第一篇：誤差分析及實(shí)驗(yàn)心得

誤差分析及實(shí)驗(yàn)心得

誤差分析 系統(tǒng)誤差：使用臺(tái)秤、量筒、量取藥品時(shí)產(chǎn)生誤差； 隨機(jī)誤差：反應(yīng)未進(jìn)行完全，有副反應(yīng)發(fā)生；結(jié)晶、純化及過濾時(shí)，有部分產(chǎn)品損失。

1、實(shí)驗(yàn)感想：

在實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段，我就和搭檔通過校園圖書館和電子閱覽室查閱到了很多的有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的資料，了解了很多關(guān)于阿司匹林的知識(shí)，無論是其發(fā)展歷史、藥理、分子結(jié)構(gòu)還是物理化學(xué)性質(zhì)。而從此實(shí)驗(yàn)，我們學(xué)習(xí)并掌握了實(shí)驗(yàn)室制備阿司匹林的各個(gè)過程細(xì)節(jié)，但畢竟是我們第一次獨(dú)立的做實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率較低，誤差較大。

在幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案中，我們選取了一個(gè)較簡(jiǎn)單，容易操作的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。我與同學(xué)共做了3次實(shí)驗(yàn)，第一次由于加錯(cuò)藥品而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，第二次實(shí)驗(yàn)由于抽濾的時(shí)候加入酒精的量過多，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率過低。因此，我們進(jìn)行了第三次實(shí)驗(yàn)，在抽濾時(shí)對(duì)酒精的用量減少，雖然結(jié)果依然不理想，但是我們?nèi)杂性S多的收獲：

（1）、培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的精神和頑強(qiáng)的毅力。通過此次的開放性實(shí)驗(yàn)，使我們了解到“理論結(jié)合實(shí)踐”的重要性，使我們的動(dòng)手能力和思考能力得到了鍛煉和提高，明白了在實(shí)踐中我們?nèi)孕枰朔芏嗟睦щy。（2）、增進(jìn)同學(xué)之間的友誼，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作精神。這次的開放性實(shí)驗(yàn)要求兩個(gè)或者兩個(gè)以上的同學(xué)一起完成，而且不像以前實(shí)驗(yàn)時(shí)有已知的實(shí)驗(yàn)步驟，這就要求我們自己通力合作，獨(dú)立思考，查閱資料了解實(shí)驗(yàn)并制定方案，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到要求中的產(chǎn)物。我們彼此查找資料，積極的發(fā)表個(gè)人意見，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作精神，培養(yǎng)了獨(dú)立思考問題的能力，同時(shí)培養(yǎng)了我們科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾?，敢于追求真理，不怕失敗的頑強(qiáng)毅力。當(dāng)然我們也在實(shí)驗(yàn)中得到了很大的樂趣。

九、實(shí)驗(yàn)討論及心得體會(huì)

本次實(shí)驗(yàn)練習(xí)了乙酰水楊酸的制備操作，我制得的乙酰水楊酸的產(chǎn)量為 理論上應(yīng)該是約1.5g。所得產(chǎn)量與理論值存在一定偏差通過分析得到以下可能原因： a、減壓過濾操作中有產(chǎn)物損失。b、將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至表面皿上時(shí)有產(chǎn)物殘留。c、結(jié)晶時(shí)沒有結(jié)晶完全。

通過以上分析我覺得有些操作導(dǎo)致的損失可以避免所以我在以后的實(shí)驗(yàn)中保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。我通過本次實(shí)驗(yàn)我學(xué)到了乙酸酐和水楊酸在酸催化下制備乙酰水楊酸的操作方法初步了解有機(jī)合成中乙?；磻?yīng)原理鞏固和進(jìn)一步熟悉了減壓過濾、重結(jié)晶基本操作的原理和方法了解到乙酰水楊酸中雜質(zhì)的來源及其鑒別方法通過誤差分析可能原因進(jìn)一步更深理解實(shí)驗(yàn)的原理和操作養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

第二篇：化學(xué)實(shí)驗(yàn)誤差分析總結(jié)

高中化學(xué) 高二第一學(xué)期

第十章 學(xué)習(xí)幾種定量測(cè)定方法 關(guān)于實(shí)驗(yàn)誤差方面的總結(jié)

10.1 測(cè)定1mol氣體體積

在實(shí)驗(yàn)中造成測(cè)定結(jié)果偏小的是 1.裝置漏氣

2.鎂帶含有跟硫酸不反應(yīng)的雜質(zhì) 3.稱量后擦去鎂帶表面的氧化膜 4.反應(yīng)結(jié)束后，未用針筒抽氣

5.硫酸注入量不足10ml，使鎂帶有剩余 6.實(shí)驗(yàn)儀器本身存在量得氣體體積偏小的誤差

在實(shí)驗(yàn)中造成測(cè)定結(jié)果偏大的是

1.最后計(jì)算氫氣體積時(shí)沒有扣去硫酸的體積 2.反應(yīng)放熱，實(shí)驗(yàn)過程中溫度升高較大

3.鎂帶中含有產(chǎn)生氣體比等質(zhì)量的鎂產(chǎn)生氣體多的雜質(zhì)（如Al等）

4.實(shí)驗(yàn)儀器本身存在量得氣體偏大的誤差

10.2結(jié)晶水合物中結(jié)晶水含量的測(cè)定 在實(shí)驗(yàn)中造成測(cè)定結(jié)果偏低的是

1.加熱不徹底造成硫酸銅晶體未失去全部結(jié)晶水

2.失去全部結(jié)晶水后未放入干燥器中冷卻（在空氣中冷卻）3.取用的樣品中混有前面同學(xué)操作后的無水硫酸銅 4.晶體中含有不揮發(fā)雜質(zhì)

在實(shí)驗(yàn)中造成測(cè)定結(jié)果偏高的是

1.加熱時(shí)有晶體濺出（用玻璃棒攪拌時(shí)被沾去一點(diǎn)硫酸銅）2.坩堝不干燥 3.晶體表面有水

4.加熱時(shí)間過長(zhǎng)，部分變黑 5.晶體中含有受熱易分解的雜質(zhì)

6.為了測(cè)定一包白色粉末的質(zhì)量，將藥品放在右盤，砝碼放在左盤，并需移動(dòng)游碼使之平衡，測(cè)得藥品的質(zhì)量為m（砝碼）和m（游碼的移動(dòng)）

10.3酸堿滴定

在實(shí)驗(yàn)中造成測(cè)定結(jié)果偏低的是

1.用以量取待測(cè)液的滴定管未用待測(cè)液潤(rùn)洗 2.滴定時(shí)，搖動(dòng)錐形瓶不慎濺出幾滴溶液 在實(shí)驗(yàn)中造成測(cè)定結(jié)果偏高的是 1.錐形瓶洗凈后又用待測(cè)液潤(rùn)洗

2.裝酸液的滴定管內(nèi)有氣泡，滴定后氣泡消失 3.滴定管用水洗后，未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗就裝入標(biāo)準(zhǔn)溶液 4.滴定前，滴定管尖嘴部分有一氣泡，滴定過程中氣泡消失

滴定結(jié)束讀數(shù)時(shí)，若仰視，則讀數(shù)值比溶液的實(shí)際體積偏大，結(jié)果造成測(cè)得的待測(cè)液濃度偏大

若同一次讀數(shù)采用俯視，則使測(cè)得待測(cè)液濃度偏小。

第三篇：測(cè)量密度實(shí)驗(yàn)中的誤差分析

測(cè)量密度實(shí)驗(yàn)中的誤差分析

在初中物理學(xué)習(xí)中，“密度”這一知識(shí)點(diǎn)既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，在社會(huì)生活及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中密度知識(shí)的應(yīng)用也十分普遍，對(duì)未知物質(zhì)密度的測(cè)定具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，特別是為物理的探究式教學(xué)，自主參與式學(xué)習(xí)提供了很好的素材，值得我們認(rèn)真地探索和挖掘。

在“測(cè)量物質(zhì)密度”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中初中物理只要求學(xué)生掌握測(cè)量固體和液體密度的方法，下面就從誤差的分類和來源兩各方面來分析常見的幾種實(shí)驗(yàn)方法中的誤差產(chǎn)生原因和減小誤差的方法。

一、誤差及其種類和產(chǎn)生原因：

每一個(gè)物理量都是客觀存在，在一定的條件下具有不依人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀大小，人們將它稱為該物理量的真值。進(jìn)行測(cè)量是想要獲得待測(cè)量的真值。然而測(cè)量要依據(jù)一定的理論或方法，使用一定的儀器，在一定的環(huán)境中，由具體的人進(jìn)行。由于實(shí)驗(yàn)理論上存在著近似性，方法上難以很完善，實(shí)驗(yàn)儀器靈敏度和分辨能力有局限性，周圍環(huán)境不穩(wěn)定等因素的影響，待測(cè)量的真值 是不可能準(zhǔn)確測(cè)得的，測(cè)量結(jié)果和被測(cè)量真值之間總會(huì)存在或多或少的偏差，這種偏差就叫做測(cè)量值的誤差。

測(cè)量誤差主要分為兩大類：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差。

（一）系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因：

1、測(cè)量?jī)x器靈敏度和分辨能力較低；

2、實(shí)驗(yàn)原理和方法不完善等。

（二）隨機(jī)誤差產(chǎn)生的原因：

1、環(huán)境因素的影響；

2、實(shí)驗(yàn)者自身?xiàng)l件等。

二、減小誤差的方法

1、選用精密的測(cè)量?jī)x器；

2、完善實(shí)驗(yàn)原理和方法；

3、多次測(cè)量取平均值。

三、測(cè)量固體密度

（一）測(cè)量規(guī)則固體的密度： 原理：ρ=m/V

實(shí)驗(yàn)器材：天平（帶砝碼）、刻度尺、圓柱體鋁塊。實(shí)驗(yàn)步驟：

1、用天平測(cè)出圓柱體鋁塊的質(zhì)量m；

2、根據(jù)固體的形狀測(cè)出相關(guān)長(zhǎng)度（橫截面圓的直徑：D、高：h），由相應(yīng)公式（V=Sh=πDh/4）計(jì)算出體積V。

3、根據(jù)公式ρ=m/V計(jì)算出鋁塊密度。誤差分析：

1、產(chǎn)生原因：（1）測(cè)量?jī)x器天平和刻度尺的選取不夠精確；

（2）實(shí)驗(yàn)方法不完善；

（3）環(huán)境溫度和濕度因素的影響；

（4）測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)估讀和測(cè)量方法環(huán)節(jié)；

（5）計(jì)算時(shí)常數(shù)“π”的取值等。

2、減小誤差的方法：（1）選用分度值較小的天平和刻度尺進(jìn)行測(cè)量；

（2）如果可以選擇其他測(cè)量工具，則在測(cè)量體積時(shí)可以選 擇量筒來測(cè)量體積。

（3）測(cè)量體積時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮環(huán)境溫度和濕度等因素，如“熱

脹冷縮”對(duì)不同材料的體積影響。

（4）對(duì)于同一長(zhǎng)度的測(cè)量，要選擇正確的測(cè)量方法，讀數(shù)

時(shí)要估讀到分度值的下一位，且要多測(cè)量幾次求平均 值。

（5）常數(shù)“π”的取值要盡量準(zhǔn)確等。

（二）測(cè)量不規(guī)則固體的密度： 原理：ρ=m/V

實(shí)驗(yàn)器材：天平（帶砝碼）、量筒、小石塊、水、細(xì)線。實(shí)驗(yàn)步驟：

1、用天平測(cè)出小石塊的質(zhì)量m；

2、在量筒中倒入適量的水，測(cè)出水的體積內(nèi)V1；

3、用細(xì)線系住小石塊，使小石塊全部浸入水中，測(cè)出總體積V2；

4、根據(jù)公式計(jì)算出固體密度。ρ=m/V=m/(V2-V1)誤差分析：

1、產(chǎn)生原因：（1）測(cè)量?jī)x器天平和量筒的選取不夠精確；

（2）實(shí)驗(yàn)方法、步驟不完善；

（3）環(huán)境溫度和濕度等因素的影響；

2、減小誤差的方法：（1）選用分度值較小的天平和刻度尺進(jìn)行測(cè)量；

（2）測(cè)量小石塊的質(zhì)量和體積的順序不能顛倒；

（3）選擇較細(xì)的細(xì)線；

（4）測(cè)量體積時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮環(huán)境溫度和濕度等因素，如“水的蒸發(fā)”等因素對(duì)的體積影響。

（5）測(cè)量質(zhì)量和體積時(shí)，要多測(cè)量幾次求平均值。誤差分析：

1、產(chǎn)生原因：（1）測(cè)量?jī)x器天平的選取不夠精確；

（2）實(shí)驗(yàn)方法、步驟不完善；

（3）環(huán)境溫度和濕度等因素的影響。

2、減小誤差的方法：（1）選用分度值較小的天平進(jìn)行測(cè)量；

（2）測(cè)量小石塊的質(zhì)量和體積的順序不顛倒；

（3）選擇較細(xì)的細(xì)線；

（4）測(cè)量體積時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮環(huán)境溫度和濕度等因素，如“水的蒸發(fā)”等因素對(duì)的體積影響、“水質(zhì)（選用純凈水）” 因素對(duì)水的密度的影響等。

（5）測(cè)量質(zhì)量時(shí)，要多測(cè)量幾次求平均值。

四、測(cè)量液體密度

原理：ρ=m/V 方法一：

實(shí)驗(yàn)器材：天平、量筒、燒杯、水、鹽。實(shí)驗(yàn)步驟：

1、用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m1；

2、在燒杯中倒入適量的水，調(diào)制出待測(cè)量的鹽水，用用天平測(cè)出燒 杯和鹽水的總質(zhì)量m2；

3、將燒杯中的鹽水全部導(dǎo)入量筒中測(cè)出鹽水的體積V；

4、根據(jù)公式ρ=m/V=(m2-m1)/V計(jì)算出固體密度。誤差分析：

1、產(chǎn)生原因：（1）測(cè)量?jī)x器天平和量筒的選取不夠精確；

（2）實(shí)驗(yàn)方法、步驟不完善；

（3）環(huán)境溫度和濕度因素的影響；

2、減小誤差的方法：（1）選用分度值較小的天平和量筒進(jìn)行測(cè)量；（2）盡量將燒杯中的水倒入量筒中；

（3）測(cè)量體積時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮環(huán)境溫度和濕度等因素，如“水的蒸發(fā)”等因素對(duì)的體積影響。

（4）測(cè)量質(zhì)量和體積時(shí)，要多測(cè)量幾次求平均值。

說明：該試驗(yàn)方法中因?yàn)闊o法將燒杯中的水全部倒入量筒中，在燒杯內(nèi)壁上或多或少會(huì)殘留一些水，還有不好控制水的多少，所以實(shí)驗(yàn)誤差較大，建議一般不選擇此方法測(cè)量液體密度。

方法二：

實(shí)驗(yàn)器材：天平、量筒、燒杯、水、鹽。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1、在燒杯中倒入適量的水，調(diào)制出待測(cè)量的鹽水，用天平測(cè)出燒杯

和鹽水的總質(zhì)量

；

；

2、將適量的鹽水倒入量筒中，測(cè)出量筒中的鹽水的體積

3、用天平測(cè)出剩余的鹽水和燒杯的總質(zhì)量

；

4、根據(jù)公式ρ=m/V=(m2-m1)/V計(jì)算出鹽水的密度。誤差分析：

1、產(chǎn)生原因：（1）測(cè)量?jī)x器天平和量筒的選取不夠精確；（2）環(huán)境溫度和濕度因素的影響；

2、減小誤差的方法：（1）選用分度值較小的天平和量筒進(jìn)行測(cè)量；

（2）測(cè)量體積時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮環(huán)境溫度和濕度等因素，如“水的蒸發(fā)”等因素對(duì)的體積影響；

（3）測(cè)量質(zhì)量和體積時(shí)，要多測(cè)量幾次求平均值。

以上就是初中階段測(cè)量固體和液體密度的一些常用方法，以及這些實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的原因和如何減小誤差的方法提出一些自己的意見。當(dāng)然，初中階段不要求學(xué)生對(duì)誤差進(jìn)行深入的分析和處理，但也要求學(xué)生能找出簡(jiǎn)單的誤差原因，在教學(xué)過程教師應(yīng)該對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)中對(duì)產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析，根據(jù)其原因提出如何來減小這些誤差的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果的處理和分析能力，提高學(xué)生自身的綜合素質(zhì)。

第四篇：光柵衍射實(shí)驗(yàn)的誤差分析及改進(jìn)途徑

光柵衍射實(shí)驗(yàn)的誤差分析及改進(jìn)途徑

摘要：平行光未能嚴(yán)格垂直人射光柵將形成誤差，常用的對(duì)稱測(cè)盤法只能消除誤差的一階修正項(xiàng)，仍存在二階修正項(xiàng)誤差。采用測(cè)t最小衍射角的方法能有效地消除一階、二階修正項(xiàng)的誤差，而且能觀測(cè)到更高級(jí)次的衍射條紋，從而減少讀數(shù)誤差，提高實(shí)驗(yàn)精度。

1光柵放置誤差的理論分析

當(dāng)平行光與光柵平面法線成a角斜入射時(shí)的光柵方程為

或

上兩式中Φk，Φ'k的物理意義如下圖所示。因此，如果光柵放置得不嚴(yán)格垂直于人射光，而實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)仍用公式(1)進(jìn)行波長(zhǎng)、分辨率等物理量的計(jì)算，將造成實(shí)驗(yàn)誤差。不失一般性，就方程(2)考慮人射角θ對(duì)測(cè)量結(jié)果的影。

圖1 平行光斜入射光柵

將方程(2)展開并整理，得

（4）

與(1)式比較可知，由于人射角θ不等于零而產(chǎn)生了兩項(xiàng)誤差，如果θ很小，第一項(xiàng)tan(Φk/2)sinθ≈tan(Φk/2)x θ可視為一階小量，第二項(xiàng)2sin2θ/2≈θ2/2可視為二階小量，為

方便計(jì)，稱第一項(xiàng)為誤差的一階修正項(xiàng)，第二項(xiàng)為誤差的二階修正項(xiàng)。如果θ較大，則引起的誤差不能忽略。進(jìn)一步分析表明，在相同人射角θ的條件下，當(dāng)衍射級(jí)次k增加時(shí)，Φk增加，由于tanΦk是遞增函數(shù)，因此一階修正項(xiàng)增大，測(cè)量高級(jí)次的光譜會(huì)使實(shí)驗(yàn)誤差 增大;而誤差的二階修正項(xiàng)與衍射級(jí)次k和衍射角Φk無關(guān)。

從測(cè)量理論來看，衍射級(jí)次k越高，衍射角Φk越大，估讀Φk引起sinΦk的相對(duì)誤差越小，因?yàn)椤鱯inΦk/sinΦk = ctgΦk△Φk，而ctgΦk是遞減函數(shù)。另外角色散率dΦk /dλ= tanΦk/λ因正比于tanΦk而增大;角分辨率因正比于衍射級(jí)次k而增加。因此測(cè)量高次的光譜非但不增大二階修正項(xiàng)的相對(duì)誤差，反而能減小其它物理量的測(cè)量誤差，而誤差的一級(jí)修正項(xiàng)則與此矛盾。

2減少誤差的途徑 如果能測(cè)出θ值代入(4)進(jìn)行計(jì)算，理論上能對(duì)光柵放置不精確而引起的誤差進(jìn)行修正。但作為教學(xué)型實(shí)驗(yàn)，人射角θ的測(cè)量有一定難度，而且從測(cè)量理論上考慮，應(yīng)盡可能減少直接測(cè)量量的數(shù)目?？紤]到第一修正項(xiàng)系數(shù)為奇函數(shù)，因此可以用對(duì)稱測(cè)量的方法來消除，這也是通常實(shí)驗(yàn)所采用的。為此將(2)式和(3)式相加并兩邊同除2，得

可見第一修正項(xiàng)已消除，但第二修正項(xiàng)仍然存在。如按對(duì)稱測(cè)量方法，取左右兩個(gè)衍射角的平均值，計(jì)算波長(zhǎng)等物理量應(yīng)該用公式(5)，而不能簡(jiǎn)單地把(Φk+Φ'k)當(dāng)作Φk代人(1)式計(jì)算。

比如波長(zhǎng)幾的計(jì)算，若不計(jì)第二修正項(xiàng)，則有

因此，平行光不垂直入射引起波長(zhǎng)測(cè)量的相對(duì)誤差為

其相對(duì)誤差完全由人射角θ決定，與衍射級(jí)次k和衍射角Φk無關(guān)，而且對(duì)不同光柵，第二修正項(xiàng)誤差都一樣。其誤差隨人射角θ改變的理論計(jì)算結(jié)果如圖2所示。

圖2 光柵放置未能使平行光垂直入射引起的誤差

我們?cè)贘JY型(測(cè)量精度為δ=1'，光柵常數(shù)d = 1/300mm，待測(cè)光波長(zhǎng)λ= 589.3nm)分光計(jì)上進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)量結(jié)果以散點(diǎn)形式在圖2上標(biāo)出，測(cè)量誤差與理論計(jì)算誤差相一致。當(dāng)人射角θ=2°時(shí)，理論計(jì)算誤差為0.061%，實(shí)驗(yàn)測(cè)定誤差為0.11%;人射角θ=4°時(shí)理論計(jì)算誤差為0.24%，實(shí)驗(yàn)測(cè)定誤差為0.26%；人射角θ=30°時(shí)，理論計(jì)算誤差為15%，實(shí)驗(yàn)測(cè)定誤差為14%；理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果都表明，當(dāng)不垂直而偏離的角度較小時(shí)(θ<2°)，這部分誤差較小而可以忽略；如果偏離角度大時(shí)，測(cè)量誤差會(huì)顯著增加。因此通常的對(duì)稱測(cè)量方法并非是最佳的實(shí)驗(yàn)方案。

考慮(2)式，注意到衍射級(jí)次k和衍射角Φk與入射角θ有關(guān)，經(jīng)過簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)證明可知，對(duì)于一定的衍射級(jí)次k，當(dāng)θ=Φk /2時(shí)，dΦk /dθ=0，而且d2Φk /dθ2> 0，因此存在一個(gè)最小衍射角Φkmin，此時(shí)光柵方程簡(jiǎn)化為

正如找三棱鏡最小偏向角一樣，可以通過實(shí)驗(yàn)方便地測(cè)量出這一最小衍射角。即首先把望遠(yuǎn)鏡的十字叉絲對(duì)準(zhǔn)某一衍射級(jí)次的譜線，轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)帶動(dòng)光柵作微小轉(zhuǎn)動(dòng)，在望遠(yuǎn)鏡中可見到光譜線跟隨著光柵轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)，由此可確定最小衍射角的截止位置，記下此時(shí)的讀數(shù)Φ1，然后取走光柵，將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)平行光管，記下此時(shí)的讀數(shù)Φ2，則Φkmin=|Φ2-Φ1|。與通常的測(cè)量方法一樣，只需兩次讀數(shù)就能測(cè)出波長(zhǎng)等物理量，而且消除了第一、第二修正項(xiàng)引起的誤差。因此，測(cè)量光柵最小衍射角，由方程(8)進(jìn)行波長(zhǎng)、分辨率等物理量的計(jì)算，不僅消除了一階、二階修正項(xiàng)引起的誤差，而且還有另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即增加光柵的衍射級(jí)次k，如實(shí)驗(yàn)室常用光柵，用對(duì)稱測(cè)量法一般只能觀測(cè)到二級(jí)衍射條紋，采用最小衍射角法，則能方便地觀則到四級(jí)衍射條紋，因而增加Φkmin值，減少讀數(shù)引起的相對(duì)誤差，從而有效地提高測(cè)量精度。

圖3 最小衍射的測(cè)量

3結(jié)束語

光柵衍射實(shí)驗(yàn)是測(cè)量精度比較高的普通物理實(shí)驗(yàn)，以波長(zhǎng)測(cè)量為例，如果分光計(jì)的調(diào)整和光柵放置精確，則測(cè)量最大誤差可由下式

進(jìn)行估算。取分光計(jì)的儀器誤差δ作為測(cè)量角度的誤差，光柵常數(shù)d通過測(cè)量某一標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)為λ0的入射光的衍射角求得，則測(cè)量光柵常數(shù)d的誤差為△d/d二ctgΦk*△Φk，所以

可見，測(cè)量波長(zhǎng)的相對(duì)誤差隨衍射角的增加而快速減小。以對(duì)汞燈光譜的綠光波長(zhǎng)測(cè)量為例，對(duì)一、二級(jí)譜線，其衍射角分別約為9°33'，和19°23'，取△Φk =δ=1'，則△λ/λ分別為0.24%和0.12%，但學(xué)生測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差大多超過1.0%，其主要原因在于分光計(jì)的調(diào)整和光柵放置不精確。我們將其改為測(cè)量三階最小衍射角，結(jié)果實(shí)驗(yàn)精度在1.0%以內(nèi)。因此測(cè)量最小衍射角法可以在學(xué)生實(shí)驗(yàn)推廣使用。

4討論測(cè)量誤差

這種方法的主要誤差在于用光強(qiáng)來判斷兩套莫爾條紋重合的光強(qiáng)測(cè)量精度。因此，提高測(cè)量精度的主要方法是提高光強(qiáng)測(cè)量精度或增加z2-z1之值。

設(shè)由光強(qiáng)測(cè)量誤差引起的位置誤差為△z，則

當(dāng)光強(qiáng)測(cè)量精度為0.5%，則△z=1.16mm，按照（15）式計(jì)算的值為0.28%。實(shí)際測(cè)量中常用不同K時(shí)的位置代入式(14)中計(jì)算，取平均值作為測(cè)量結(jié)果，偶然誤差的影響減少。

干涉條紋重迭法中，單獨(dú)每一套條紋在空間任一位置對(duì)比度都比較好，因此，當(dāng)兩套干涉條紋重合時(shí)，對(duì)比度是更好的，測(cè)量將是更精確。此方法的條件限制是要求試件φ角比較小。

第五篇：湘潭大學(xué)電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)-實(shí)驗(yàn)3 頻率測(cè)量及其誤差分析

電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué) 院：

班 級(jí)：

姓 名：

學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 完成日期： 內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)三 頻率測(cè)量及其誤差分析

實(shí)驗(yàn)三 頻率測(cè)量及其誤差分析

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握數(shù)字式頻率計(jì)的工作原理； 熟悉并掌握各種頻率測(cè)量方法； 理解頻率測(cè)量誤差的成因和減小測(cè)量誤差的方法。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1用示波器測(cè)量信號(hào)頻率，分析測(cè)量誤差； 2用虛擬頻率計(jì)測(cè)量頻率。

三、實(shí)驗(yàn)儀器及器材

1信號(hào)發(fā)生器 1臺(tái) 2 虛擬頻率計(jì) 1臺(tái) 3 示波器 1臺(tái) 4 UT39E型數(shù)字萬用表 1塊

四、實(shí)驗(yàn)要求 查閱有關(guān)頻率測(cè)量的方法及其原理； 理解示波器測(cè)量頻率的方法，了解示波器各旋鈕的作用； 3 了解虛擬頻率計(jì)測(cè)量的原理； 比較示波器測(cè)頻和虛擬頻率計(jì)測(cè)頻的區(qū)別。

五．實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 每人1份實(shí)驗(yàn)報(bào)告； 比較示波器測(cè)頻和頻率計(jì)測(cè)頻的特點(diǎn)；

答：示波器測(cè)頻可以從顯示屏上通過讀出信號(hào)波形的周期來計(jì)算頻率，也可以從上面的自動(dòng)測(cè)量的結(jié)果顯示得到信號(hào)的頻率，人為的主觀因素對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大。頻率計(jì)測(cè)頻直接讀得信號(hào)頻率，能夠快速準(zhǔn)確的捕捉到被測(cè)信號(hào)頻率的變化，測(cè)量?jī)x器等客觀因素是誤差的主要來源?；卮鹚伎碱}。

(1).答：電子計(jì)數(shù)器按照式f=N/T的定義進(jìn)行頻率測(cè)量的。在開門時(shí)間，被測(cè)信號(hào)通過閘門進(jìn)入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)并顯示。若閘門開啟時(shí)間為Tc和輸入信號(hào)頻率為fx，則計(jì)數(shù)值為：N=Tc/Tx=Tc*fx。閘門的寬度是由標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)基經(jīng)過分頻得到的，通過開關(guān)選擇分頻比，是已知量。因此，只要得到計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，就可以由上式得到被測(cè)信號(hào)的頻率。測(cè)量的誤差主要與儀器自身和測(cè)量原理的因素有關(guān)。

(2).答：示波器測(cè)頻是需要人為的調(diào)節(jié)示波器上的橫縱向微調(diào)按鈕，網(wǎng)格的量程，還需要一些相關(guān)量程的調(diào)節(jié)以便能找到一個(gè)好的顯示網(wǎng)格從而更好地讀取網(wǎng)格數(shù)，人為因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響較大，所以示波器在進(jìn)行頻率測(cè)量時(shí)測(cè)量精度較低，誤差較大。用頻率計(jì)測(cè)量時(shí)可以很方便地直接讀取數(shù)值，因此儀器本身的客觀因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響較大。

六、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)

通過這次實(shí)驗(yàn)，我掌握了數(shù)字式頻率計(jì)的工作原理；熟悉并掌握了各種頻率測(cè)量方法；理解了頻率測(cè)量誤差的成因和減小測(cè)量誤差的方法。在這次實(shí)驗(yàn)中比較熟悉了各種不同頻率測(cè)量的方法，比較了它們各自特點(diǎn)和對(duì)誤差的影響。學(xué)會(huì)了實(shí)驗(yàn)過程中所要注意的問題，以便于減小人為地因數(shù)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，減小誤差。實(shí)驗(yàn)中也慢慢學(xué)會(huì)了對(duì)測(cè)量誤差的分析。實(shí)驗(yàn)中我遇到了較多的問題，不過我會(huì)自己先思考，思考之后自己還是能解決大部分的問題的，解決不了的再請(qǐng)教老師，實(shí)驗(yàn)中還是學(xué)到了很多實(shí)踐的東西的，收獲很大。