大学物理实验系列——分光计的调整与使用数据处理

实验数据处理

1． 计算三棱镜顶角及不确定度)(A u 顶角A 的计算公式： (1)自准法 )(21

1802121

右右左左θθθθ-+--=A (2)反射法 )(

1

2121右右左左θθθθ-+-=

A

其中须考虑实际转过的角度。 (3) 顶角A 的不确定度的计算公式 自准法: θθθ∆==⨯=

)()()21

(4)(22u u A u

反射法：11()()22

u A u θθ=

==∆

2． 最小偏向角的计算及最小偏向角的不确定度 （1） 最小偏向角min δ的计算公式：

)(1

2121min 右右左左θθθθδ-+-=

（2）最小偏向角min δ的不确定度计算公式：θθθδ∆==⨯=2

1

)(21)()41(4)(22min u u u

3． 计算折射率n 以及折射率的不确定度)(n u

由折射率的计算公式 A A n 2

1sin )(21

sin min +=δ，

对较厚三棱镜，可得: n

蓝紫

= n 绿 =

由折射率的不确定度计算公式：

)(2)(222)(min 2min

222

min δδδu A ctg

A u A ctg A ctg n n u ++⎪⎭

⎫ ⎝⎛+-=

)()21sin(2)(21cos )()21(sin 2)21sin(min 22

min 222min δδδu A A A u A ⎥

⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡= 22

min 222min )2

1()21sin(2)(21cos )()21(sin 2)21sin(θδθδ∆⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎣⎡++∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=A A A 仪器误差 Δθ = 2′= 5.82×10-4

(rad)

可得:

u (n 蓝紫) = ，u (n 绿) =

测得折射率

n 蓝紫

= ± ，n 绿 = ±

数据处理注意事项

与角度的不确定度有关的数值的单位应取为弧度。