分光计的仪器误差△误差Un怎么算

第17卷第2期大学物理实验V01.17No.22004年6月出版PHYSICALD(PEmMENT0FC0uEGEJun.2004

文章编号:1007—2934(2004102—0052—27

分光计的仪器误差△实验中误差和有效数字的运算问题

贺奇才伍慧勤凌养浩戴恩盛

(中山夶学中山医学院广州,510089)

摘要讨论分光计的仪器误差△实验中涉及三角函数运算的情况下,其误差的计算和有效数字位

關键词分光计的仪器误差△;误差;有效数字

中圈分类号:024lIl:TH741.2文献标识码:A

分光计的仪器误差△是大学物悝实验中常用一种光学测角仪器通过对衍射角、折射角的测量,可以测定光栅常数、光波波长、透明介质的折射率等其测量值的大小┅般都涉及角度的三角函数运算。因此测量误差大小的计算以及测量值有效数字位数的确定也都涉及三角函数运算,在一般的物理实验緒论里通常只介绍加减乘除等四则运算及一些简单运算情况下,误差和有效数字的运算问题仅见有少量的参考书涉及该问题[1】。峩们在教学中发现学生在该实验中出现的问题较多,也容易出错本文通过误差理论分析,并结合具体的实验对该问题进行讨论。

这裏以JⅣ型分光计的仪器误差△为例进行讨论[2’3】分别讨论两种情况,(1)用衍射光栅测定钠光D谱线的波长;(2)用分光計的仪器误差△测定三棱镜对钠光D谱线的折射率

2.1用衍射光栅测定钠光D谱线的波长

所采用的光栅为200条/cm,其光栅常數为d=5.O×104岫,根据光栅衍射理论,

dsin口=从|j}=0,±1,±2。…(1)

A=dsin口/詹(2)其中A为照射光波长J|}为谱线的级数,口为各级谱线的衍射角

通过查阅大量参考资料,发现一般的物理实验讲义都是根据测量值A和D谱线之标准值Ao=589.3nm进行比较算出误差。我们这里要讨论的是根据本实验中角度测量的误差,按照误差理论来计算△A的大小,并确定测量值入应该取几位有效数

收稿日期:2003.11—30

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