CN103792589A - 重力加速度的测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种重力加速度的测量装置及方法，其中，装置包括：铷钟，用于测量被测落体的下落时间t；激光干涉仪，用于在被测落体下落的过程中产生干涉条纹；测振仪，用于测量地面振动位移；干涉条纹采集单元，用于采集干涉条纹的个数，以计算得到被测落体的下落位移X；振动采集单元，用于采集测振仪发生的地面振动位移，以表示参考棱镜发生的位移Y；补偿处理单元，用于根据公式S=X-Y，得到被测落体在下落时间t内的实际下落位移S；拟合处理单元，用于对三组以上下落时间t及其对应实际下落位移S的数据组（S，t）进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值。本发明实施例可以得到更加准确的加速度g的数值。

Description

重力加速度的测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及测量技术，尤其是一种重力加速度的测量装置及测量方法。

背景技术

目前测量重力加速度g值使用的主要工具为绝对重力仪，使用的方法主要有经典测量法和原子干涉测量法。经典绝对重力仪，也可以称之为自由落体式绝对重力仪，是通过精确测量落体在重力场中自由下落的位移和时间来获得重力加速度。其数学表达式为：

S(t)=-1/2gt²+v₀t+s₀（1.1）

其中，g、v₀和s₀分别为重力加速度、初始速度及初始位移，t和S(t)分别为自由下落的时间和位移。简化模型，忽略重力加速度空间上的变化，只需测3组对应的时间和位移即可求解得到重力加速度g值。

现有的重力加速度的测量方法是利用激光干涉仪（也称为：迈克尔逊干涉仪）监测自由下落物体的轨迹。从激光器中发出的激光光束入射到分光镜后，通过分光镜分为两束：测量光束和参考光束；其中，测量光束照射到被测落体（角锥棱镜）上发生反射；经被测落体反射后的测量光束照射到参考棱镜上进行反射。当被测落体下落时，经参考棱镜反射回来的测量光束和参考光束发生干涉，产生干涉条纹。干涉条纹的个数对应被测落体的下落位移，同时以铷钟作为频率标准记录被测落体下落的时间。通常采用多点测量，利用最小二乘法拟合得到重力加速度g值。

为了保证被测落体下落过程中产生的干涉条纹对应落体和地球之间相对距离的变化，参考棱镜必须相对地球中心静止，然而地球表面除了大地脉动外还受到其他振动源的干扰，使得参考棱镜无法完全相对地球中心静止，最终产生的干涉条纹包含了地面振动的信息，影响了被测落体相对于地球运动距离的测量。因此，针对这种激光干涉仪产生的干涉条纹并非完全对应被测落体相对地球的实际运动距离，影响了最终得到的重力加速度g值的准确性。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种重力加速度的测量装置及测量方法，以得到更加准确的重力加速度g的值。

本发明实施例提供的一种重力加速度的测量装置，包括：

铷钟，用于在被测落体下落的过程中，测量被测落体的下落时间t；

激光干涉仪，用于在被测落体下落的过程中，产生干涉条纹；

测振仪，用于测量地面振动位移；

干涉条纹采集单元，用于采集激光干涉仪在被测落体的下落时间t内产生的干涉条纹的个数，所述干涉条纹的个数用于表示被测落体在所述下落时间t内的下落位移X；

振动采集单元，用于采集测振仪在所述下落时间t内发生的地面振动位移，所述地面振动位移用于表示激光干涉仪中参考棱镜在所述下落时间t内发生的位移Y；

补偿处理单元，用于根据公式S=X-Y，利用参考棱镜在所述下落时间t内发生的位移Y对被测落体在所述下落时间t内的下落位移X进行补偿，得到被测落体在所述下落时间t内的实际下落位移S；

拟合处理单元，用于根据公式S=-1/2gt²+v₀t+s₀，对三组以上下落时间t及其对应实际下落位移S的数据组（S，t）进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值；其中，v₀表示被测落体在下落时间t内的初始速度，s₀表示被测落体在下落时间t内的初始位移。

本发明上述重力加速度的测量装置的另一实施例中，还包括：

同步触发信号发生单元，用于在所述铷钟测量被测落体的下落时间t时，分别向干涉条纹采集单元和振动采集单元发送同步触发信号，以触发干涉条纹采集单元采集所述下落时间t内激光干涉仪产生的干涉条纹的个数，同时触发振动采集单元采集所述下落时间t内测振仪发生的地面振动位移。

本发明上述重力加速度的测量装置的另一实施例中，所述测振仪的测量频率范围包括0.033Hz-70Hz。

本发明上述重力加速度的测量装置的另一实施例中，所述激光干涉仪包括激光器、位于激光器发出的激光光束传输光路上的分光镜和光电探测器、以及参考棱镜；其中：

激光器，用于产生并发射激光光束，该激光光束传输并入射到分光镜；

分光镜，具有一定的透反系数，用于对入射的激光光束进行反射和透射，将入射的激光光束透射得到参考光束，将入射的激光光束反射得到测量光束；所述测量光束入射到被测落体上，经被测落体反射后的测量光束入射到激光干涉仪内的参考棱镜上，在被测落体下落的过程中，经参考棱镜反射后的测量光束和参考光束相交发生干涉，产生干涉条纹；

参考棱镜，用于对经被测落体反射后的测量光束进行反射；

光电探测器，用于探测测量光束和参考光束干涉产生的干涉条纹。

本发明实施例提供的一种重力加速度的测量方法，包括：

在被测落体下落的过程中，利用铷钟测量被测落体的下落时间t；

利用干涉条纹采集单元采集激光干涉仪在被测落体的下落时间t内产生的干涉条纹的个数，所述干涉条纹的个数用于表示被测落体在所述下落时间t内的下落位移X；同时，利用振动采集单元采集测振仪在所述下落时间t内发生的地面振动位移，所述地面振动位移用于表示激光干涉仪中参考棱镜在所述下落时间t内发生的位移Y；

根据公式S=X-Y，利用参考棱镜在所述下落时间t内发生的位移Y对被测落体在所述下落时间t内的下落位移X进行补偿，得到被测落体在所述下落时间t内的实际下落位移S；

根据公式S=-1/2gt²+v₀t+s₀，对三组以上下落时间t及其对应实际下落位移S的数据组（S，t）进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值；其中，v₀表示被测落体在下落时间t内的初始速度，s₀表示被测落体在下落时间t内的初始位移。

本发明上述重力加速度的测量方法的另一实施例中，还包括：

铷钟测量被测落体的下落时间t时，同步触发信号发生单元分别向干涉条纹采集单元和振动采集单元发送同步触发信号，以触发干涉条纹采集单元采集所述下落时间t内激光干涉仪产生的干涉条纹的个数，同时触发振动采集单元采集所述下落时间t内测振仪发生的地面振动位移。

本发明上述重力加速度的测量方法的另一实施例中，还包括：

所述测振仪的测量频率范围包括0.033Hz-70Hz。

本发明上述重力加速度的测量方法的另一实施例中，还包括利用激光干涉仪在被测落体下落的过程中产生干涉条纹的操作：

激光干涉仪内的激光器发出的激光光束入射到分光镜后，通过分光镜分为测量光束和参考光束；

所述测量光束入射到被测落体上发生反射，经被测落体反射后的测量光束入射到激光干涉仪内的参考棱镜上发生反射；

在被测落体下落的过程中，经参考棱镜反射后的测量光束和参考光束相交发生干涉，产生干涉条纹；

激光干涉仪内的光电探测器探测产生的干涉条纹。

基于本发明上述实施例提供的重力加速度的测量装置及测量方法，分别利用干涉条纹采集单元和振动采集单元在被测落体的下落时间t内采集激光干涉仪产生的干涉条纹的个数和测振仪测量的地面振动位移，干涉条纹的个数用于计算得到被测落体在下落时间t内的下落位移X，地面振动位移用于表示激光干涉仪中参考棱镜在下落时间t内发生的位移Y，利用参考棱镜在下落时间t内发生的位移Y对被测落体在下落时间t内的下落位移X进行补偿，得到被测落体在下落时间t内的实际下落位移S。对三组以上下落时间t及其对应实际下落位移S的数据组（S，t）进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值。与现有技术相比，本发明实施例通过振动补偿所得到的重力加速度g的值更加准确，数据的分散性更小。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明重力加速度的测量装置一个实施例的结构示意图；

图2为本发明重力加速度的测量装置另一个实施例的结构示意图；

图3为本发明实施例中激光干涉仪的结构示意图；

图4为本发明重力加速度的测量方法一个实施例的流程图；

图5为本发明重力加速度的测量方法另一个实施例中激光干涉仪在被测落体下落的过程中产生干涉条纹的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明重力加速度的测量装置一个实施例的结构示意图。如图1所示，本发明提供的重力加速度的测量装置具体包括：铷钟100、激光干涉仪101、测振仪102、干涉条纹采集单元103、振动采集单元104、补偿处理单元105、以及拟合处理单元106。

其中，铷钟100用于在被测落体下落的过程中，测量被测落体的下落时间t。

激光干涉仪101用于在被测落体下落的过程中，监测被测落体的下落轨迹，产生干涉条纹。

测振仪102用于测量地面振动位移。

干涉条纹采集单元103用于采集激光干涉仪101在被测落体的下落时间t内产生的干涉条纹的个数，该干涉条纹的个数用于表示被测落体在下落时间t内的下落位移X，并将在下落时间t内采集到的干涉条纹的个数发送给补偿处理单元105。

振动采集单元104用于采集测振仪102在下落时间t内发生的地面振动位移，该地面振动位移用于表示激光干涉仪101中参考棱镜在下落时间t内发生的位移Y，并将下落时间t内采集到的地面振动位移发送给补偿处理单元105。

补偿处理单元105用于根据公式S=X-Y，利用振动采集单元104采集到的下落时间t内发生的地面振动位移所表示的参考棱镜在下落时间t内发生的位移Y，对干涉条纹采集单元103采集到的下落时间t内干涉条纹的个数计算得到的被测落体在下落时间t内的下落位移X进行补偿，从而得到被测落体在下落时间t内的实际下落位移S，并将每一组下落时间t及其对应实际下落位移S的数据组（S，t）发送给拟合处理单元106。

拟合处理单元106用于根据公式S=-1/2gt²+v₀t+s₀，对三组以上下落时间t及其对应实际下落位移S的数据组（S，t），例如（S₁,t₁）、（S₂,t₂）、（S₃,t₃），进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值。

其中，v₀表示被测落体在下落时间t内的初始速度（即：下落时间t内初始时刻的速度），s₀表示被测落体在下落时间t内的初始位移（即：下落时间t内初始时刻的速度）。

本实施例提供的重力加速度的测量装置，分别利用干涉条纹采集单元103和振动采集单元104在被测落体的下落时间t内采集激光干涉仪101产生的干涉条纹的个数和测振仪102发生的地面振动位移，干涉条纹的个数用于表示被测落体在下落时间t内的下落位移X，地面振动位移用于表示激光干涉仪101中参考棱镜在下落时间t内发生的位移Y。根据公式S=X-Y，利用参考棱镜在下落时间t内发生的位移Y对被测落体在下落时间t内的下落位移X进行补偿，得到被测落体在下落时间t内的实际下落位移S。根据公式S=-1/2gt²+v₀t+s₀，对三组以上下落时间t及其对应实际下落位移S的数据组（S，t）进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值。与现有技术相比，通过振动补偿所得到的重力加速度g的值数据分散性更小。

作为示例，采用上述实施例提供的加速度测量装置在地面振动较大的地点，例如，在中国计量科学研究院和平里院区进行重力加速度测量时，振动补偿后得到的A类测量不确定度变为振动补偿前的1/10。在地面振动较小的地点，例如，在中国计量科学研究院昌平院区进行重力加速度测量时，振动补偿前A类测量不确定度为4.9微伽，振动补偿后A类测量不确定度为1.4微伽，振动补偿后得到的A类测量不确定度变为振动补偿前的1/3.5。

作为本发明上述重力加速度的测量装置的另一个实施例，还可以包括同步触发信号发生单元110，如图2所示，为本发明重力加速度的测量装置的另一个实施例的结构示意图。在该实施例中，同步触发信号发生单元110用于在铷钟100测量被测落体的下落时间t时，分别向干涉条纹采集单元103和振动采集单元104发送同步触发信号，以触发（Trig.）干涉条纹采集单元103采集下落时间t内激光干涉仪101产生的干涉条纹的个数，同时触发（Trig.）振动采集单元104采集下落时间t内测振仪102发生的地面振动位移。可选地，该同步触发信号可以在铷钟100测量被测落体的下落时间t时由其它设备发出，以保证可以同步采集激光干涉仪101产生的干涉条纹的个数和测振仪102发生的地面振动位移。

作为本发明上述实施例重力加速度的测量装置的一个具体实例而非限制，测振仪102可以为高精度低频测振仪，其参数例如，测量频率范围可以包括0.033Hz-70Hz，速度灵敏度可以为1×10^-9m/s，分辨率可以为1×10^-5gal，动态范围可以为140dB，从而保证所采集到的测振仪102发生的地面振动位移为参考棱镜在下落时间t内发生的位移。

在上述各实施例重力加速度的测量装置中，激光干涉仪101可以包括激光器210、位于激光器210发出的激光光束传输光路上的分光镜220和光电探测器240、以及参考棱镜230，如图3所示，为本发明实施例中激光干涉仪的结构示意图。

其中，激光器210用于产生并发射激光光束，该激光光束传输并入射到分光镜220。

分光镜220具有一定的透反系数，用于对入射的激光光束进行反射和透射，将入射的激光光束透射得到参考光束，将入射的激光光束反射得到测量光束；，测量光束入射到被测落体上，经被测落体反射后的测量光束入射到激光干涉仪101内的参考棱镜230上，在被测落体下落的过程中，经参考棱镜230反射后的测量光束和参考光束在A点相交发生干涉，产生干涉条纹。

参考棱镜230用于对经被测落体反射后的测量光束进行反射。

光电探测器240用于探测测量光束和参考光束干涉产生的干涉条纹。具体地，该测量光束为经参考棱镜230反射后的测量光束。

图4为本发明重力加速度的测量方法一个实施例的流程图。该实施例可以基于本发明上述实施例重力加速度的测量系统实现。如图4所示，本实施例提供的重力加速度的测量方法，具体包括：

步骤300，在被测落体下落的过程中，利用铷钟测量被测落体的下落时间t；

步骤301，干涉条纹采集单元采集激光干涉仪在被测落体的下落时间t内产生的干涉条纹的个数，干涉条纹的个数用于表示被测落体在下落时间t内的下落位移X；同时，利用振动采集单元采集测振仪在下落时间t内发生的地面振动位移，地面振动位移用于表示激光干涉仪中参考棱镜在下落时间t内发生的位移Y；

步骤302，根据公式S=X-Y，利用参考棱镜在下落时间t内发生的位移Y对被测落体在下落时间t内的下落位移X进行补偿，得到被测落体在下落时间t内的实际下落位移S；

步骤303，根据公式S=-1/2gt²+v₀t+s₀，对三组以上下落时间t及其对应实际下落位移S的数据组（S，t）进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值；其中，v₀表示被测落体在下落时间t内的初始速度（即：下落时间t内初始时刻的速度），s₀表示被测落体在下落时间t内的初始位移（即：下落时间t内初始时刻的速度）。

本实施例提供的重力加速度的测量方法，分别利用干涉条纹采集单元和振动采集单元在被测落体的下落时间t内采集激光干涉仪产生的干涉条纹的个数和测振仪发生的地面振动位移，干涉条纹的个数用于表示被测落体在下落时间t内的下落位移X，地面振动位移用于表示激光干涉仪中参考棱镜在下落时间t内发生的位移Y。根据公式S=X-Y，利用参考棱镜在下落时间t内发生的位移Y对被测落体在下落时间t内的下落位移X进行补偿，得到被测落体在下落时间t内的实际下落位移S。根据公式S=-1/2gt²+v₀t+s₀，对三组以上下落时间t及其对应实际下落位移S的数据组（S，t）进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值。与现有技术相比，通过振动补偿所得到的重力加速度g的值，数据分散性更小。

作为本发明重力加速度的测量方法的另一个实施例，再参见图2，铷钟100测量被测落体的下落时间t时，同步触发信号发生单元110分别向干涉条纹采集单元103和振动采集单元104发送同步触发信号，以触发干涉条纹采集单元103采集下落时间t内激光干涉仪101产生的干涉条纹的个数，同时触发振动采集单元104采集下落时间t内测振仪102发生的地面振动位移。可选地，该同步触发信号可以在铷钟100测量被测落体的下落时间t时由其它设备发出，以保证可以同步采集激光干涉仪101产生的干涉条纹的个数和测振仪102发生的地面振动位移。

作为本发明上述实施例重力加速度的测量方法的一个具体实例而非限制，测振仪可以为高精度低频测振仪，其参数例如，测量频率范围可以包括0.033Hz-70Hz，速度灵敏度可以为1×10^-9m/s，分辨率可以为1×10^-5gal，动态范围可以为140dB，从而保证所采集到的测振仪发生的地面振动位移为参考棱镜在下落时间t内发生的位移。

图5为本发明重力加速度的测量方法的另一个实施例中激光干涉仪在被测落体下落的过程中产生干涉条纹的流程图。如图5所示，在本实施例中，图4所示的实施例还可以包括利用激光干涉仪在被测落体下落的过程中产生干涉条纹的以下操作：

步骤400，激光干涉仪内的激光器发出的激光光束入射到分光镜后，通过分光镜分为测量光束和参考光束；

步骤401，测量光束入射到被测落体上发生反射，经被测落体反射后的测量光束入射到激光干涉仪内的参考棱镜上发生反射；

步骤402，在被测落体下落的过程中，经参考棱镜反射后的测量光束和参考光束相交发生干涉，产生干涉条纹；

步骤403，激光干涉仪内的光电探测器探测产生的干涉条纹。

本实施例提供的重力加速度的测量装置及测量方法，分别利用干涉条纹采集单元和振动采集单元在被测落体的下落时间t内采集激光干涉仪产生的干涉条纹的个数和测振仪发生的地面振动位移，干涉条纹的个数用于表示被测落体在下落时间t内的下落位移X，地面振动位移用于表示激光干涉仪中参考棱镜在下落时间t内发生的位移Y。根据公式S=X-Y，利用参考棱镜在下落时间t内发生的位移Y对被测落体在下落时间t内的下落位移X进行补偿，得到被测落体在下落时间t内的实际下落位移S。根据公式S=-1/2gt²+v₀t+s₀，对三组以上下落时间t及其对应实际下落位移S的数据组（S，t）进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值。通过振动补偿所得到的重力加速度g的值，数据分散性更小。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种重力加速度的测量装置，其特征在于，包括：

铷钟，用于在被测落体下落的过程中，测量被测落体的下落时间t；

激光干涉仪，用于在被测落体下落的过程中，产生干涉条纹；

测振仪，用于测量地面振动位移；

干涉条纹采集单元，用于采集激光干涉仪在被测落体的下落时间t内产生的干涉条纹的个数，所述干涉条纹的个数用于表示被测落体在所述下落时间t内的下落位移X；

振动采集单元，用于采集测振仪在所述下落时间t内发生的地面振动位移，所述地面振动位移用于表示激光干涉仪中参考棱镜在所述下落时间t内发生的位移Y；

补偿处理单元，用于根据公式S=X-Y，利用参考棱镜在所述下落时间t内发生的位移Y对被测落体在所述下落时间t内的下落位移X进行补偿，得到被测落体在所述下落时间t内的实际下落位移S；

拟合处理单元，用于根据公式S=-1/2gt²+v₀t+s₀，对三组以上下落时间t及其对应实际下落位移S的数据组（S，t）进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值；其中，v₀表示被测落体在下落时间t内的初始速度，s₀表示被测落体在下落时间t内的初始位移。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

同步触发信号发生单元，用于在所述铷钟测量被测落体的下落时间t时，分别向干涉条纹采集单元和振动采集单元发送同步触发信号，以触发干涉条纹采集单元采集所述下落时间t内激光干涉仪产生的干涉条纹的个数，同时触发振动采集单元采集所述下落时间t内测振仪发生的地面振动位移。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测振仪的测量频率范围包括0.033Hz-70Hz。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的装置，其特征在于，

所述激光干涉仪包括激光器、位于激光器发出的激光光束传输光路上的分光镜和光电探测器、以及参考棱镜；其中：

激光器，用于产生并发射激光光束，该激光光束传输并入射到分光镜；

分光镜，具有一定的透反系数，用于对入射的激光光束进行反射和透射，将入射的激光光束透射得到参考光束，将入射的激光光束反射得到测量光束；所述测量光束入射到被测落体上，经被测落体反射后的测量光束入射到激光干涉仪内的参考棱镜上，在被测落体下落的过程中，经参考棱镜反射后的测量光束和参考光束相交发生干涉，产生干涉条纹；

参考棱镜，用于对经被测落体反射后的测量光束进行反射；

光电探测器，用于探测测量光束和参考光束干涉产生的干涉条纹。

5.一种重力加速度的测量方法，其特征在于，包括：

在被测落体下落的过程中，利用铷钟测量被测落体的下落时间t；

利用干涉条纹采集单元采集激光干涉仪在被测落体的下落时间t内产生的干涉条纹的个数，所述干涉条纹的个数用于表示被测落体在所述下落时间t内的下落位移X；同时，利用振动采集单元采集测振仪在所述下落时间t内发生的地面振动位移，所述地面振动位移用于表示激光干涉仪中参考棱镜在所述下落时间t内发生的位移Y；

根据公式S=X-Y，利用参考棱镜在所述下落时间t内发生的位移Y对被测落体在所述下落时间t内的下落位移X进行补偿，得到被测落体在所述下落时间t内的实际下落位移S；

根据公式S=-1/2gt²+v₀t+s₀，对三组以上下落时间t及其对应实际下落位移S的数据组（S，t）进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值；其中，g表示重力加速度，v₀表示被测落体在下落时间t内的初始速度，s₀表示被测落体在下落时间t内的初始位移。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

铷钟测量被测落体的下落时间t时，同步触发信号发生单元分别向干涉条纹采集单元和振动采集单元发送同步触发信号，以触发干涉条纹采集单元采集所述下落时间t内激光干涉仪产生的干涉条纹的个数，同时触发振动采集单元采集所述下落时间t内测振仪发生的地面振动位移。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述测振仪的测量频率范围包括0.033Hz-70Hz。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的方法，其特征在于，还包括利用激光干涉仪在被测落体下落的过程中产生干涉条纹的操作：

激光干涉仪内的激光器发出的激光光束入射到分光镜后，通过分光镜分为测量光束和参考光束；

所述测量光束入射到被测落体上发生反射，经被测落体反射后的测量光束入射到激光干涉仪内的参考棱镜上发生反射；

在被测落体下落的过程中，经参考棱镜反射后的测量光束和参考光束相交发生干涉，产生干涉条纹；

激光干涉仪内的光电探测器探测产生的干涉条纹。

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