

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1 邁氏干涉儀測氦氖激光波長的原理及原理公式

1.1 實驗原理如圖1所示[1]

1.2 原理公式

2 波長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類不確定度：

2）Δd的B類不確定度：

Δd的合成不確定度：

表1 旋轉微動鼓輪，動鏡M1位置d的實驗數據(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，條紋掃過屏幕上某一參考線時，最多不能分辨0.5個條紋寬度，即可取U(N)=U(N0)=0.5條，故U(ΔN)=1條[2]。

3.3 λ的標準不確定度

故λ的標準不確定度為：

3.4 λ的擴展不確定度

在大學物理實驗教學中，根據國家計量規范通常取置信概率P=0.95[3]，k=2，則擴展不確定度為：

3.5 測量結果

4 結語

本文按照不確定度的基本概念和計量要求，分析邁克爾遜干涉儀實驗的誤差來源，詳細論述實驗結果的標準不確定度評定步驟，對學生進一步理解、運用不確定度具有較好的指導作用。

[1]范虹,等.大學物理實驗[M].北京:人民郵電出版社,2004:155-160

[2]籍延坤,等.關于邁克爾遜實驗中幾個問題的討論[J].大學物理實驗,2001,14(1):30-32

[3]張文輝.分光計測三棱鏡折射率的探討[J].福州大學學報,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，新鄉醫學院講師，碩士，主要從事凝聚態物理及高等教育教學研究。