基於Red Pitaya與LabVIEW之操作簡易且經濟的桌面光速量測實驗

呂韋頡 呂韋頡、馮俊智、周哲仲、林泰生、盧聖華
「領域:電磁學」
「領域:光與波動」
「對象:高中」
「對象:大一」
「對象:大二以上」
「類型一:教案」
「類型二:實驗-學生成果」
摘要內容
光速是非常重要的物理量,它在光學、電學、原子物理學以及天文學上都有著極其重要的意義.故光速的測定也是物理學中一個十分重要的課題。近年微電子技術以及相關開源軟體快速發展,軟體可以模擬儀器並加以代替,使得很多需要貴重儀器的實驗除了負擔得起成本,也能不失測量的效率。
在本教案中,我們使用Red Pitaya STEMlab開發板(RP)作為訊號產生及接收的裝置,透過更改板上的FPGA晶片配置,我們能夠將RP作為示波器、訊號產生器、波德分析儀等儀器來擷取數據,配合精心設計的LabVIEW程式對實驗數據進行處理以節省大量時間,留下餘裕的時間使教師能更深入探討相關的物理機制。 搭配此程式內建的實驗架構和步驟說明,能有效引導學生依序完成光速量測實驗。

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