用迈克尔逊干涉仪测氦氖激光波长的标准不确定度评定

王艳文 史先红

1 新乡医学院生命科学技术系 河南新乡 453003 2 许昌学院教育技术与信息部 河南 许昌 461000

用迈克尔逊干涉仪测氦氖激光波长的标准不确定度评定

王艳文1史先红2

1 新乡医学院生命科学技术系 河南新乡 453003 2 许昌学院教育技术与信息部 河南 许昌 461000

结合不确定度的有关概念及相关计量规范要求，对利用迈氏干涉仪测氦氖激光波长的测量结果进行标准不确定度评定。

迈克尔逊干涉仪；氦氖激光；不确定度

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1 迈氏干涉仪测氦氖激光波长的原理及原理公式

1.1 实验原理如图1所示[1]

1.2 原理公式

2 波长λ的平均值

图1 迈克尔逊干涉仪光路图

3 不确定度分析

3.1 Δd的不确定度

1）Δd的A类不确定度：

2）Δd的B类不确定度：

Δd的合成不确定度：

表1 旋转微动鼓轮，动镜M1位置d的实验数据(单位:mm)

3.2 ΔN的不确定度

ΔN的不确定度为U(ΔN)=U(N)+U(N0)。

正常视力，条纹扫过屏幕上某一参考线时，最多不能分辨0.5个条纹宽度，即可取U(N)=U(N0)=0.5条，故U(ΔN)=1条[2]。

3.3 λ的标准不确定度

故λ的标准不确定度为：

3.4 λ的扩展不确定度

在大学物理实验教学中，根据国家计量规范通常取置信概率P=0.95[3]，k=2，则扩展不确定度为：

3.5 测量结果

4 结语

本文按照不确定度的基本概念和计量要求，分析迈克尔逊干涉仪实验的误差来源，详细论述实验结果的标准不确定度评定步骤，对学生进一步理解、运用不确定度具有较好的指导作用。

[1]范虹,等.大学物理实验[M].北京:人民邮电出版社,2004:155-160

[2]籍延坤,等.关于迈克尔逊实验中几个问题的讨论[J].大学物理实验,2001,14(1):30-32

[3]张文辉.分光计测三棱镜折射率的探讨[J].福州大学学报,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：王艳文，新乡医学院讲师，硕士，主要从事凝聚态物理及高等教育教学研究。