第８期 陈华，等：基于Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ改进双棱镜干涉实验 ２７ 因条纹不等宽，可选择图中条纹间距差较小的条 棱脊上，这使光斑中心与中轴线不重合，两虚光源 纹计算条纹间距，程序中的曲线峰值坐标可借助 的光强不等，就会出现图４中干涉条纹光强极小 Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ中的图片数据提取功能提取，相应 值不为零的情况；而实验中移动光电探头方向若 峰值坐标如表２所示． 与双棱镜干涉条纹所在平面有偏离，就会导致光 强分布的不对称，也会影响到实验结果的准确度． 表４传统方法的实验数据及结果 图４光强分布图 ４ 结 论 相比于原有的实验方案，改进条纹间距测量 表２光强分布图峰值坐标 方法后，避免了回程误差，提高了测量精度．采用 ｘ／ｃｍ ｆ／“Ｗ ｘ／ｃｍ ，／“Ｗ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ软件绘出的光强分布图又能直观地 了解干涉条纹光强的变化情况，也能使学生更深 ９．４０７ ２．９９０ ９．８５４ ９．６２３ ９．５５３ ８．６６０ ９．９９２ ３．８０８ 人理解干涉和衍射的本质． ９．７０７ １９．７Ｏ０ １Ｏ．１１Ｏ ２．２８９ 参考文献： 表２中数据用逐差法算得条纹间距为： ［１］李平，隋艳丽．双棱镜干涉实验中快速调节干涉条 纹的技巧［Ｊ］．大学物理实验，２００４，１７（２）：３２—３３． 一告（ ＋ ＋ ）…３ ２ ｃｍ． 张明霞．双棱镜干涉实验的改进及调节技巧［Ｊ］． 天水师范学院学报，２０１０，３０（２）：２Ｏ一２２． ３数据处理结果及分析 ［３］ 葛松华，唐亚明．菲涅耳双棱镜实验中距离参数的 研究［Ｊ］．大学物理，２０１０，２９（１）：４３—４５． 实验中各测量量及波长计算结果见表３． Ｅ４－１ 梁雄，赖国忠．双棱镜干涉实验测量方法的改进 ［Ｊ］．物理实验，２０１３，３３（１２）：２４—２６． 表３ 改进后方法的实验数据及结果 ［５］ 刘丽群，王明吉，张利巍．双棱镜干涉测量的改进 口］．大学物理实验，２０１２，２５（４）：６８—７０． ［６］ 程守洙，江之永．普通物理学［Ｍ］．北京：高等教育 出版社，２００６． ［７］ 唐亚陆，胡光，张俊．从双缝实验看干涉和衍射的本 质［Ｊ］．大学物理实验，２０１１，２４（３）：３５—３８． ［８］ 于建勇，秦丽霞．物理实验教程［Ｍ］．徐州：中国矿 同样实验条件下，用传统方法测量干涉条纹 业大学出版社，２０１３． 间距时，测量数据及波长计算结果如表４所示． ［９］ 王莹，詹看．巧用Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ系统处理普通物理 改进的条纹间距测量方法解决了无法确定光强极 实验数据［Ｊ］．上海电力学院学报，２０１０，２６（４）： 值位置的问题，也避免了回程误差的影响，一定程 ４０６－４０９． 度上提高了波长测量结果的精确度．但实验调节 （下转第３２页） 激光光束时，很难让光斑中心恰好落在双棱镜的 ３２ 物理实验 第３５卷 Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ－ｐｒｏｂｅ ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ＨＵＡＮＧ Ｃｈｕ－ｂｉｎ，ＯＵ Ｚｉ－ｙｕ，ＹＡＮＧ Ｃｈｕ—ｐｉｎｇ （Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６４２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ａ ｄｏｕｂｌｅ—ｐｒｏｂｅ ｐｈｏｔｏａ— ｃｏｕｓｔｉｃ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ—－ｐｒｏｂｅ ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｃｅｌｌ ｃｏｕｌｄ ａｌｓｏ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｓｉｇｎａｌ ｓｏｕｒｃｅ ｔｏ ｃｒｅａｔｅ ｔｗｏ ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ｓｉｇ—— ｎａｌｓ ｗｉｔｈ ｓａｍｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂｕｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｈａｓｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ；ｄｏｕｂｌｅ ｐｒｏｂｅ；ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｓｐｏｎｓｅ；ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ［责任编辑：郭伟］ （上接第２７页） Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｂｉｐｒｉｓｍ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ ｐｒｏｇｒａｍ ＣＨＥＮ Ｈｕａ，ＬＩ Ｙａｎ，ＱＵ Ｌｉ—ｃｈｅｎｇ，ＧＯＮＧ Ｙａｎｇ—ｚｈｅｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ ２２１１１６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｏｆ ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｆｒｉｎｇｅ ｓｐａｃｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｂｉｐｒｉｓｍ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｅｘ— ｐｅｒｉｍｅｎｔ，ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｈｅ ｆｉｇｕｒｅ ｏｆ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｒａｗｎ ｕｓｉｎｇ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｒｉｎｇｅ ｓｐａｃｉｎｇ ｗａｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｗａｖｅ— ｌｅｎｇｔｈ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈｅｒ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｕｌｄ ｈｅｌｐ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｔｏ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｔｈｅ ｎａｔｕｒｅ ｏｆ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｉｐｒｉｓｍ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ｆｒｉｎｇｅ ｓｐａｃｉｎｇ；ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ；ｌｉｇｈｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；Ｍａｔｈ— ｅｍａｔｉｃａ ｐｒｏｇｒａｍ ［责任编辑：郭伟］
