Matlab在测量氦氖激光波长实验数据处理上的新方法

杨艳红 熊强强

摘 要：本文介绍了应用新型的迈克尔逊干涉仪可以测量氦氖激光波长，利用 Matlab对相应实验测得的数据处理进行了程序设计，并应用该方法对实验数据进行了误差分析、处理，程序运行准确而快捷，是实验数据处理上的一种新方法，解决了传统的数据处理方法——逐差法，计算量大、不易确定和实验处理结果误差较大等问题。

关键词：Matlab；氦氖激光波长；数据处理；不确定度；创新

引言

用迈克尔逊干涉仪来测量氦氖激光的波长是理工科大学生必做的最经典的光学实验之一[1]。而在实验教学中要求大学生对实验测得的数据必须进行数据处理，对于实验数据的处理方法不外乎有：逐差法、最小二乘法、列表法、作图法。目前大学生在处理这个实验数据时是用传统的逐差法，計算量大、不易确定和实验处理结果误差较大。在处理实验数据时，为了能有更多的数据处理方法可选择，现在介绍用 Matlab软件的编程法来处理实验测得的数据[2]，程序运行后可以直接得到氦氖激光波长及相应的误差分析，是大学物理实验教学中实验数据处理方法一种新的创新，也是对大学生的一种创新能力的培养。

1.采用迈克尔逊干涉仪测量氦氖激光波长实验原理

1.1 等倾干涉

本实验迈克尔逊干涉仪，光路原理图如图 1 所示，从激光光源 S 发出的光线，被分光棱镜 G 分为两束相互垂直的光线（1）和（2），这两束光线分别垂直入射到移动镜 M 1 和定镜 M 2，经移动镜 M 1 和定镜 M 2 反射后又汇聚在分光棱镜 G 上，再被分光棱镜 G 分束，它们各有一束按原路向光源方向返回，同时各有一束光射向观察屏 E 方向。由于光线（1）和（2）为相干光束，所以，我们在观察屏 E 上观察得到干涉条纹。

4.结论

利用 Matlab 对测量数据进行分析、处理其结果可以有较高的精确度，不用具体的数学运算过程，程序运行简便，计算快捷、高效。本文所给出的用 Matlab 处理波长数据的方法可以运用在类似的实验数据处理中，运用Matlab软件，为我们快速处理实验数据提供了一种有效的方法。（作者单位：南昌理工学院）

参考文献：

[1] 段秀铭.迈尔耳逊午涉仪的调节技巧及常见问题的解析[J].大学物理实验，2014（2）：52- 55.

[2] 姚琴芬.Matlab 语言在物理实验数据处理中的应用[J].大学物理实验，2011，24（6）：52- 54.

[2] 王沫然.MATLAB与科学计算[M].电子工业出版社，第二版，2005.

[4] 陈怀琛.MATLAB及其在理工课程中的应用指南[M].西安：电子科技大学出版社，2001.