牛頓環(huán)實驗中不確定度的細致分析

牛頓環(huán)測量中的數(shù)據(jù)是非等精度，闡述在數(shù)據(jù)處理中權(quán)的選取及不確定度的細致分析，分別對A、B兩類不確定度分量進行分析和計算，在此基礎(chǔ)上得出合成不確定度。

對牛頓環(huán)實驗數(shù)據(jù)的處理方法有多種：逐差法、最小二乘法、加權(quán)平均法等。用何種數(shù)據(jù)處理方法，關(guān)系到A類不確定度分量的估算。因此在估算前要先確定好數(shù)據(jù)處理的方法。近年來，各院校實驗教學(xué)工作者對此問題進行過廣泛深入的討論，多傾向于用通過等精度測量的數(shù)據(jù)處理及不確定度的評定后加權(quán)取平均法。筆者認為3種方法各有特點，但加權(quán)平均法和最小二乘法較繁雜，只要實測時適當增大干涉級次k及環(huán)序之差m，則逐差法是最佳方案，再使用加權(quán)平均法進行修正更好。

實驗基本原理[1]

把一個焦距很大的平凸透鏡放在標準平玻璃板上，平玻璃板表面與平凸透鏡球面之間形成一個變厚度的空氣膜，球面與平玻璃板相切于O點，其厚度自接觸點O向外逐漸增加，等厚的地方是半徑為rk的圓環(huán)，當一束平行光垂直入射時，使用逐差法得到測牛頓環(huán)凸透鏡曲率半徑的公式為