光波的測量方法

㈠ 光速如何測量

1928年卡婁拉斯和米太斯塔德首先提出利用克爾盒法來測定光速。1951年，貝奇斯傳德用這種方法測出的光速是299793千米/秒。

光波是電磁波譜中的一小部分，當代人們對電磁波譜中的每一種電磁波都進行了精密的測量。1950年，艾森提出了用空腔共振法來測量光速。

這種方法的原理是微波通過空腔時當它的頻率為某一值時發生共振.根據空腔的長度可以求出共振腔的波長，在把共振腔的波長換算成光在真空中的波長，由波長和頻率可計算出光速.

當代計算出的最精確的光速都是通過波長和頻率求得的。1958年弗魯姆求出光速的精確值：299792.5±0.1千米/秒。1972年，埃文森測得了目前真空中光速的最佳數值：299792457.4±0.1米/秒。

光速的測定在光學的研究歷程中有著重要的意義。雖然從人們設法測量光速到人們測量出較為精確的光速共經歷了三百多年的時間，但在這期間每一點進步都促進了幾何光學和物理光學的發展，尤其是在微粒說與波動說的爭論中，光速的測定曾給這一場著名的科學爭辯提供了非常重要的依據。

(1)光波的測量方法擴展閱讀

2011年9月，歐洲研究人員發現了一個無法解釋的現象——比光速快60納秒的中微子。一旦被證實，將顛覆支撐現代物理學的相對論。

而2012年03月03日最新消息稱，經過數月的反復檢查，歐洲核子中心日前宣布，衛星定位系統同步接收器可能存在「調校」問題，並高估了中微子運行時間，而把衛星定位系統信號傳送到原子時鍾的光纜可能出現連接「松動」並導致低估了粒子包飛行時間。

最新一期隸屬美國科學促進會的《科學》雜志也刊文指出，連接原子鍾的光纜出現松動，可能導致計算中微子運行時間的原子鍾產生了錯誤結果。

近月來歐洲核子中心已得到證實，該實驗結論是實驗電纜出錯造成的，並沒有顛覆相對論。

㈡ 光波的波長是怎樣測量出來的

光的波長可以用雙縫干涉的方法測量出來。
由公式λ＝d*△x/L計算光的波長。
式中，d是雙縫之間的距離，L是縫與熒光屏的距離，△x是相鄰干涉條紋之間的距離，它們均能被測量出來，帶入公式就可以算出來。

㈢ 大學物理實驗中有哪幾種測量光波波長的方法 急~

干涉法，衍射法，這兩個是測量波長的最基本的方法，其中各自衍生出許多測量方法，比如光柵，比如干涉儀，比如單縫，比如金屬絲，等等。

光通過雙縫干涉儀上的單縫和雙縫後，得到振動情況完全相同的光，它們在雙縫後面的空間互相疊加會發生干涉現象。如果用單色光照射拆清則，在屏上會得到明暗相間的條紋；如果用白光射，可在屏上觀察到彩色條紋。

本實驗要測單色光的波長，光源發生的光經濾色片成為單色光，單色光通過雙縫變成頻率相同、相位差恆定的相干光，干涉後產生明暗相同的等間距直條紋，條紋的間距與相干光源的波長有關。正彎

設雙縫寬d，雙縫到屏的距離為L，相干光源的波長為λ，則產生干涉圖樣中相鄰兩條亮（或暗）條紋之間的距離△x，由此得： λ＝L△x ／d，因此只要測得d、L，△x即可測得波長。

相干光源的產生用「一分為二」的方法，用單縫取單色光，再通過雙縫，單色光由濾光片獲得。△x的測量可用測量頭完成旅棚，測量頭由目鏡，劃板，手輪等構成，通過測量頭可清晰看到干涉條紋，分劃板上中間有刻線。

以此為標准，並根據手輪的讀數可求得△x，由於△x較小，可測出幾條亮（或暗）條紋的間距a，則相鄰兩條聞之間的距離△x＝a／n。

(3)光波的測量方法擴展閱讀：

光波具有波粒二象性，也就是說從微觀來看，由光子組成，具有粒子性；從宏觀來看又表現出波動性。根據量子場論（或者量子電動光波是一種特定頻段的電磁波力學），光子是電磁場量子化之後的直接結果。

光的粒子性揭示了電磁場作為一種物質，是與分子、原子等實物粒子一樣，有其內在的基本結構（組成粒子）的。而在經典的電動力學理論中，是沒有「光子」這個概念的。

光波作為一種特定頻段是電磁波，其顏色與頻率有關。可見光中紫光頻率最大，波長最短。紅光則剛好相反。

㈣ 測量光波波長有哪幾種方法

基本上所有與光的波動性有關的實驗都可以測量光的波長,例如：差大廳牛頓環、法布里-珀羅干涉儀、密集光波分復用系統的波長測量虛隱、激光功率計(指針式)光功率表、光柵、菲涅仿旅耳雙棱鏡、雙縫、衍射光柵、投射光柵、折射光柵等
滿意的話希望採納,謝謝同學

㈤ 大學物理實驗中有哪幾種測量光波波長的方法 急~

大學物理實驗中有哪幾種測量光波波長的方法 急~

大學物理實驗經常用：分光計測量法；牛頓環測量法；光柵測量法
其它方法：
法布里-珀羅干涉儀
密集光波分復用系統的波長測量
鐳射功率計(指標式)光功率表
菲涅耳雙棱鏡
雙縫

大學物理實驗中有哪幾種資料處理的方法

多次測量求平均值
線性擬合
逐差法

大學物理實驗中微小量的測量方法？

螺旋測微器又稱千分尺（micrometer）、螺旋測微儀、分厘卡，是比游標卡尺更精密的測量長度的工具，用它測長度可以准確到0.01mm，測量范圍為幾個厘米。右圖為一種常見的螺旋測微器。 螺旋測微器的分類 一種電子千分尺(螺旋測微器)螺旋測微器分為機械式千分尺和電子千分尺兩類。①機械式千分尺。簡稱千分尺，是利用精密螺紋副原理測長的手攜式通用長度測量工具。1848年，法國的J.L.帕爾默取得外徑千分尺的專利 。1869年，美國的J.R.布朗和L.夏普等將外徑千分尺製成商品，用於測量金屬線外徑和板材厚度。千分尺的品種很多。改變千分尺測量面形狀和尺架等就可以製成不同用途的千分尺，如用於測量內徑、螺紋中徑、齒輪公法線或深度等的千分尺。②電子千分尺。也叫數顯千分尺，測量系統中應用了光柵測長技術和積體電路等。電子千分尺是20世紀70年代中期出現的，用於外徑測量。 螺旋測微器的組成 螺旋測微器組成部分圖解圖上A為測桿，它的一部分加工成螺距為0.5mm的螺紋，當它在固定套管B的螺套中轉動時，將前進或後退，活動套管C和螺桿連成一體，其周邊等分成50個分格。螺桿轉動的整圈數由固定套管上間隔0.5mm的刻線去測量，不足一圈的部分由活動套管周邊的刻線去測量。所以用螺旋測微器測量長度時，讀數也分為兩步，即（1）從活動套管的前沿在固定套管的位置，讀出整圈數。（2）從固定套管上的橫線所對活動套管上的分格數，讀出不到一圈的小數，二者相加就是測量值。
螺旋測微器的尾端有一裝置D，擰動D可使測桿移動，當測桿和螞敬被測物相接後的壓力達到某一數值時，棘輪將滑動並有咔、咔的響聲，活動套管不再轉動，測桿也停止前進，這時就可以讀數了。
不夾被測物而使測桿和砧台相接時，活動套管上的零線應當剛好和固定套管上的橫線對齊。實際操作過程中，由於使用不當，初始狀態多少和上述要求不符，即有一個不等於零的讀數。所以再使用之前必須要先調零。 螺旋測微器原理和使用 螺旋測微器的讀數螺旋測微器是依據螺旋放大的原理製成的，即螺桿在螺母中旋轉一周，螺桿便沿著旋轉軸線方向前進或後退一個螺距的距離。因此，沿軸線方向移動的微小距離，就能用圓周上的讀數表示出來。螺旋測微器的精密螺紋的螺距是0.5mm，可動刻度有50個等分刻度，可動刻度旋轉一周，測微螺桿可前進或後退0.5mm，因此旋轉每個小分度，相當於測微螺桿前進或推後0.5/50=0.01mm。可見，可動刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋測微器可准確到0.01mm。由於還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位，故又名千分尺。
測量時，當小砧和測微螺桿並攏時，可動刻度的零點若恰好與固定刻度的零點重合，旋出測微螺桿，並使小砧和測微螺桿的面正好接觸待測長度的兩端，那麼測微螺桿向右移動的距離就是所測的長度。這個距離的整毫米數由固定刻度上讀出，小數部分則由可動刻度讀出。

雙棱鏡干涉測量光波波長實驗

1.B 2.A 3.A 4.C 5.D

邁克爾遜干涉儀實驗中是如何測量光波波長的？

（一）調整邁克爾遜干涉儀，觀察非定域干涉、等傾干涉的條紋
① 對照實物和講義，熟悉儀器的結構和各旋鈕的作用；
② 點燃He—Ne鐳射器，使鐳射大致垂直M1。這時在屏上出現兩排小亮點，調節M1和M2背面的三個螺釘，使反射光和入射光基本重合（兩排亮點中最亮的點重合且與入射光基本重合）。這時，M1 和M2大致互相垂直，即M1／、M2大致互相平行。
③ 在光路上放入一擴束物鏡組，它的作用是將一束鐳射匯聚成一個點光源，調節擴束物鏡組的高低、左右位置使擴束後的鐳射完全照射在分光板G1上。這時在觀察屏上就可以觀察到干涉條紋（如完全沒有，請重復上面步驟）再調節散物裂M1下面的兩個微調沖閉螺絲使M1／、M2更加平行，屏上就會出現非定域的同心圓條紋。
④ 觀察等傾干涉的條紋。
（二）測量He—Ne鐳射的波長
① 回到非定域的同心圓條紋，轉動粗動和微動手輪，觀察條紋的變化：從條紋的「湧出」和「陷入」說明M1／、M2之間的距離d是變大？變小？觀察並解釋條紋的粗細、疏密和d的關系。
② 將非定域的圓條紋調節到相應的大小（左邊標尺的讀數為32mm附近），且位於觀察屏的中心。
③ 轉動微動手輪使圓條紋穩定的「湧出」（或「陷入」），確信已消除「空回誤差」後，找出一個位置（如剛剛「湧出」或「陷入」）讀出初始位置d1。
④ 緩慢轉動微動手輪，讀取圓條紋「湧出」或「陷入」中心的環數，每50環記錄相應的d2、d3、d4……
⑤ 反方向轉動微動手輪，重復②、③記錄下「陷入」（或「湧出」）時對應的di/。
⑥ 資料記錄參考表（如上），按公式計算出He—Ne鐳射的波長。用與其理論值相比較得出百分差表示出實驗結果。

物理實驗 光柵測量單色光波長

一般情況是這樣的。

大學物理實驗中單次測量是指測量幾次

顧名思義，大學物理實驗中單次測量就是指測量一次。單次測量中，沒有隨機誤差，所以不需要計算A類不確定度，只需要計算B類不確定度。
測量是按照某種規律，用資料來描述觀察到的現象，即對事物作出量化描述。測量是對非量化實物的量化過程。在機械工程裡面，測量指將被測量與具有計量單位的標准量在數值上進行比較，從而確定二者比值的實驗認識過程。
測量的主要要素有:
1．測量的客體即測量物件：主要指幾何量，包括長度、面積、形狀、高程、角度、表面粗糙度以及形位誤差等。由於幾何量的特點是種類繁多，形狀又各式各樣，因此對於他們的特性，被測引數的定義，以及標准等都必須加以研究和熟悉，以便進行測量。
2．計量單位：我國國務院於1977年5月27日頒發的《中華人民共和國計量管理條例（試行）》第三條規定中重申：「我國的基本計量制度是米制（即公制），逐步採用國際單位制。」1984年2月27日正式公布中華人民共和國法定計量單位，確定米制為我國的基本計量制度。在長度計量中單位為米（m），其他常用單位有毫米（mm）和微米（μm）。在角度測量中以度、分、秒為單位。
3．測量方法：指在進行測量時所用的按類敘述的一組操作邏輯次序。對幾何量的測量而言，則是根據被測引數的特點，如公差值、大小、輕重、材質、數量等，並分析研究該引數與其他引數的關系，最後確定對該引數如何進行測量的操作方法。
4．測量的准確度：指測量結果與真值的一致程度。由於任何測量過程總不可避免地會出現測量誤差，誤差大說明測量結果離真值遠，准確度低。因此，准確度和誤差是兩個相對的概念。由於存在測量誤差，任何測量結果都是以一近似值來表示。

有關測量光波長實驗中的問題

螺旋測位器的原理是一個螺釘，它每轉一圈，伸出或縮排0.5mm

大學物理實驗：超聲波聲速的測量

那麼接示波器的換能器是不是沒工作，或者故障

大學物理實驗中，全息光柵的製作及其引數測量用哪種方法

全息光柵的製作（實驗報告）完美版 (2009-10-12 23:25:34)轉載
標簽： 光柵 乾片 發散鏡 雙縫 白屏 教育
設計性試驗看似可怕，但實際操作還是比較簡單的~
我的實驗報告，僅供參考~
實驗報告封面
全息光柵的製作

一、 實驗任務
設計並製作全息光柵，並測出其光柵常數，要求所製作的光柵不少於每毫米100條。

二、 實驗要求
1、設計三種以上製作全息光柵的方法，並進行比較。
2、設計製作全息光柵的完整步驟（包括拍攝和沖洗中的引數及注意事項），拍攝出全息光柵。
3、給出所製作的全息光柵的光柵常數值，進行不確定度計算、誤差分析並做實驗小結。

三、 實驗的基本物理原理
1、光柵產生的原理
光柵也稱衍射光柵，是利用多縫衍射原理使光發生色散(分解為光譜)的光學元件。它是一塊刻有大量平行等寬、等距狹縫(刻線)的平面玻璃或金屬片。光柵的狹縫數量很大，一般每毫米幾十至幾千條。單色平行光通過光柵每個縫的衍射和各縫間的干涉，形成暗條紋很寬、明條紋很細的圖樣，這些銳細而明亮的條紋稱作譜線。譜線的位置隨波長而異，當復色光通過光柵後，不同波長的譜線在不同的位置出現而形成光譜。光通過光柵形成光譜是單縫衍射和多縫干涉的共同結果（如圖1）。
圖1
2、測量光柵常數的方法：
用測量顯微鏡測量；
用分光計，根據光柵方程d·sin =k 來測量；
用衍射法測量。鐳射通過光柵衍射，在較遠的屏上，測出零級和一級衍射光斑的間距△x及屏到光柵的距離L，則光柵常數d= L/△x。

四、 實驗的具體方案及比較
1、洛埃鏡改進法：
基本物理原理：洛埃鏡的特點是一部分直射光和另一部分反射鏡的反射光進行干涉，如原始光束是平行光，則可增加一全反鏡，同樣可做到一部分直射光和一部分鏡面反射光進行干涉，從而製作全息光柵。
優點：這種方法省去了製造雙縫的步驟。
缺點：光源必須十分靠近平面鏡。
實驗原理圖：
圖2

2、楊氏雙縫干涉法：
基本物理原理：S1，S2為完全相同的線光源，P是螢幕上任意一點，它與S1，S2連線的中垂線交點S'相距x，與S1，S2相距為rl、r2，雙縫間距離為d，雙縫到螢幕的距離為L。
因雙縫間距d遠小於縫到屏的距離L，P點處的光程差：
圖3

δ=r2-r1=dsinθ=dtgθ=dx/L sinθ=tgθ
這是因為θ角度很小的時候，可以近似認為相等。
干涉明條紋的位置可由干涉極大條件δ=kλ得：
x=(L/d)kλ,
干涉暗條紋位置可由干涉極小條件δ=(k+1/2)λ得：
x=(D/d)(k+1/2)λ
明條紋之間、暗條紋之間距都是
Δx =λ(D/d)
因此干涉條紋是等距離分布的。
而且注意上面的公式都有波長引數在裡面，波長越長，相差越大。
條紋形狀：為一組與狹縫平行、等間隔的直線（干涉條紋特點）d= L/△x
優點：使用鐳射光源相干條件很容易滿足。
缺點：所需的實驗儀器較復雜，不易得到。
實驗原理圖：
圖4

3、馬赫—曾德干涉儀法：
基本物理原理：只要調節光路中的一面分光鏡的方位角，就可以改變透射光和反射光的夾角，從而改變干涉條紋的間距。
優點：這種方法對光路的精確度要求不高，實驗效果不錯，易於學生操作。
缺點：這種方法對光路的精確度要求不高，實驗可能不夠精確。
實驗原理圖：
圖5
五、 儀器的選擇與配套
綜合考慮各方面條件，本次試驗採用馬赫—曾德干涉儀法，所需的實驗儀器有He-Ne鐳射發射器1架、發散鏡1面、凸透鏡1面、半反半透鏡2面、全反鏡2面和白屏、光闌各一、拍攝光柵用的乾片若干、架子。

六、 實驗步驟
（一）製作全息光柵
1.開啟He-Ne鐳射發射器，利用白屏使鐳射束平行於水平面。
2.調節發散鏡和鐳射發射器的距離使鐳射發散。
3.調節凸透鏡和發散鏡的距離使之等於凸透鏡的焦距，得到平行光。
4. 調節2面半反半透鏡和2面全反鏡的位置和高度，使它們擺成一個平行四邊形（如圖5）。
5.調節半反半透鏡和全反鏡上的微調旋鈕，使得到的2個光斑等高，且間距為4-6cm。
6. 測出實驗中光路的光程差△l。
（在實驗中我們測得的光路的光程差△l=1.5cm）
（二）拍攝全息光柵
1.擋住鐳射束，把乾片放在架子上，讓鐳射束照射在乾片上1-2秒，擋住鐳射束，把乾片取下帶到暗房中。
2.把乾片泡在顯影液中適當的時間（時間長度由顯影液的濃度決定），取出，用清水沖洗，在泡在定影液中約5分鍾。取出，沖洗後晾乾。
3.用鐳射束檢驗沖洗好的乾片，若能看見零級、一級的光斑，說明此乾片可以用於測定光柵常數。
（三）測定所制光柵的光柵常數
實際圖：
此圖參照老師所給實驗內容報告上的圖來畫
圖6

原始資料表：

x
1
2
3
4
5
6
r（cm）
23.81
24.12
23.93
24.24
23.65
23.66
h（cm）
144.36
144.65
143.84
144.03
144.52
144.11
計算過程：
七、實驗注意事項
1、不要正對著鐳射束觀察，以免損壞眼睛。
2、半導體鐳射器工作電壓為直流電壓3V，應用專用220V/3V直流電源工作(該電源可避免接通電源瞬間電感效應產生高電壓的功能)，以延長半導體鐳射器的工作壽命。

㈥ 測量光的波長的方法

對於光的測量可以用到很多測量工具，比如：光元器件分析儀、偏振分析儀、偏振控制器、大功率光衰減器、光譜分析儀、數字通信分析儀、脈沖碼型發生器、並行比特誤碼率測試儀、光接收機強化測試器。

精密測量光波長目前主要是通過高解析度的干涉儀與已定的波長標准相比對來實現的，常用的干涉儀有麥克爾遜（Michelson）干涉儀和法布里一珀羅（Fab­ry-Perot）干涉儀等。

用干涉儀測量波長時，在同一光程差下，激光波長與其干涉級次變化速率（如麥克爾遜干涉儀）或干涉級次（如法布里一珀羅干涉儀）成反比，因此可以通過確定干涉級次或干涉級次變化量求出波長比。

(6)光波的測量方法擴展閱讀

偏振儀，可用於熒光強度，時間分辨熒光，熒光偏振，吸收光和化學發光的檢測。

光學中，法布里－珀羅干涉儀（英文：Fabry–Pérot interferometer），一種由兩塊平行的玻璃板組成的多光束干涉儀，其中兩塊玻璃板相對的內表面都具有高反射率。

法布里－珀羅干涉儀也經常稱作法布里－珀羅諧振腔，並且當兩塊玻璃板間用固定長度的空心間隔物來間隔固定時，它也被稱作法布里－珀羅標准具或直接簡稱為標准具（來自法語étalon，意為「測量規范」或「標准」），但這些術語在使用時並不嚴格區分。