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1、综合物理实验实验报告实验名称：激光光速的测定系 别理学院物理系专业班号光信息实验日期2014年 5 日姓 名学 号交报告日期 2014 年 6 月 1 日实验仪器 ：He-Ne 激光器及电源适配器，实验基台，透镜及反射平面镜，光接收器，示波器及函数发生器， 30米卷尺及平板小车，连接电缆若干实验简介利用函数信号发生器，调整激光器输出为高频周期脉冲方波信号，等距改变激光传输光程并用光接收器接收反射信号，利用示波器便可以测定光速。理论基础在自由空间内光的速度是一个重要而有趣的自然常数，光源的速度与观察者的相对速度无关，且有以下规律1. 光的速度，是宇宙见任何事物速度的上限2 移动物体接近光速，遵循
2、一套物理原则，不符合牛顿定律且超过了我们的直觉假设。实验预备1.准备了光接收器和红光激光器2.在实验基台上，依次放置好激光器，透镜和光接收器，并将反射平面镜放置在另外一个平板小车上。3. 反射平面镜放置的平板小车须有1020m 活动空间。4.调整平面镜垂直及水平，使反射光和入射光在同一水平高度。5.使用 BNC 同轴线缆连接 TTL 与示波器通道 1， 使用 RCA-BNC 线缆连接光接收器与示波器通道2，使用 3.5mm 耳机线 -BNC 线缆连接激光器电源与函数发生器输出接口。6.设置函数发生器为方波， 频率设置 -3MHZ ，调节函数发生器的直流输出和偏移，直至激光器亮度始终为止。7.调
3、节示波器参数，调整示波器时间轴为25ns/div 实验内容1. 调整激光反射镜透镜位置和接收器，使信号最大化。2. 在示波器上，调整信号以最大限度的显示显示信号变化。注意测量全程不要更改示踪的水平位置。3. 记录的反射镜的位置d 和示波器信号的相位差T 4. 改变反射镜位置，并重复上述步骤，至少采集7 个数据点以上。实验结果得|m|=0.302m/ns ，则通过实验所测得的光速c=3.02*108m/s。相对误差为(c-c0)/c=0.67%。实验建议1. 勿直视激光斑点，小心伤眼。2. 应使激光器反射信号尽量打入光接收器传感芯片的中心位置。3. 测量全程不应更改示踪的水平位置。4. 使反射光与入射光处于同一水平高度上，必要时要调整激光器的固定倾角。思考题激光器反射方波信号经接收器接收后显示在示波器的通道而上形成类余弦的光信号，分析原因。答：激光的能量会在空气中消耗，且光路调节并非完全精确，在杂光的影响下使示波器中的正弦波不稳定，产生类余弦的信号改进方法频率更高的信号减小读数误差，可采用能量更大的激光束以消除杂光的干扰误差分析本实验存在一定的系统误差和人为误差，如测距不准确， 不能保证在真空中进行，而且本实验横轴的数量级较小，则读数稍有不准会带来较大的实验误差，还有该实验为几个同学分工合作，不同同学的视角，对测数的把握不同也会带来误差。
