文档介绍：改进后的光拍法测光速研究及数据处理分析
班级:XXX
姓名:XXX
学号:XXXXXX
课题的来源及研究意义
光在真空中的传播速度是一个重要的基本物理常数,许多重要的物理概念和物理量都与它有密切的关系。麦克斯韦的光的电磁理论中的常数c,一方面等于电荷的电磁单位与静电单位的比值,另一方面它又预示了电磁场的传播速度,即电磁波以光速传播,。历史上围绕运动介质对光的传播速度的影响问题,曾做过许多重要实验;同时在实验上和理论上作过各种探讨,最终导致了爱因斯坦相对论的建立。
光的速度与许多物理量有关,例如电磁学中的真空电容率ε0与真空磁导率μ0,里德伯常数R,质子、中子、电子、μ子等基本粒子的质量等。因此光速值的精确测量将关系到许多物理量值精度的提高,它是一项十分重要的课题。自17世纪伽利略第一次测定光速以来,在各个时期,人们都用当时最先进的技术和方法来测量光速。
光拍法测光速原理图
国内外发展状况及研究背景
测量光速的方法很多,有迈克尔逊光速测量、光纤测量、空腔共振法测量等。光拍法是测量光速的一般方法,传统的光拍法测光速。我们需要多次测量平面反射镜之间的距离。由于调节过程中光线不一定都照到反射镜的中心位置,使得光程差误差较大。本实验以LM2000C光速测量仪进行测量。但是,该仪器的调节比较困难,而且一些细微的不当操作都会引起较大的实验误差。本实验利用LM2000C光速测量仪对光速进行了测量。在原来的光拍法测量光速实验的基础上进行改进的原理及方法。并利用Excel软件进行数据处理。
LM2000C装置示意图
光学示意图
本课题的研究目标和内容
本课题是将光拍法测光速的常规方法进行适当改进,在理解掌握其原理的基
础上,对实验数据进行Excel处理,通过图像直接得到此次实验的不确定度;同时,比较总结改进前和改进后光速测量的实验数据及操作过程,对比分析各自的优缺点,为本实验的进一步研究提供更简便可行的方法。
本课题研究方法及进度安排
研究方法:
实验法,比较总结法。
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查阅参考文献,写开题报告
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熟悉实验原理进行实验
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整理实验数据,利用Excel进行数据分析
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分析对比两种方法的利弊
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整理前期工作,完成毕业论文初稿
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进一步修改内容及格式,完成毕业论文终稿
进度安排
研究方案(或实验方案)的可行性分析和已具备的研究条件(或实验条件)
在校期间,光学已经进行了系统的学****有了一定得理论基础,光拍法测量光速实验在大学期间有安排,并已经熟练完成了实验,有一定的实践基础。且学校实验室有良好的实验设备可以进行试验。