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    物理實驗報告

    時間:2021-09-25 20:08:58 報告 我要投稿

    物理實驗報告通用15篇

      在學習、工作生活中,報告十分的重要,其在寫作上具有一定的竅門。那么,報告到底怎么寫才合適呢?下面是小編整理的物理實驗報告,僅供參考,歡迎大家閱讀。

    物理實驗報告通用15篇

    物理實驗報告1

      實驗課程名稱 近代物理實驗

      實驗項目名稱 蓋革—米勒計數(shù)管的研究

      姓 名 王仲洪

      學 號135012012019

      一、實驗目的

      1.了解蓋革——彌勒計數(shù)管的結(jié)構(gòu)、原理及特性。

      2.測量蓋革——彌勒計數(shù)管坪曲線,并正確選擇其工作電壓。

      3.測量蓋革——彌勒計數(shù)管的死時間、恢復時間和分辨時間。

      二、使用儀器、材料

      G-M計數(shù)管(F5365計數(shù)管探頭),前置放大器,自動定標器(FH46313Z智能定標),放射源2個。

      三、實驗原理

      蓋革——彌勒計數(shù)管簡稱G-M計數(shù)管,是核輻射探測器的一種類型,它只能測定核輻射粒子的數(shù)目,而不能探測粒子的能量。它具有價格低廉、設備簡單、使用方便等優(yōu)點,被廣泛用于放射測量的工作中。 G-M計數(shù)有各種不同的結(jié)構(gòu),最常見的有鐘罩形β計數(shù)管和圓柱形計數(shù)管兩種,這兩種計數(shù)管都是由圓柱狀的陰極和裝在軸線上的陽極絲密封在玻璃管內(nèi)而構(gòu)成的,玻璃管內(nèi)充一定量的某種氣體,例如,惰性氣體氬、氖等,充氣的氣壓比大氣壓低。由于β射線容易被物質(zhì)所吸收,所以β計數(shù)管在制造上安裝了一層薄的云母做成的窗,以減少β射線通過時引起的吸收,而射線的貫穿能力強,可以不設此窗

      圓柱形G-M計數(shù)管

      計數(shù)管系統(tǒng)示意圖

      在放射性強度不變的情況下,改變計數(shù)管電極上的電壓,由定標器記錄下的相應計數(shù)率(單位時間內(nèi)的計數(shù)次數(shù))可得如圖所示的曲線,由于此曲線有一段比較平坦區(qū)域,因此把此曲線稱為坪特性曲線,把這個平坦的部分(V1-V2)稱為坪區(qū);V0稱為起始電壓,V1稱為閾電壓,△V=V2-V1稱為長度,在坪區(qū)內(nèi)電壓每升高1伏,計數(shù)率增加的百分數(shù)稱為坪坡度。

      G-M計數(shù)管的坪曲線

      由于正離子鞘的存在,因而減弱了陽極附近的電場,此時若再有粒子射入計數(shù)管,就不會引起計數(shù)管放電,定標器就沒有計數(shù),隨著正離子鞘向陰極移動,陰極附近的電場就逐漸得到恢復,當正離子鞘到達計數(shù)管半徑r0處時,陽極附近電場剛剛恢復到可以使進入計數(shù)管的粒子引起計數(shù)管放電,這段時間稱為計數(shù)管的死時間,以td來表示;正離子鞘從r0到陰極的一段時間,我們稱為恢復時間,以tr表示。在恢復時間內(nèi)由于

      電場還沒有完全恢復,所以粒子射入計數(shù)管后雖然也能引起放電,但脈沖幅度較小,當脈沖幅度小于定標器靈敏閾時,則仍然不能被定標器記錄下來,隨著電場的恢復,脈沖幅度也隨之增大,如果在τ時間以后出現(xiàn)的脈沖能被定標器記錄下來,那么τ就稱為分辨時間。

      示波器上觀察到的死時間及分辨時間

      在工作電壓下,沒有放射源時所測得的計數(shù)率稱為G-M計數(shù)管的本底。它是由于宇宙射線、空氣中及周圍微量放射性以及制作管子用的物質(zhì)中放射雜質(zhì)所引起的。所以我們要在實驗測量的計數(shù)率數(shù)據(jù)中減去本底計數(shù)率才能得到真正的計數(shù)率。

      實驗證明,在對長壽命放射性強度進行多次重復測量時,即使條件相同,每次測量的結(jié)果仍然不同;然而,每次結(jié)果都圍繞著某一個平均值上下漲落,服從一定的統(tǒng)計規(guī)律。假如在時間τ內(nèi),核衰變平均數(shù)是n,每秒核衰變數(shù)為n的出現(xiàn)幾率p(n)服從統(tǒng)計規(guī)律的泊松分布

      四、實驗步驟

      1.測量G-M計數(shù)管坪曲線。

      (1)將放射源放在計數(shù)管支架的托盤上,并對準計數(shù)管的中央部位,在測坪曲線的整個過程中,放射源位置保持不變。

      (2)檢查連接線及各個開關(guān)位置無誤后,打開定標器的電源開關(guān),將定標器預熱數(shù)分鐘,然后將高壓細調(diào)旋扭開關(guān)旋到最小,打開高壓開關(guān),細調(diào)高壓值,使計數(shù)管剛好開始計數(shù)。

      (3)將定標器的甄別閾調(diào)0.2伏,細調(diào)高壓,仔細測出起始電壓(測量兩次,取平均值),然后電壓每升高10伏測量十次,每次測量時間為10秒鐘,直到發(fā)現(xiàn)計數(shù)增加時(坪長已測完),應立即降低工作電壓,以免發(fā)生連續(xù)放電,將計數(shù)管損壞。

      (4)將實驗數(shù)據(jù)列入表中,取十次平均值,并用坐標紙畫出該計數(shù)管的坪曲線,確定其起始電壓,坪長度和坪坡度,然后選定其工作電壓。

      2.雙源法測計數(shù)管分辨時間τ。

      (1)準備好兩個放射性強度大致相等的源,

      (2)測本底300s。

      (3)放上放射源1,測其放射強度1000s。

      (4)放上放射源2,測量源1加源2的放射強度20xxs(放上放射源2時切勿碰動源1所在的位置)。

      (5)取出放射源1(切勿碰動源2),測源2的放射強度1000s。

      (6)取出源2,再測本底300s。

      (7)根據(jù)公式(5—3)求出計數(shù)管分辨時間τ。

      3.驗證泊松分布:用本底計數(shù)來驗證泊松分布,時間以3秒為單位,測量次數(shù)為500次,用實驗所得的平均值n,根據(jù)泊松公式作出泊松分布的理論曲線,并將實驗曲線與理論曲線比較。

      五、注意事項

      (1)使用放射源應按規(guī)定操作,不得馬虎。不能用手直接接觸放射源,要移動放射源時,一定要用夾子。

      (2)注意保護計數(shù)管。計數(shù)管的高壓不要超過450伏,以免燒毀計數(shù)

    物理實驗報告2

      探究凸透鏡成像的規(guī)律

      實驗目的:

      探究凸透鏡成像的規(guī)律。

      實驗原理:

      光的折射

      實驗器材:

      凸透鏡、蠟燭、光屏、火柴、光具座

      實驗步驟:

      1、按上圖組裝實驗裝置,將燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心調(diào)整到同一高度;

      2、將凸透鏡固定在光具座中間某刻度處,把蠟燭放在較遠處,使物距u>2f,調(diào)整光屏到凸透鏡的距離,使燭焰在光屏上成清晰的實像。觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v;

      3、把蠟燭向凸透鏡移近,改變物距u,使f<u<2f,調(diào)整光屏到凸透鏡的距離,使燭焰在光屏上成清晰的實像。觀察實像的大小和正倒。記錄物距u和像距v;

      4、把蠟燭向凸透鏡移近,改變物距u,使u<f,在光屏上不能得到蠟燭的像,此時成虛像,應從光屏這側(cè)向透鏡里觀察蠟燭的像,觀察虛像的大小和正倒。

    物理實驗報告3

      一、實驗目的及要求:

      (1)了解示波器的基本工作原理。

      (2)學習示波器、函數(shù)信號發(fā)生器的使用方法。

      (3)學習用示波器觀察信號波形和利用示波器測量信號頻率的方法。

      二、 實驗原理:

      1) 示波器的基本組成部分:示波管、豎直放大器、水平放大器、掃描發(fā)生器、觸發(fā)同步和直流電源等。

      2) 示波管左端為一電子槍,電子槍加熱后發(fā)出一束電子,電子經(jīng)電場加速以高速打在右端的熒光屏上,屏上的熒光物發(fā)光形成一亮點。亮點在偏轉(zhuǎn)板電壓的作用下,位置也隨之改變。在一定范圍內(nèi),亮點的位移與偏轉(zhuǎn)板上所加電壓成正比。

      3) 示波器顯示波形的原理:如果在X軸偏轉(zhuǎn)板加上波形為鋸齒形的電壓,在熒光屏上看到的是一條水平線,如果在Y軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓,而X軸偏轉(zhuǎn)板不加任何電壓,則電子束的亮點在縱方向隨時間作正弦式振蕩,在橫方向不動。我們看到的將是一條垂直的亮線,如果在Y軸偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓,又在X軸偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒形電壓,則熒光屏上的亮點將同時進行方向互相垂直的兩種位移,兩個方向的位移合成就描出了正弦圖形。如果正弦波與鋸齒波的周期(頻率)相同,這個正弦圖形將穩(wěn)定地停在熒光屏上。但如果正弦波與鋸齒波的周期稍有不同,則第二次所描出的曲線將和第一次的曲線位置稍微錯開,在熒光屏上將看到不穩(wěn)定的圖形或不斷地移動的圖形,甚至很復雜的圖形。要使顯示的波形穩(wěn)定,掃描必須是線性的,即必須加鋸齒波;Y軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率與X軸偏轉(zhuǎn)板電壓頻率的比值必須是整數(shù)。示波器中的鋸齒掃描電壓的頻率雖然可調(diào),但光靠人工調(diào)節(jié)還是不夠準確,所以在示波器內(nèi)部加裝了自動頻率跟蹤的裝置,稱為“同步”。在人工調(diào)節(jié)接近滿足式頻率整數(shù)倍時條件下,再加入“同步”的作用,掃描電壓的周期就能準確等于待測電壓周期的整數(shù)倍,從而獲得穩(wěn)定的波形。

      4) 李薩如圖形的基本原理:如果同時從示波器的x軸和y軸輸入頻率相同或成簡單整數(shù)比的兩 個正弦電壓,則屏幕上將呈現(xiàn)出特殊形狀的、穩(wěn)定的光點軌跡,這種軌跡圖稱為李薩如圖形。李薩如圖形的形成規(guī)律為:如果沿x,y分別作一條直線,水平方向的直線做多可得的交點數(shù)為N(x),豎直方向最多可得的交點數(shù)為N(y),則x和y方向輸入的兩正弦波的頻率之比為 f(x):f(y)=N(y):N(x)。

      三、 實驗儀器:

      示波器、函數(shù)信號發(fā)生器。

      四、 實驗操作的主要步驟:

      (一) 示波器的使用與調(diào)節(jié)

      1) 將各控制旋鈕置于相關(guān)位置。

      2) 接通電源,按下面板左下角的“POWER”鈕,指示燈亮,稍待片刻,儀器進入正常工作狀 態(tài)。

      3) 經(jīng)示波管燈絲預熱后,屏上出現(xiàn)綠色亮點,調(diào)節(jié)INTEN、FOCUS、POSITION,使亮點清晰。

      4) 將TIME/DIV逐漸旋到2ms或5ms,觀察光點由慢變快移動,直至屏上顯示一條穩(wěn)定的水 平掃描線,按(3)使線清晰。

      (二) 實驗內(nèi)容:

      1) 觀察正弦波波長:

      a)將AC GND DC轉(zhuǎn)換開關(guān)置于AC

      b)講面板右上角的SOURCE置于CH2

      c)將函數(shù)信號發(fā)生器的50Hz信號源直接輸入CH2-Y輸入端(紅插頭應接函數(shù)發(fā)生器輸出的紅接線柱)

      d)屏上顯示出正弦波(調(diào)V/DIV調(diào)節(jié)大小,TIME/DIV掃描開關(guān)使之出現(xiàn)正弦波,IEVEL使波形穩(wěn)定)

      e)改變掃描電壓的頻率(TIME/DIV)觀察正弦波得變化,使屏上出現(xiàn)多個完整的波形圖。

      2) 觀察并描繪李薩如圖形,測量正弦信號頻率。

      利用利薩如圖測正弦電壓的頻率基本原理

      通過觀察熒光屏上利薩如圖形進行頻率對比的方法稱之為利薩如圖形法。此法于1855年由利薩如所證明。將被測正弦信號fx加到y(tǒng)偏轉(zhuǎn)板,將參考正弦信號fx加到x偏轉(zhuǎn)板,當兩者的頻率之比fy/fx是整數(shù)時,在熒光屏上將出現(xiàn)利薩如圖。

      不同頻率比的利薩如圖形。判斷兩個電壓信號頻率比的條件是屏上出現(xiàn)了利薩如圖形穩(wěn)定不動,方法是對穩(wěn)定不動的圖形分別做水平直線和豎直直線與圖形相切,設水平線上的切點數(shù)最多為Nx,豎直線上的切點數(shù)最多為Ny,則

      fy/fx=Nx/Ny

      圖1 李薩如圖與信號頻率的關(guān)系

      圖2 fx/fy=1:1時李薩如圖與信號相位差的關(guān)系

      五、數(shù)據(jù)記錄及處理:

      用李薩如圖測量正弦信號頻率

      六、實驗注意事項 :

      1.信號發(fā)生器、示波器預熱3分鐘以后才能正常工作。

      2.測信號電壓時,一定要將電壓衰減旋紐的微調(diào)順時針旋足(校正位置);測信號周期時,一定要將掃描速率旋紐的微調(diào)順時針旋足(校正位置);

      3.不要頻繁開關(guān)機,示波器上光點的亮度不可調(diào)得太強,也不能讓亮點長時間停在熒光屏的一點上,如果暫時不用,把輝度降到最低即可。

      4.轉(zhuǎn)動旋鈕和按鍵時必須有的放矢,不要將開關(guān)和旋鈕強行旋轉(zhuǎn)、死拉硬擰,以免損壞按鍵、旋鈕和示波器,示波器探頭與插座的配合方式類似于掛口燈泡與燈座的鎖扣配合方式,切忌生拉硬拽。

      七、趣味物理實驗心得:

      一個學期就要過去了,在本學期里,老師又教了很多實驗,我做了許多類型的實驗,讓我受益菲淺,我又學會了很多東西,其中很多知識在平時的學習中都是無法學習到的,其中很多實驗都開闊了我們的視野,讓我們獲得了許多平時課堂上得不到的知識。

      通過高中以及大學兩個學期的物理實驗,我發(fā)現(xiàn)實驗是物理學的基礎(chǔ),我們學到的許多理論都來源于實驗,也學到了許多物理課上沒有教到的理論。很多實驗都是需要花費許多心思去學習的,也是非常復雜的。經(jīng)過這一年的大學物理實驗課的學習,讓我收獲多多。想要做好物理實驗容不得半點馬虎,她培養(yǎng)了我們耐心、信心和恒心。當然,我也發(fā)現(xiàn)了我存在的很多不足。我的動手能力還不夠強,當有些實驗需要比較強的動手能力的時侯我還不能從容應對,實驗就是為了讓你動手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的東西。現(xiàn)在,大學生的動手能力越來越被人們重視,大學物理實驗正好為我們提供了這一平臺讓我們?nèi)ュ憻捵约旱膭邮帜芰ΑN业膶W習方式還有待改善,當面對一些復雜的實驗時我還不能很快很好的完成。偉大的科學家之所以偉大就是他們利用實驗證明了他們的偉大。唯有實驗才是檢驗理論正確與否的唯一方法。為了要使你的理論被人接受,你必須用事實來證明。

    物理實驗報告4

      一、提出問題:平面鏡成的是實像還是虛像?是放大的還是縮小的像?所成的像的位置是在什么地方?

      二、猜想與假設:平面鏡成的是虛像。像的大小與物的大小相等。像與物分別是在平面鏡的兩側(cè)。

      三、制定計劃與設計方案:實驗原理是光的反射規(guī)律。

      所需器材:蠟燭(兩只),平面鏡(能透光的),刻度尺,白紙,火柴,

      實驗步驟:

      1.在桌面上平鋪一張16開的白紙,在白紙的中線上用鉛筆畫上一條直線,把平面鏡垂直立在這條直線上。

      2.在平面鏡的一側(cè)點燃蠟燭,從這一側(cè)可以看到平面鏡中所成的點燃蠟燭的像,用不透光的紙遮擋平面鏡的背面,發(fā)現(xiàn)像仍然存在,說明光線并沒有透過平面鏡,因而證明平面鏡背后所成的像并不是實際光線的會聚,是虛像。

      3.拿下遮光紙,在平面鏡的背后放上一只未點燃的蠟燭,當所放蠟燭大小高度與點燃蠟燭的高度相等時,可以看到背后未點燃蠟燭也好像被點燃了。說明背后所成像的大小與物體的大小相等。

      4.用鉛筆分別記下點燃蠟燭與未點燃蠟燭的位置,移開平面鏡和蠟燭,用刻度尺分別量出白紙上所作的記號,量出點燃蠟燭到平面鏡的距離和未點燃蠟燭(即像)到平面鏡的距離。比較兩個距離的大小。發(fā)現(xiàn)是相等的。

      四、自我評估:該實驗過程是合理的,所得結(jié)論也是正確無誤。做該實驗時最好是在暗室進行,現(xiàn)象更加明顯。誤差方面應該是沒有什么誤差,關(guān)鍵在于實驗者要認真仔細的操作,使用刻度尺時要認真測量。

      五、交流與應用:通過該實驗我們已經(jīng)得到的結(jié)論是,物體在平面鏡中所成的像是虛像,像的大小與物體的大小相等,像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等。像與物體的連線被平面鏡垂直且平分。例如,我們站在穿衣鏡前時,我們看穿衣鏡中自己的像是虛像,像到鏡面的距離與人到鏡面的距離是相等的,當我們?nèi)讼蚱矫骁R走近時,會看到鏡中的像也在向我們走近。我們還可以解釋為什么看到水中的物像是倒影。平靜的水面其實也是平面鏡,等等。

    物理實驗報告5

      預習報告:

      1.試驗目的。(這個大學物理試驗書上抄,哪個試驗就抄哪個)。

      2.實驗儀器。照著書上抄。

      3.重要物理量和公式:把書上的公式抄了:一般情況下是抄結(jié)論性的公式。再對這個公式上的物理量進行分析,說明這些物理量都是什么東東。這是沒有充分預習的做法,如果你充分地看懂了要做的試驗,你就把整個試驗里涉及的物理量寫上,再分析。

      4.試驗內(nèi)容和步驟。抄書上。差不多抄半面多就可以了。

      5.試驗數(shù)據(jù)。做完試驗后的記錄。這些數(shù)據(jù)最好用三線圖畫。注意標上表號和表名。EG:表1.紫銅環(huán)內(nèi)外徑和高的試驗數(shù)據(jù)。

      6.試驗現(xiàn)象.隨便寫點。

      試驗報告:

      1.試驗目的。方法同上。

      2.試驗原理。把書上的歸納一下,抄!差不多半面紙。在原理的后面把試驗儀器寫上。

      3.試驗數(shù)據(jù)及其處理。書上有模板。照著做。一般情況是求平均值,標準偏差那些。書上有。注意:小數(shù)點的位數(shù)一定要正確。

      4.試驗結(jié)果:把上面處理好的數(shù)據(jù)處理的結(jié)果寫出來。

      5.討論。如果那個試驗的后面有思考題就把思考提回答了。如果沒有就自己想,寫點總結(jié)性的話。或者書上抄一兩句比較具有代表性的句子。

      實驗報告大部分是抄的。建議你找你們學長學姐借他們當年的實驗報告。還有,如果試驗數(shù)據(jù)不好,就自己捏造。尤其是看到壞值,什么都別想,直接當沒有那個數(shù)據(jù)過,仿著其他的數(shù)據(jù)寫一個。

      不知道。建議還是借學長學姐的比較好,網(wǎng)絡上的不一定可以得高分。每個老師對報告的要求不一樣,要照老師的習慣寫報告。我現(xiàn)在還記得我第一次做邁克爾遜干涉儀實驗時我雖然用心聽講,但是再我做時候卻極為不順利,因為我調(diào)節(jié)儀器時怎么也調(diào)不出干涉條紋,轉(zhuǎn)動微調(diào)手輪也不怎么會用,最后調(diào)出干涉條紋了卻掌握不了干涉條紋“涌出”或“陷入個數(shù)、速度與調(diào)節(jié)微調(diào)手輪的關(guān)系。測量鈉光雙線波長差時也出現(xiàn)了類似的問題,實驗儀器用的非常不熟悉,這一切都給我做實驗帶來了極大的不方便,當我回去做實驗報告的時候又發(fā)現(xiàn)實驗的誤差偏大,可慶幸的是計算還順利。總而言之,第一個實驗我做的是不成功,但是我從中總結(jié)了實驗的不足之處,吸取了很大的教訓。因此我從做第二個實驗起,就在實驗前做了大量的實驗準備,比如說,上網(wǎng)做提前預習、認真寫好預習報告弄懂實驗原理等。因此我從做第二個實驗起就在各個方面有了很大的進步,實驗儀器的使用也熟悉多了,實驗儀器的讀數(shù)也更加精確了,儀器的調(diào)節(jié)也更加的符合實驗的要求。就拿夫-赫實驗/雙光柵微振實驗來說,我能夠熟練調(diào)節(jié)ZKY-FH-2智能夫蘭克—赫茲實驗儀達到實驗的目的和測得所需的實驗數(shù)據(jù),并且在實驗后順利地處理了數(shù)據(jù)和精確地畫出了實驗所要求的實驗曲線。在實驗后也做了很好的總結(jié)和個人體會,與此同時我也學會了列表法、圖解法、函數(shù)表示法等實驗數(shù)據(jù)處理方法,大大提高了我的實驗能力和獨立設計實驗以及創(chuàng)造性地改進實驗的能力等等。

      下面我就談一下我在做實驗時的一些技巧與方法。

      首先,做實驗要用科學認真的態(tài)度去對待實驗,認真提前預習,做好實驗預習報告;

      第二,上課時認真聽老師做預習指導和講解,把老師特別提醒會出錯的地方寫下來,做實驗時切勿出錯;

      第三,做實驗時按步驟進行,切不可一步到位,太心急。并且一些小節(jié)之處要特別小心,若不會,可以跟其他同學一起探討一下,把問題解決。第四,實驗后數(shù)據(jù)處理一定要獨立完成,莫抄其他同學的,否則,做實驗就沒有什么意義了,也就不會有什么收獲。

      總而言之,大學物理實驗具有非常重要的意義。首先,物理概念的建立、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)依賴于物理實驗,是以實驗為基礎(chǔ)的,物理學作為一門科學的地位是由物理實驗予以確立的;其次,已有的物理定律、物理假說、物理理論必須接受實驗的檢驗,如果正確就予以確定,如果不正確就予以否定,如果不完全正確就予以修正。例如,愛因斯坦通過分析光電效應現(xiàn)象提出了光量子;伽利略用新發(fā)明的望遠鏡觀察到木星有四個衛(wèi)星后,否定了地心說;楊氏雙縫干涉實驗證實了光的波動假說的正確性。可以說,物理學的每一次進步都離不開實驗。這對我們大學生來說也是非常重要的,尤其是對將來所從事的實際工作所需要具備的獨立工作能力和創(chuàng)新能力等素質(zhì)來講,也是十分必要的,這是大學物理理論課不能做到,也不能取代的。

    物理實驗報告6

      自然界中,有一種很有趣的現(xiàn)象叫共振。俄羅斯橫跨伏爾加河伏爾加格勒市的大橋全長154米,20xx年5月22日,大橋路面突然開始蠕動,類似于波浪形,并發(fā)出震耳欲聾的聲音,正在大橋上行駛的車輛在滾動中跳動。這個有趣而又有點危險的現(xiàn)象就是由于共振引起的。

      共振是指一個物理系統(tǒng)在特定頻率下,以最大振幅做振動的情形。共振在聲學中亦稱“共鳴”。

      我們在實驗室中,可以通過“耦合擺球”的實驗來演示這個現(xiàn)象及研究影響它的因素。

      操作步驟:選中右側(cè)第一個單擺,使其擺動起來,經(jīng)過幾個周期后,看到與其擺長相等的一單擺在它的影響下振幅達到最大,而其他單擺幾乎不擺動;讓擺動停止,在選中右側(cè)第二個單擺,使其擺動起來,經(jīng)過幾個周期后,也看到與其擺長相等的另一單擺在它的影響下振幅達到最大,而其它單擺幾乎不動。

      這個結(jié)果表明:單擺的共振與其擺長有關(guān)。通過查詢資料得知,是否共振與單擺的頻率有關(guān),當頻率相同時,會產(chǎn)生共振現(xiàn)象;因為其它條件一定時,單擺的頻率與其擺長有關(guān),所以擺長相同的單擺會產(chǎn)生共振。

      在上述實驗過程中,還可觀察到當產(chǎn)生共振時,剛開始振動的單擺振幅逐漸減小,共振的單擺振幅逐漸增大。這表明:在產(chǎn)生共振時,會有能量的吸收與轉(zhuǎn)移。

      在人們的日常生活中,共振也充當著重要的角色,如常用的微波爐。共振在醫(yī)學上也有應用。任何事物都有兩面性,共振有時還會給人類造成巨大危害。這其中最為人們所知曉的便是橋梁垮塌。近幾十年來,美國及歐洲等國家和地區(qū)還發(fā)生了許多起高樓因大風造成的共振而劇烈搖擺的事件。

      在這次物理實驗中,我了解到了許多有趣的現(xiàn)象,也學到了許多知識,收獲很大。

    物理實驗報告7

      1.提出問題;平面鏡成的是實像還是虛像?是放大的還是縮小的像?所成的像的位置是在什么地方?

      2.猜想與假設;平面鏡成的是虛像.像的大小與物的大小相等.像與物分別是在平面鏡的兩側(cè).

      3.制定計劃與設計方案;實驗原理是光的反射規(guī)律.

      所需器材;蠟燭(兩只),平面鏡(能透光的),刻度尺,白紙,火柴,

      實驗步驟;

      一,在桌面上平鋪一張16開的白紙,在白紙的中線上用鉛筆畫上一條直線,把平面鏡垂直立在這條直線上.

      二.在平面鏡的一側(cè)點燃蠟燭,從這一側(cè)可以看到平面鏡中所成的點燃蠟燭的像,用不透光的紙遮擋平面鏡的背面,發(fā)現(xiàn)像仍然存在,說明光線并沒有透過平面鏡,因而證明平面鏡背后所成的像并不是實際光線的會聚,是虛像. 三.拿下遮光紙,在平面鏡的背后放上一只未點燃的蠟燭,當所放蠟燭大小高度與點燃蠟燭的高度相等時,可以看到背后未點燃蠟燭也好像被點燃了.說明背后所成像的大小與物體的大小相等.

      四.用鉛筆分別記下點燃蠟燭與未點燃蠟燭的位置,移開平面鏡和蠟燭,用刻度尺分別量出白紙上所作的記號,量出點燃蠟燭到平面鏡的距離和未點燃蠟燭(即像)到平面鏡的距離.比較兩個距離的大小.發(fā)現(xiàn)是相等的.

      5.自我評估.該實驗過程是合理的,所得結(jié)論也是正確無誤.做該實驗時最好是在暗室進行,現(xiàn)象更加明顯.誤差方面應該是沒有什么誤差,關(guān)鍵在于實驗者要認真仔細的操作,使用刻度尺時要認真測量.

      6.交流與應用.通過該實驗我們已經(jīng)得到的結(jié)論是,物體在平面鏡中所成的像是虛像,像的大小與物體的大小相等,像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等.像與物體的連線被平面鏡垂直且平分.例如,我們站在穿衣鏡前時,我們看穿衣鏡中自己的像是虛像,像到鏡面的距離與人到鏡面的距離是相等的,當我們?nèi)讼蚱矫骁R走近時,會看到鏡中的像也在向我們走近.我們還可以解釋為什么看到水中的物像是倒影.平靜的水面其實也是平面鏡.等等.

    物理實驗報告8

      器材

      找一個底面很平的容器,讓一個蠟燭頭緊貼在容器底部,再往容器里倒水,蠟燭頭并不會浮起來;輕輕地把蠟燭頭撥倒,它立刻就會浮起來。

      可見,當物體與容器底部緊密接觸時,兩個接觸面間就沒有液體滲入,物體的下表面不再受液體對它向上的壓強,液體對它就失去了向上托的力,浮力當然隨之消失了。

      現(xiàn)在,你能提出為潛艇擺脫困境的措施了嗎?

      “浮力是怎樣產(chǎn)生的”,學生對“浮力就是液體對物體向上的壓力和向下的壓力之差”這一結(jié)論是可以理解的,但卻難以相信,因此做好浮力消失的實驗是攻克這一難點的關(guān)鍵,下面介紹兩種簡便方法。

      [方法1]

      器材:大小適當?shù)牟A┒?化學實驗室有)一個、乒乓球一只、紅水一杯。

      步驟:

      (1)將乒乓球有意撳入水中,松手后乒乓球很快浮起。

      (2)用手托住漏斗(喇叭口朝上,漏斗柄夾在中指和無名指之間),將乒乓球放入其中,以大拇指按住乒乓球,將水倒入漏斗中,松開拇指,可見乒乓球不浮起,(這時漏斗柄下口有水向下流,這是因為乒乓球與漏斗間不太密合)。

      (3)用手指堵住出水口,可見漏斗柄中水面逐漸上升,當水面升至乒乓球時,乒乓球迅即上浮。(若漏斗柄下口出水過快,可在乒乓球與漏斗接觸處墊一圈棉花,這樣可以從容地觀察水在漏斗柄中上升的情況。)

      [方法2]

      器材:透明平底塑料桶(深度10cm左右,口徑宜大些,便于操作)一只、底面基本平整的木塊(如象棋子、積木、保溫瓶塞等)一個、筷子一根、水一杯。

      制作小孔桶:取一鐵扦在酒精燈上燒紅,在塑料桶底面中央穿一小孔、孔徑1cm左右,用砂紙將孔邊磨平即成一小孔桶。

      步驟:

      (1)將木塊有意撳入水中,松手后木塊很快浮起。

      (2)將木塊平整的一面朝下放入小孔桶中并遮住小孔,用筷子按住木塊,向桶中倒水。移去筷子,可見木塊不浮起。(這時小孔處有水向下滴,這是因為木塊與桶的接觸面之間不很密合)。

      (3)用手指堵住小孔,木塊立即上浮。

      上述兩例針對實際中物體的表面不可能絕對平滑這一事實,巧妙地利用“小孔滲漏”使水不在物體下面存留,從而使物體失去液體的向上的壓力,也就失去了浮力,結(jié)果本應浮在水面上的乒乓球和木塊卻被牢牢地釘在了水底,不能不令學生嘆服。接著步驟(3)又魔術(shù)般地使浮力再現(xiàn),更令學生情緒高漲,躍躍欲試。

      組成串聯(lián)電路和并聯(lián)電路實驗報告

      一、實驗目的:掌握_____________、______________的連接方式。

      二、實驗器材: __________、__________、__________、__________、___________。 三、步 驟: 1.組成串聯(lián)電路

      A.按圖1-1的電路圖,先用鉛筆將圖1-2中的電路元件,按電路圖中的順序連成實物 電路圖(要求元件位置不動,并且導線不能交叉)。

      B.按圖1-1的電路圖接好電路,閉合和斷開開關(guān),觀察開關(guān)是同時控制兩個燈泡,還 是只控制其中一個燈光泡.

      觀察結(jié)果:__________________________________________________________ C.把開關(guān)改接在L1和L2之間,重做實驗B;再改接到L2和電池負極之間,再重做實驗B. 觀察開關(guān)的控制作用是否改變了,并分別畫出相應的電路圖.

      電路圖 電路圖

      觀察結(jié)果:___________________________ 觀察結(jié)果:__________________________

      _______________________________. ______________________________. 2.組成并聯(lián)電路

      A.畫出由兩盞電燈L1和L2組成的并聯(lián)電路圖,要求開關(guān)S接在干路上,開關(guān)S1和S2分 別接在兩個支路上,并按電路圖用鉛筆連接1-3

      的實物電路圖.

      電路圖

      B.按電路圖在實物上連接并聯(lián)電路,然后進行下述實驗和觀察:

      a. 閉合S1和S2,再閉合或斷開干路開關(guān)S,觀察開關(guān)S控制哪個燈泡.

      觀察結(jié)果:____________________________________________________________

      b. 閉合S和S2,再閉合或斷開干路開關(guān)S1,觀察開關(guān)S1控制哪個燈泡. 觀察結(jié)果:____________________________________________________________

      c. 閉合S和S1,再閉合或斷開干路開關(guān)S2,觀察開關(guān)S2控制哪個燈泡.

      觀察結(jié)果:____________________________________________________________ [結(jié)論]

      1.在串聯(lián)電路里開關(guān)控制____________用電器;如果開關(guān)的位置改變了,它的控制作 用_________.

      2.在并聯(lián)電路干路里的開關(guān)控制__________________用電器;支路中的開關(guān)只能控制 _______________用電器.

    物理實驗報告9

      ____級__班__號

      姓名_________ 實驗日期____年__月__日

      實驗名稱

      探究凸透鏡的成像特點

      實驗目的

      探究凸透鏡成放大和縮小實像的條件

      實驗器材

      標明焦距的凸透鏡、光屏、蠟燭、火柴、粉筆 實驗原理

      實驗步驟

      1.提出問題:

      凸透鏡成縮小實像需要什么條件?

      2.猜想與假設:

      (1)凸透鏡成縮小實像時,物距u_______2f。(“大于”、“小于”或“等于”)

      (2)凸透鏡成放大實像時,物距u_______2f。(“大于”、“小于”或“等于”)

      3.設計并進行實驗:

      (1)檢查器材,了解凸透鏡焦距,并記錄。

      (2)安裝光具座,調(diào)節(jié)凸透鏡、光屏、蠟燭高度一致。

      (3)找出2倍焦距點,移動物體到2倍焦距以外某處,再移動光屏直到屏幕上成倒立縮小的清晰實像的為止,記下此時對應的物距。

      (4)找出2倍焦距點,移動物體到2倍焦距以內(nèi)某處,再移動光屏直到屏幕上成倒立放大的清晰實像的為止,記下此時對應的物距。

      (5)整理器材。

    物理實驗報告10

      中學物理實驗是培養(yǎng)學生科學的觀察、實驗能力,科學的思維、分析和解決問題能力的主要課程之一。正向李政道先生所說的那樣:“教物理重要的是讓學生懂道理……”根據(jù)中學物理教學的目的和教學大綱的基本要求,在中學物理實驗的教學過程中應使學生在科學實驗的基本方法上有一個實在的感受,從而培養(yǎng)他們的探索精神和創(chuàng)造性,并受到科學方法的教育。

      1.實驗設計

      為使實驗達到預期的目的,必須明白為什么要做這個實驗,做這個實驗是要解決現(xiàn)實技術(shù)問題、知識問題,還是要探索一下教材中將要出現(xiàn)的物理現(xiàn)象等等。解決實際問題的是什么樣的,探索書中的知識問題時,應當明白是哪一個問題及什么現(xiàn)象。目的明確,是實驗成功的前題。

      設計實驗的基本方法歸納為下面幾種:

      (1)放大法。

      利用迭加,反射等原理將微小量放大為可測量,例如游標尺、螺旋測微器、庫侖扭秤、油膜法測分子直徑等。

      (2)平衡法。

      用于設計測量儀器。用已知量去檢驗測量另一些物理量。例如天平、彈簧秤、溫度計、比重計等。

      (3)轉(zhuǎn)換法。

      借助于力、熱、光、電現(xiàn)象的相互轉(zhuǎn)換實行間接測量,例如打點計時器的設計,電磁儀表、光電管的設計等。

      2.探索性實驗的選題

      學生探索性實驗,并不是去揭示尚未認識的物理規(guī)律。而是在經(jīng)歷該實驗的全過程之后,對探索性實驗有一個實在的感受,掌握探索未知物理規(guī)律的基本方法。

      探索性實驗的選題應與學生的知識水平和學習任務相適應。在選題方面應注意到以下幾點:

      (1)根據(jù)中學生學到的數(shù)學知識和在實驗時間上的限制,實驗結(jié)果的經(jīng)驗公式以一次線性為宜。如:

      ①線性關(guān)系:Y=a+bx

      ②反比關(guān)系:Y=a+b/x

      ③冪關(guān)系:Y=axb

      改直:logy=loga+blogx

      ④指數(shù)關(guān)系: Y=aexp(bx)

      改直:Iny=Ina+bx

      以上各式中x為自變量,y為應變量,同時又是被測量,a、b為常數(shù)。

      (2)兩個被測量之間的變化特征具有較強的可觀察性。

      (3)經(jīng)驗公式的理論分析不宜過于復雜。

      3.物理實驗的操作方法

      操作能力,主要是指基本儀器的使用和數(shù)據(jù)的讀出,儀器、設備的組裝或連接,故障的排除等三個方面。

      (1)基本儀器的作用。

      中學物理實驗涉及的基本測量儀器有:米尺、卡尺、螺旋測微器、天平、停表、彈簧秤、溫度計、氣壓計、安培計、伏特計、變阻箱、萬用表、示波器。

      使用基本測量儀器的規(guī)范要求是:

      ①了解測量儀器的使用方法,明確測量范圍允許極限和精密程度;

      ②對某些儀器如電表等,在使用前,必須調(diào)節(jié)零點,或記下零點誤差;

      ③牢記使用規(guī)則和操作程序;

      ④正確讀取數(shù)據(jù)。

      例如,彈簧秤的正確使用要求是:明確彈簧秤的測量范圍;測量前,記下零點誤差;使用彈簧秤時,施力的方向應與彈簧的軸線在同一直線上,不能使彈簧秤受力過久,以免引起彈性疲勞,損壞儀器;正確地觀察讀數(shù),記取數(shù)據(jù)時,不僅要記錄最小刻度能指示出來的數(shù),還應讀出一位估計數(shù)字,數(shù)據(jù)后面要寫明單位。

      又如,安培計的正確使用要求是:明確量程;使用前,調(diào)節(jié)零點;正確連接應與待測電路串聯(lián),并注意正、負極性;正確讀取數(shù)據(jù),注明單位。

      (2)儀器、設備的組裝或連接。

      要進行一個物理實驗,總是需要先把各個儀器、部件、設備組裝起來,并要求裝配和連接必須正確無誤。具體要求是:布局要合理,要便于觀察和操作;連接要正確,簡單;實驗前要檢查,必要時進行預備性調(diào)節(jié)。

      例如,電路實驗,操作要求是:

      ①按照實驗原理電路圖,安排好儀器、元件的布局,要便于連接,便于檢查,便于操作,便于讀取數(shù)據(jù)。

      ②正確地連接電路。

      安培表、伏特表是否分別與待測電路串聯(lián)、并聯(lián),正、負極性是否正確;滑線變阻器的接線是否合理;連接線路是否符合先支路、再并列、后干路、最后接電源的程序;電鍵是否能控制電路;接線是否簡捷、牢固。

      ③實驗前應先檢查電路,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正,并進行預備性調(diào)節(jié)。

      ④嚴格按操作程序操作,例如,改變電阻器的阻值,是否由小到大,或由大到小,最后,正確讀取數(shù)據(jù)。

      (3)故障的排除

      實驗中的故障排除,不單是一種操作能力,它涉及對實驗原理的掌握程度、分析問題處理問題的方法、對各部件工作情況的了解等,是一種綜合運用能力。

      實驗發(fā)生故障時,應根據(jù)各部件工作狀態(tài)及各部件聯(lián)結(jié)處的分析,可能產(chǎn)生故障的幾種因素,逐個檢查,以致最后排除故障。

      總之,培養(yǎng)實驗操作能力,是學習物理的必要基礎(chǔ),它有利于對知識的理解,有利于自己創(chuàng)造條件探索問題,有利于學生智力的發(fā)展。

      在物理學習中,培養(yǎng)操作能力,應有計劃地、分階段地進行。

      第一,操作的認知階段

      要求對操作技能有初步的認識,在頭腦中形成操作的映象,要求按規(guī)定的程序,做一些目的單純的定向訓練;

      第二,操作的階調(diào)階段

      要求反復練習操作,提高操作的準確性、協(xié)調(diào)性。

      4.物理實驗中的觀察內(nèi)容

      觀察是對事物和現(xiàn)象的仔細察看、了解。它是思維的知覺,智力活動的門戶和源泉。中學物理實驗中的觀察是一種有目的、有計劃而且比較持久的思維知覺,一般需要重點地觀察實驗的基本儀器、實驗的設備和裝置,實驗中的各種物理現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、圖象、圖表,以及教師的規(guī)范化操作等等。

      (1)觀察儀器的刻度。

      儀器刻度的觀察,主要是弄清刻度值的單位及其最小分度值,由此可確定測量值應估讀到哪一位。

      (2)觀察儀器的構(gòu)造。

      主要是通過觀察,了解儀器的結(jié)構(gòu)原理、每個部件的作用、測量范圍等等。

      例如,液體溫度計是利用液體熱脹冷縮的原理制成的。它們的底部都有一個玻璃泡,上部是一根頂端封閉、內(nèi)徑細而均勻的玻璃管,在管和泡里有適量的某種液體,管上標有刻度,在溫度改變時,液體熱脹冷縮,管內(nèi)液面位置就隨著改變,從液體達到的刻度就可讀出溫度值,溫度計由于用途不一,測量范圍也各不相同。例如,體溫計的測量范圍是35~42℃,一般實驗室的水銀溫度計其測量范圍是20~100℃。

      (3)觀察儀器的銘牌。

      通過對儀器銘牌的觀察可了解儀器的名稱、規(guī)格、使用方法和使用條件等等。

      例如,有的變阻器的銘牌上標有“滑動變阻器,1.5A50Ω的意思是滑動變阻器允許通入的最大電流是1.5A,最大阻值是50Ω。

      (4)觀察圖像、圖表、示意圖、實物圖。

      對圖像的觀察,主要是觀察它反映的是什么物理現(xiàn)象,物理量變化過程怎樣,物理量的變化遵循什么規(guī)律。

      對圖表的觀察,主要通過觀察了解圖表的意義、用途、應用條件以及所列物理量的單位。

      例如,液體的沸點表反映了不同液體沸騰時的溫度,用它可以查找液體的沸點,單位是℃,因液體的沸點跟壓強等條件有關(guān)系,表中所列的通常是在1標準大氣壓下的沸點值。

      對示意圖、電路圖、實物圖等的觀察,主要觀察它們分別反映的是什么物理模型,有何用途,儀器和電路的結(jié)構(gòu)是怎樣布局的,各個部件(或元件)如何連接,各部分有什么關(guān)系等等。

      (5)觀察實驗裝置的安裝。

      通過對實驗裝置安裝的觀察,可了解該裝置的用途,使用了哪些儀器和元件以及儀器配置的順序和方法等等。

      (6)觀察實驗的操作過程。

      通過對實驗操作過程觀察,可了解操作前需做哪些準備工作,操作實驗的順序和過程怎樣(例略)。

      (7)觀察實驗的現(xiàn)象。

      對實驗現(xiàn)象的觀察,主要是觀察現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和過程。

      例如,兩根相距很近的平行導線,當通入相同方向的電流時,兩者會相互吸引;當通入相反方向電流時,兩者就互相排斥。

      (8)觀察實驗的數(shù)據(jù)。

      實驗數(shù)據(jù)的觀察,要求觀測的方法要正確,數(shù)字的讀數(shù)要根據(jù)儀器最小刻度達到一定的準確度,記錄測量的結(jié)果時必須明確數(shù)據(jù)的單位。

      例如,測物體長度,觀察刻度時要眼睛正視制度線,不能斜視,觀察裝在玻璃量筒里或玻璃量杯里水面到達的刻度時,視線要跟水面凹形的底部相平,觀察水銀溫度計時,視線要和水銀面最高處相平。

      (9)觀察教師的示范演示。

      對教師示范演示的觀察,要觀察教師規(guī)范化的安裝實驗裝置,合理地安排實驗程序和正確的操作過程以及演示物理現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的讀取和記錄,如何得到實驗結(jié)果等等(例略)。

      5.物理實驗中的觀察方法

      物理實驗觀察,通常采用的方法有:對比觀察法和歸納觀察法。

      (1)對比觀察法。

      人們認識事物、現(xiàn)象,往往是通過對兩個事物、現(xiàn)象的對比,或把某一現(xiàn)象發(fā)生變化的前、后情況進行比較來實現(xiàn)的。

      例如,觀察物質(zhì)熔解或凝固時的體積變化,就可以把石蠟放在燒杯里,先用酒精燈徐徐加熱使其全部熔解。這時,觀察到石蠟液面是水平的,標出液面與燒杯接觸的高度。撤去酒精燈,等石蠟冷卻全部凝固后,經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn):石蠟面與燒杯接觸的高度雖然沒有明顯的變化,但表面凹下去了。

      又如,在學習沸騰現(xiàn)象時,可以觀察液體在沸騰前和沸騰時的情況,并進行比較。這時,要求學生做到細致、敏捷、全面、準確地觀察。結(jié)果會發(fā)現(xiàn):沸騰前,液體內(nèi)部形成氣泡,氣泡在上升過程中逐漸變大,達到液面后破裂。通過液體沸騰前、后的情況對比,可以得知:沸騰是液體內(nèi)部和表面都進行劇烈地汽化的現(xiàn)象。

      我們還可以人為地控制條件,使液體分別在常壓、加壓、減壓下沸騰,比較不同情況下的沸騰現(xiàn)象可知:同一種液體,沸點隨外界壓強變化而改變;如果研究對象為不同液體,使它們在相同外界壓強的條件下沸騰,通過對比實驗觀察可知,在相同的壓強下,不同液體的沸點是不同的。

      從以上兩個例子可以看出:使用對比觀察法,有利于掌握現(xiàn)象的特征以及它與其它類似現(xiàn)象的區(qū)別。

      (2)歸納觀察法。

      總結(jié)一些現(xiàn)象的一般規(guī)律,反映現(xiàn)象的實質(zhì)時,或研究一些涉及變化因素較多的問題時,通常采用歸納觀察法。即通過對個別現(xiàn)象分別進行觀察,得到一些個別的結(jié)論,再分析、歸納,從而得出一般的規(guī)律。

      例如,為了便于研究質(zhì)點的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,就在先確定質(zhì)量這個因素是不變情況下,觀察加速度與力之間的關(guān)系;然后在確定另一個因素——力是不變的情況下,觀察加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系;最后,通過歸納得出牛頓第二運動定律。

      可見,使用歸納觀察法,有利于掌握現(xiàn)象的實質(zhì)以及研究比較復雜現(xiàn)象的一般規(guī)律。

      總之,培養(yǎng)觀察能力,要明確觀察的目的、任務,激發(fā)學生的觀察興趣,要使學生養(yǎng)成善于觀察、勤于思考的習慣,要教給學生觀察的方法,對學生進行觀察訓練,要求觀察得準確、全面、細致、敏捷。

      6.實驗結(jié)果的表示

      實驗結(jié)果的表示,首先取決于實驗的物理模式,通過被測量之間的相互關(guān)系,考慮實驗結(jié)果的表示方法。常見的實驗結(jié)果的表示方法是有圖解法和方程表示法。在處理數(shù)據(jù)時可根據(jù)需要和方便選擇任何一種方法表示實驗的最后結(jié)果。

      (1)實驗結(jié)果的圖形表示法。

      把實驗結(jié)果用函數(shù)圖形表示出來,在實驗工作中也有普遍的實用價值。它有明顯的直觀性,能清楚的反映出實驗過程中變量之間的變化進程和連續(xù)變化的趨勢。精確地描制圖線,在具體數(shù)學關(guān)系式為未知的情況下還可進行圖解,并可借助圖形來選擇經(jīng)驗公式的數(shù)學模型。因此用圖形來表示實驗的結(jié)果是每個中學生必須掌握的。

      圖解法主要問題是擬合面線,一般可分五步來進行。

      ①整理數(shù)據(jù)

      即取合理的有效數(shù)字表示測得值,剔除可疑數(shù)據(jù),給出相應的測量誤差。

      ②選擇坐標紙

      坐標紙的選擇應為便于作圖或更能方使地反映變量之間的相互關(guān)系為原則。可根據(jù)需要和方便選擇不同的坐標紙,原來為曲線關(guān)系的兩個變量經(jīng)過坐標變換利用對數(shù)坐標就要能變成直線關(guān)系。常用的有直角坐標紙、單對數(shù)坐標紙和雙對數(shù)坐標紙。

      ③坐標分度

      在坐標紙選定以后,就要合理的確定圖紙上每一小格的距離所代表的數(shù)值,但起碼應注意下面兩個原則:

      a.格值的大小應當與測量得值所表達的精確度相適應。

      b.為便于制圖和利用圖形查找數(shù)據(jù)每個格值代表的有效數(shù)字盡量采用1、2、4、5避免使用3、6、7、9等數(shù)字。

      ④作散點圖

      根據(jù)確定的坐標分度值將數(shù)據(jù)作為點的坐標在坐標紙中標出,考慮到數(shù)據(jù)的分類及測量的數(shù)據(jù)組先后順序等,應采用不同符號標出點的坐標。常用的符號有:×○●△■等,規(guī)定標記的中心為數(shù)據(jù)的坐標。

      ⑤擬合曲線

      擬合曲線是用圖形表示實驗結(jié)果的主要目的,也是培養(yǎng)學生作圖方法和技巧的關(guān)鍵一環(huán),擬合曲線時應注意以下幾點:

      a.轉(zhuǎn)折點盡量要少,更不能出現(xiàn)人為折曲。

      b.曲線走向應盡量靠近各坐標點,而不是通過所有點。

      c.除曲線通過的點以外,處于曲線兩側(cè)的點數(shù)應當相近。

      ⑥注解說明

      規(guī)范的作圖法表示實驗結(jié)果要對得到的圖形作必要的說明,其內(nèi)容包括圖形所代表的物理定義、查閱和使用圖形的方法,制圖時間、地點、條件,制圖數(shù)據(jù)的來源等。

      (2)實驗結(jié)果的方程表示法。

      方程式是中學生應用較多的一種數(shù)學形式,利用方程式表示實驗結(jié)果。不僅在形式上緊湊,并且也便于作數(shù)學上的進一步處理。實驗結(jié)果的方程表示法一般可分以下四步進行。

      ①確立數(shù)學模型

      對于只研究兩個變量相互關(guān)系的實驗,其數(shù)學模型可借助于圖解法來確定,首先根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在直角坐標系中作出相應圖線,看其圖線是否是直線,反比關(guān)系曲線,冪函數(shù)曲線,指數(shù)曲線等,就可確定出經(jīng)驗方程的數(shù)學模型分別為:

      Y=a+bx,Y=a+b/x,Y=a,Y=aexp(bx)

      ②改直

      為方便的求出曲線關(guān)系方程的未定系數(shù),在精度要求不太高的情況下,在確定的數(shù)學模型的基礎(chǔ)上,通過對數(shù)學模型求對數(shù)方法,變換成為直線方程,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)用單對數(shù)(或雙對數(shù))坐標系作出對應的直線圖形。

      ③求出直線方程未定系數(shù)

      根據(jù)改直后直線圖形,通過學生已經(jīng)掌握的解析幾何的原理,就可根據(jù)坐標系內(nèi)的直線找出其斜率和截距,確定出直線方程的兩個未定系數(shù)。

      ④求出經(jīng)驗方程

      將確定的兩個未定系數(shù)代入數(shù)學模型,即得到中學生比較習慣的直角坐標系的經(jīng)驗方程。

      中學物理實驗有它一套實驗知識、方法、習慣和技能,要學好這套系統(tǒng)的實驗知識、方法、習慣和技能,需要教師在教學過程中作科學的安排,由淺入深,由簡到繁加以培養(yǎng)和鍛煉。逐步掌握探索未知物理規(guī)律的基本方法。

      7.分組實驗問題

      對學生分組實驗,目前存在的主要問題是:

      ①有的學生不講求實驗目的是否達到,不按實驗規(guī)則和實驗步驟進行實驗,只是在實驗室里把儀器當作玩具胡亂地擺弄幾下就了事;

      ②有的學生不遵守實驗室的紀律,在實驗室內(nèi)串來串去,大聲講話,干擾別人的實驗操作;

      ③在分組實驗中的操作往往由一人包辦到底,其余同學只是陪坐,不能參與實驗活動;

      ④有的同學不重視實驗的科學性,不重視實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)的真實性,而是湊湊實驗數(shù)據(jù)了事,將實驗課變成了湊數(shù)據(jù)、拼結(jié)論的課。

      針對上述情況,在組織分組實驗,特別是進實驗室做第一個實驗時,實驗前的教育,從開始就著手培養(yǎng)良好的實驗習慣。如愛護儀器,遵守實驗室的各種紀律,實驗前弄清實驗目的,實驗原理,實驗步驟,了解實驗時的注意事項以及實驗儀器的操作和放置。如實驗儀器的放置應方便操作和易于觀察,需要觀察和讀數(shù)的儀器、儀表應放在中間靠近操作者,需要調(diào)節(jié)的儀器、儀表應放在面前稍偏右,其它器件以不影響操作,不防礙觀察做有序的放置。應要求學生人人參加實驗活動,認真觀察實驗現(xiàn)象和記錄真實的實驗數(shù)據(jù)。實驗結(jié)束后,將實驗儀器清理歸還原處。認真處理實驗所測出的數(shù)據(jù),分析歸納實驗中觀察的現(xiàn)象,從而得出實驗結(jié)論,分析實驗誤差,并寫出簡單的實驗報告。

    物理實驗報告11

      班 級

      姓 名

      學 號

      日 期

      實驗課題 研究平拋物體的運動

      實驗目的 1.描出平拋物體的運動軌跡. 2.求出平拋物體的初速度.

      實驗原理 平拋運動可以看作水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合運動。只需測出運動軌跡上某一點的(x,y由x=V0t y= 得:V0=x

      器 材 斜槽、白紙、圖釘、木扳、有孔的硬紙卡片、小球、重錘線、米尺

      實驗步驟

      1. 用圖釘把白紙釘在豎直木板上。

      2. 在木板左上角固定斜槽并使其末端點O的切

      3. 線水平。在紙上記錄O點,

      4. 利用重垂線畫出通過O點的豎直線。

      5. 在木板的平面上用手按住卡片,

      6. 使卡片上有空的一面保持水平,

      7. 調(diào)整卡片的位置,

      8. 使槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔,

      9. 然后用鉛筆在卡片的缺口上點個黑點,

      10. 這就記下了小球平拋的軌跡通過的點。多次實驗,

      11. 描下多個點。

      12. 用平滑的曲線將小球通過的點連接起來,

      13. 就得到小球平拋運動的軌跡。

      14. 以O為圓點,

      15. 畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸.

      16. 從曲線上選取A、B、C、D四個不同

      17. 的點,

      18. 測出它們的坐標,

      19. 記在表內(nèi)。

      根據(jù)公式v0=x 求出每次小球平拋運動的初速度,再求出V0的平均值。

      實驗記錄

      X(米) y(米) V0(米/秒) V0(平均值)

      A

      B

      C

      D

      實驗分析

      1.實驗注意點:

      a. 固定白紙的木板要 。

      b. 固定斜槽時,要保證斜槽未端的 。

      c.小球每次從槽上 滑下。

      d.在白紙上準確記下槽口位置,該位置作為 。

      2.實驗誤差:

      (1)計算小球初速度時應在軌跡上選距離拋出點稍遠一點的地方。

      (2)木板、斜槽固定好后,實驗過程中不改變位置。

      實 驗

      整理文章……

      練 習 1.在研究平拋物體的運動的實驗中,已測出落下的高度h與對應的射程x如下表,則物體平拋初速度為 。(g=9.8m/s2)

      h (m)

      5.00

      11.25

      20.00

      24.20

      x (m)

      .為什么實驗中斜槽的末端的切線必須是水平的?

      答:

      .請你依據(jù)平拋運動的實驗思想,自己設計一個測定玩具手彈速度的方法。

      (1) 器材:

      (2) 步驟:

      (3) 手彈速度V0= 。(用字母表示)

      教 師

      評 語

      記 分

    物理實驗報告12

      摘要:熱敏電阻是阻值對溫度變化非常敏感的一種半導體電阻,具有許多獨特的優(yōu)點和用途,在自動控制、無線電子技術(shù)、遙控技術(shù)及測溫技術(shù)等方面有著廣泛的應用。本實驗通過用電橋法來研究熱敏電阻的電阻溫度特性,加深對熱敏電阻的電阻溫度特性的了解。

      關(guān)鍵詞:熱敏電阻、非平衡直流電橋、電阻溫度特性

      1、引言

      熱敏電阻是根據(jù)半導體材料的.電導率與溫度有很強的依賴關(guān)系而制成的一種器件,其電阻溫度系數(shù)一般為(-0.003~+0.6)℃-1。因此,熱敏電阻一般可以分為:

      Ⅰ、負電阻溫度系數(shù)(簡稱NTC)的熱敏電阻元件

      常由一些過渡金屬氧化物(主要用銅、鎳、鈷、鎘等氧化物)在一定的燒結(jié)條件下形成的半導體金屬氧化物作為基本材料制成的,近年還有單晶半導體等材料制成。國產(chǎn)的主要是指MF91~MF96型半導體熱敏電阻。由于組成這類熱敏電阻的上述過渡金屬氧化物在室溫范圍內(nèi)基本已全部電離,即載流子濃度基本上與溫度無關(guān),因此這類熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要考慮遷移率與溫度的關(guān)系,隨著溫度的升高,遷移率增加,電阻率下降。大多應用于測溫控溫技術(shù),還可以制成流量計、功率計等。

      Ⅱ、正電阻溫度系數(shù)(簡稱PTC)的熱敏電阻元件

      常用鈦酸鋇材料添加微量的鈦、鋇等或稀土元素采用陶瓷工藝,高溫燒制而成。這類熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要依賴于載流子濃度,而遷移率隨溫度的變化相對可以忽略。載流子數(shù)目隨溫度的升高呈指數(shù)增加,載流子數(shù)目越多,電阻率越校應用廣泛,除測溫、控溫,在電子線路中作溫度補償外,還制成各類加熱器,如電吹風等。

      2、實驗裝置及原理

      【實驗裝置】

      FQJ—Ⅱ型教學用非平衡直流電橋,F(xiàn)QJ非平衡電橋加熱實驗裝置(加熱爐內(nèi)置MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)以及控溫用的溫度傳感器),連接線若干。

      【實驗原理】

      根據(jù)半導體理論,一般半導體材料的電阻率 和絕對溫度 之間的關(guān)系為

      (1—1)

      式中a與b對于同一種半導體材料為常量,其數(shù)值與材料的物理性質(zhì)有關(guān)。因而熱敏電阻的電阻值 可以根據(jù)電阻定律寫為

      (1—2)

      式中 為兩電極間距離, 為熱敏電阻的橫截面, 。

      對某一特定電阻而言, 與b均為常數(shù),用實驗方法可以測定。為了便于數(shù)據(jù)處理,將上式兩邊取對數(shù),則有

      (1—3)

      上式表明 與 呈線性關(guān)系,在實驗中只要測得各個溫度 以及對應的電阻 的值,

      以 為橫坐標, 為縱坐標作圖,則得到的圖線應為直線,可用圖解法、計算法或最小二乘法求出參數(shù) a、b的值。

      熱敏電阻的電阻溫度系數(shù) 下式給出

      (1—4)

      從上述方法求得的b值和室溫代入式(1—4),就可以算出室溫時的電阻溫度系數(shù)。

      熱敏電阻 在不同溫度時的電阻值,可由非平衡直流電橋測得。非平衡直流電橋原理圖如右圖所示,B、D之間為一負載電阻 ,只要測出 ,就可以得到 值。

      當負載電阻 → ,即電橋輸出處于開

      路狀態(tài)時, =0,僅有電壓輸出,用 表示,當 時,電橋輸出 =0,即電橋處于平衡狀態(tài)。為了測量的準確性,在測量之前,電橋必須預調(diào)平衡,這樣可使輸出電壓只與某一臂的電阻變化有關(guān)。

      若R1、R2、R3固定,R4為待測電阻,R4 = RX,則當R4→R4+△R時,因電橋不平衡而產(chǎn)生的電壓輸出為:

      (1—5)

      在測量MF51型熱敏電阻時,非平衡直流電橋所采用的是立式電橋 , ,且 ,則

      (1—6)

      式中R和 均為預調(diào)平衡后的電阻值,測得電壓輸出后,通過式(1—6)運算可得△R,從而求的 =R4+△R。

      3、熱敏電阻的電阻溫度特性研究

      根據(jù)表一中MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)之電阻~溫度特性研究橋式電路,并設計各臂電阻R和 的值,以確保電壓輸出不會溢出(本實驗 =1000.0Ω, =4323.0Ω)。

      根據(jù)橋式,預調(diào)平衡,將“功能轉(zhuǎn)換”開關(guān)旋至“電壓“位置,按下G、B開關(guān),打開實驗加熱裝置升溫,每隔2℃測1個值,并將測量數(shù)據(jù)列表(表二)。

      表一 MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)之電阻~溫度特性

      溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

      電阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

      表二 非平衡電橋電壓輸出形式(立式)測量MF51型熱敏電阻的數(shù)據(jù)

      i 9 10

      溫度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4

      熱力學T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4

      0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4

      0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9

      4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.692.9 2507.6 2345.1

      根據(jù)表二所得的數(shù)據(jù)作出 ~ 圖,如右圖所示。運用最小二乘法計算所得的線性方程為 ,即MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)的電阻~溫度特性的數(shù)學表達式為 。

      4、實驗結(jié)果誤差

      通過實驗所得的MF51型半導體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數(shù)學表達式為 。根據(jù)所得表達式計算出熱敏電阻的電阻~溫度特性的測量值,與表一所給出的參考值有較好的一致性,如下表所示:

      表三 實驗結(jié)果比較

      溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

      參考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

      測量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823

      相對誤差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00

      從上述結(jié)果來看,基本在實驗誤差范圍之內(nèi)。但我們可以清楚的發(fā)現(xiàn),隨著溫度的升高,電阻值變小,但是相對誤差卻在變大,這主要是由內(nèi)熱效應而引起的。

      5、內(nèi)熱效應的影響

      在實驗過程中,由于利用非平衡電橋測量熱敏電阻時總有一定的工作電流通過,熱敏電阻的電阻值大,體積小,熱容量小,因此焦耳熱將迅速使熱敏電阻產(chǎn)生穩(wěn)定的高于外界溫度的附加內(nèi)熱溫升,這就是所謂的內(nèi)熱效應。在準確測量熱敏電阻的溫度特性時,必須考慮內(nèi)熱效應的影響。本實驗不作進一步的研究和探討。

      6、實驗小結(jié)

      通過實驗,我們很明顯的可以發(fā)現(xiàn)熱敏電阻的阻值對溫度的變化是非常敏感的,而且隨著溫度上升,其電阻值呈指數(shù)關(guān)系下降。因而可以利用電阻—溫度特性制成各類傳感器,可使微小的溫度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓纬纱蟮男盘栞敵觯貏e適于高精度測量。又由于元件的體積小,形狀和封裝材料選擇性廣,特別適于高溫、高濕、振動及熱沖擊等環(huán)境下作溫濕度傳感器,可應用與各種生產(chǎn)作業(yè),開發(fā)潛力非常大。

      參考文獻:

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      [2] 楊述武,楊介信,陳國英。普通物理實驗(二、電磁學部分)[M] 北京:高等教育出版社

      [3] 《大學物理實驗》編寫組。 大學物理實驗[M] 廈門:廈門大學出版社

      [4] 陸申龍,曹正東。 熱敏電阻的電阻溫度特性實驗教與學[J]<

    物理實驗報告13

      偏振光通過某種物質(zhì)之后,其振動面將以光的傳播方向為軸線轉(zhuǎn)過一定的角度,叫做旋光現(xiàn)象。很多物質(zhì)都可以產(chǎn)生旋光現(xiàn)象。

      實驗表明:

      (1)旋光度與偏振光通過的旋光物質(zhì)的厚度成正比。

      (2)對溶液,旋光度不僅與光線在液體中通過的距離有關(guān),還與其濃度成正比.

      (3)同一物質(zhì)對不同波長的光有不同的旋光率。在一定的溫度下,它的旋光率與入射光波長的平方成反比,這種現(xiàn)象就是旋光色散。

      顯然,利用旋光的各種性質(zhì),可以應用與不同的領(lǐng)域。

      在演示實驗中,有葡萄糖溶液旋光色散的演示。根據(jù)這一原理,可以用于很多中溶液的濃度檢測。比如醫(yī)療中血糖的測量,尿糖的測量。(實際中并不用這種方法,因為血糖尿糖本身濃度很小而且顯然不是透明溶液,一般使用的方式是化學方法,通過氧化測定血糖的含量)還看到有的論文說可以用旋光法實現(xiàn)青、鏈霉素皮試液的質(zhì)量控制和穩(wěn)定性預測。現(xiàn)在旋光計廣泛應用于藥物分析。旋光現(xiàn)象還可以用于光的波長的測量。(好像也是不被采用)。

    物理實驗報告14

      實驗一 數(shù)字基帶信號實驗

      一、實驗目的

      1、了解單極性碼、雙極性碼、歸零碼、不歸零碼等基帶信號波形特點。

      2、掌握AMI、HDB3碼的編碼規(guī)則。

      3、了解HDB3 (AMI)編譯碼集成電路CD22103。

      二、實驗儀器

      l、雙蹤示波器一臺

      2、通信原理Ⅵ型實驗箱一臺

      3、M6信源模塊

      三、實驗原理

      AMI編碼規(guī)律是:信息代碼1變?yōu)閹в蟹柕?碼即+1或-1,1的符號反轉(zhuǎn)交替;信息代碼0為0碼。AMI碼對應的波形是占空比為0.5的雙極性歸零碼,即脈沖寬度是碼元寬度(碼元周期、碼元間隔)0.5倍。

      HDB3碼的編碼規(guī)律是:4個連0信息碼用取代節(jié)000V或B00V代替,當兩個相鄰V碼中間有奇數(shù)個信息1碼時取代節(jié)為000V,有偶數(shù)個信息1碼(包括0個信息1碼)時取代節(jié)為B00V,其他信息0碼仍為0碼;信息碼的1碼變?yōu)閹в蟹柕?碼即+1或-1;HDB3碼中1、B的符號符合交替反轉(zhuǎn)原則,而V的符號破壞這種符號的交替反轉(zhuǎn)原則,但相鄰V碼的符號又是交替反轉(zhuǎn)的;HDB3碼是占空比為0.5的雙極性歸零碼。

      四、實驗內(nèi)容及步驟

      1、熟悉信源模塊,AMI&HDB3編譯碼模塊(由可編程邏輯器件模塊實現(xiàn))和HDB3編譯碼模塊的工作原理。

      2、接通數(shù)字信號源模塊的電源。用示波器觀察數(shù)字信源模塊上的各種信號波形。

      (1)示波器的兩個通道探頭分別接NRZ-OUT和BS-OUT,對照發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài), 判斷數(shù)字信源單元是否已正常工作(1碼對應的發(fā)光管亮,0碼對應的發(fā)光管熄);

      (2)用K1產(chǎn)生代碼×1110010(X為任意碼,1110010為7位幀同步碼),K2,K3 產(chǎn)生任意信息代碼,觀察本實驗給定的集中插入幀同步碼時分復用信號幀結(jié)構(gòu),和NRZ 碼特點。

      3、關(guān)閉數(shù)字信號源模塊的電源,按照下表連線,打開數(shù)字信號源模塊和AMI(HDB3) 編譯碼模塊電源。用示波器觀察AMI (HDB3)編譯單元的各種波形。

      (1)示波器的預個探頭CH1和CH2分別接NRZ-OUT和(AMI) HDB3,將信源模塊K1

      K2、K3的每一位都置l,觀察并記錄全l碼對應的AMI碼和HDB3碼;再將K1,K2,K3置為全O,觀察全0碼對應的AMI碼和HDB3碼。觀察AMI碼時將開關(guān)Kl置于A端,觀察HDB3碼時將K1置于H端,觀察時應注意編碼輸出(AMI) HDB3比輸入NRZ-out延遲了4個碼元。

      (2)將K1,K2,K3置于01110010 00001100 00100000態(tài),觀察并記錄相應的AMI碼和HDB3碼。

      (3)將Kl、K2、K3置于任意狀態(tài),K4(碼型選擇開關(guān))先置A再置H端,CHI接NRz—out,

      CH2分別接(AMI)HDB3-D,BS-R和NRZ,觀察這些信號波形。觀察時應注意: ·NRZ信號(譯碼輸出)遲后于N RZ-OUT信號(編碼輸入)8個碼元。

      ·AMI、HDB3碼是占空比等于0.5的雙極性歸零碼,AMI-D、HDB3-D是占空比等于0.5的單極性歸零碼。

      ·BS-OUT是一個周期基本恒定(等于一個碼元周期)的TTL電平信號。

      ·本實驗中若24位信源代碼中只有1個“l(fā)“碼,則無法從AMI碼中得到一個符合要求的位同步信號,因此不能完成正確的譯碼.。若24位信源代碼全為“0”碼,則更不可能從AMI信號(亦是全0信號)得到正確的位同步信號。信源代碼連O個數(shù)越多,越難于從AMl碼中提取位同步信號(或者說要求帶通濾波的Q值越高,因而越難于實現(xiàn)),譯碼輸出NRZ越不穩(wěn)定,而HDB3碼則不存在這種問題。

      五、實驗結(jié)果及分析

      實驗步驟2:K1:01110010;K2:00100100;K3=00100101

      實驗現(xiàn)象如下圖所示:

      實驗分析:(1)集中插入幀同步碼時分復用信號幀結(jié)構(gòu)特點:集中插入法是將標志碼組開始位置的群同步碼插入于一個碼組的前面。接收端一旦檢測到這個特定的群同步碼組就馬上知道了這組信息碼元的“頭”。檢測到此特定碼組時可以利用鎖相環(huán)保持一定的時間的同步。為了長時間地保持同步,則需要周期性的將這個特定的碼組插入于每組信息碼元之前。

      (2)NRZ碼特點:極性單一,脈沖寬度等于碼元寬度,有直流分量。

      實驗步驟3(1)

      HDB3全一碼:

      HDB3全零碼:

      AMI全一碼:

      AMI全零碼:

      實驗分析:由上圖可知,信息碼全一時,HDB3碼與AMI碼相同;信息碼全零時,AMI碼全零,在圖中顯示為一條直線,無法提取同步信息;而HDB3碼最大連零數(shù)不超過3,有信號電平的跳變,因此仍能提取定時信息。

      實驗步驟3(2):將K1,K2,K3置于01110010 00001100 00100000態(tài),此時實驗結(jié)果如下圖所示:

      AMI碼:

    物理實驗報告15

      【實驗目的】

      觀察光柵的衍射光譜,掌握用分光計和透射光柵測光波波長的方法。

      【實驗儀器】

      分光計,透射光柵,鈉光燈,白熾燈。

      【實驗原理】

      光柵是一種非常好的分光元件,它可以把不同波長的光分開并形成明亮細窄的譜線。

      光柵分透射光柵和反射光柵兩類,本實驗采用透射光柵,它是在一塊透明的屏板上刻上大量相互平行等寬而又等間距刻痕的元件,刻痕處不透光,未刻處透光,于是在屏板上就形成了大量等寬而又等間距的狹縫。刻痕和狹縫的寬度之和稱為光柵常數(shù),用d 表示。

      由光柵衍射的理論可知,當一束平行光垂直地投射到光柵平面上時,透過每一狹縫的光都會發(fā)生單縫衍射,同時透過所有狹縫的光又會彼此產(chǎn)生干涉,光柵衍射光譜的強度由單縫衍射和縫間干涉兩因素共同決定。用會聚透鏡可將光柵的衍射光譜會聚于透鏡的焦平面上。凡衍射角滿足以下條件, ±1, ±2, …的衍射光在該衍射角方向上將會得到加強而產(chǎn)生明條紋,其它方向的光將全部或部分抵消。式(10)稱為光柵方程。式中d為光柵的光柵常數(shù),θ為衍射角,λ為光波波長。當k=0時,θ= 0得到零級明紋。當k = ±1, ±2 …時,將得到對稱分立在零級條紋兩側(cè)的一級,二級 … 明紋。

      實驗中若測出第k級明紋的衍射角θ,光柵常數(shù)d已知,就可用光柵方程計算出待測光波波長λ。

      【實驗內(nèi)容與步驟】

      分光計的調(diào)整

      分光計的調(diào)整方法見實驗1。

      用光柵衍射測光的波長

      (1)要利用光柵方程(10)測光波波長,就必須調(diào)節(jié)光柵平面使其與平行光管和望遠鏡的光軸垂直。

      先用鈉光燈照亮平行光管的狹縫,使望遠鏡目鏡中的分劃板上的中心垂線對準狹縫的像,然后固定望遠鏡。將裝有光柵的光柵支架置于載物臺上,使其一端對準調(diào)平螺絲a ,一端置于另兩個調(diào)平螺絲b、c的中點,如圖12所示,旋轉(zhuǎn)游標盤并調(diào)節(jié)調(diào)平螺絲b或c ,當從光柵平面反射回來的“十”字像與分劃板上方的十字線重合時,如圖13所示,固定游標盤。

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      圖12 光柵支架的位置 圖13 分劃板

      (2)調(diào)節(jié)光柵刻痕與轉(zhuǎn)軸平行。

      用鈉光燈照亮狹縫,松開望遠鏡緊固螺絲,轉(zhuǎn)動望遠鏡可觀察到0級光譜兩側(cè)的±1、±2 級衍射光譜,調(diào)節(jié)調(diào)平螺絲a (不得動b、c)使兩側(cè)的光譜線的中點與分劃板中央十字線的中心重合,即使兩側(cè)的光譜線等高。重復(1)、(2)的調(diào)節(jié),直到兩個條件均滿足為止。

      (3)測鈉黃光的波長

      ① 轉(zhuǎn)動望遠鏡,找到零級像并使之與分劃板上的中心垂線重合,讀出刻度盤上對徑方向上的兩個角度θ0和θ0/,并記入表4 中。

      ② 右轉(zhuǎn)望遠鏡,找到一級像,并使之與分劃板上的中心垂線重合,讀出刻度盤上對徑方向上的兩個角度θ右和θ右/,并記入表4中。

      ③ 左轉(zhuǎn)望遠鏡,找到另一側(cè)的一級像,并使之與分劃板上的中心垂線重合,讀出刻度盤上對徑方向上的兩個角度θ左和θ左/,并記入表4中。

      觀察光柵的衍射光譜。

      將光源換成復合光光源(白熾燈)通過望遠鏡觀察光柵的衍射光譜。

      【注意事項】

      分光計的調(diào)節(jié)十分費時,調(diào)節(jié)好后,實驗時不要隨意變動,以免重新調(diào)節(jié)而影響實驗的進行。

      實驗用的光柵是由明膠制成的復制光柵,衍射光柵玻璃片上的明膠部位,不得用手觸摸或紙擦,以免損壞其表面刻痕。

      轉(zhuǎn)動望遠鏡前,要松開固定它的螺絲;轉(zhuǎn)動望遠鏡時,手應持著其支架轉(zhuǎn)動,不能用手持著望遠鏡轉(zhuǎn)動。

      【數(shù)據(jù)記錄及處理】

      表4 一級譜線的衍射角

      零級像位置

      左傳一級像

      位置

      偏轉(zhuǎn)角

      右轉(zhuǎn)一級像

      位置

      偏轉(zhuǎn)角

      偏轉(zhuǎn)角平均值

      光柵常數(shù)

      鈉光的波長λ0 = 589·

      根據(jù)式(10) K=1, λ

      相對誤差

      【思考題】

      1 什么是最小偏向角?如何找到最小偏向角?

      2 分光計的主要部件有哪四個?分別起什么作用?

      3 調(diào)節(jié)望遠鏡光軸垂直于分光計中心軸時很重要的一項工作是什么?如何才能確保在望遠鏡中能看到由雙面反射鏡反射回來的綠十字叉絲像?

      4 為什么利用光柵測光波波長時要使平行光管和望遠鏡的光軸與光柵平面垂直?

      5 用復合光源做實驗時觀察到了什么現(xiàn)象,怎樣解釋這個現(xiàn)象?

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