大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報告答案大全(實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上大全（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及思考題答案全包括）伏安法測電阻 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(1) 利用伏安法測電阻。(2) 驗(yàn)證歐姆定律。(3) 學(xué)會間接測量量不確定度的計(jì)算；進(jìn)一步掌握有效數(shù)字的概念。專心-專注-專業(yè)實(shí)驗(yàn)方法原理根據(jù)歐姆定律， R=UI，如測得 U 和 I 則可計(jì)算出 R。值得注意的是，本實(shí)驗(yàn)待測電阻有兩只，一個阻值相對較大，一個較小，因此測量時必須采用安培表內(nèi)接和外接兩個方式，以減小測量誤差。實(shí)驗(yàn)裝置待測電阻兩只，05mA 電流表 1 只，05V 電壓表 1 只，050mA 電流表 1 只，010V 電壓表一只，滑線變阻器 1 只，DF1730SB3A 穩(wěn)壓源 1 臺。實(shí)驗(yàn)步驟

2、本實(shí)驗(yàn)為簡單設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)線路、數(shù)據(jù)記錄表格和具體實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)由學(xué)生自行設(shè)計(jì)。必要時，可提示學(xué)生參照第 2 章中的第 2.4 一節(jié)的有關(guān)內(nèi)容。分壓電路是必須要使用的，并作具體提示。(1) 根據(jù)相應(yīng)的電路圖對電阻進(jìn)行測量，記錄 U 值和 I 值。對每一個電阻測量 3 次。(2) 計(jì)算各次測量結(jié)果。如多次測量值相差不大，可取其平均值作為測量結(jié)果。(3) 如果同一電阻多次測量結(jié)果相差很大，應(yīng)分析原因并重新測量。數(shù)據(jù)處理(1) 由 U= U max 1.5% ，得到 U 1 = 0.15V , U 2 = 0.075V；(2) 由 I= I max 1.5% ，得到 I1 = 0.075mA, I 2

3、 = 0.75mA ；(3) 再由 uR= R (3V) + (3I)，求得 uR1= 9 101 , uR 2 = 1 ；(4) 結(jié)果表示 R1= (2.92 0.09) 10 3 , R2 = (44 1)光柵衍射實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 了解分光計(jì)的原理和構(gòu)造。(2) 學(xué)會分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用方法。(3) 觀測汞燈在可見光范圍內(nèi)幾條光譜線的波長實(shí)驗(yàn)方法原理測量次數(shù) 123U1 /V 5.46.98.5I1 /mA 2.002.603.20R1 / 270026542656測量次數(shù) 123U2 /V 2.082.222.50I2 /mA 38.042.047.0R2 / 54.752.953.2U2I

4、2若以單色平行光垂直照射在光柵面上，按照光柵衍射理論，衍射光譜中明條紋的位置由下式?jīng)Q定：(a + b) sin k=dsin k =k如果人射光不是單色，則由上式可以看出，光的波長不同，其衍射角也各不相同，于是復(fù)色光將被分解，而在中央 k =0、 =0 處，各色光仍重疊在一起，形成中央明條紋。在中央明條紋兩側(cè)對稱地分布著 k=1，2，3，級光譜，各級光譜線都按波長大小的順序依次排列成一組彩色譜線，這樣就把復(fù)色光分解為單色光。如果已知光柵常數(shù)，用分光計(jì)測出 k級光譜中某一明條紋的衍射角，即可算出該明條紋所對應(yīng)的單色光的波長。實(shí)驗(yàn)步驟(1) 調(diào)整分光計(jì)的工作狀態(tài)，使其滿足測量條件。(2) 利用光柵

5、衍射測量汞燈在可見光范圍內(nèi)幾條譜線的波長。 由于衍射光譜在中央明條紋兩側(cè)對稱地分布，為了提高測量的準(zhǔn)確度，測量第k級光譜時，應(yīng)測出+k級和-k級光譜線的位置，兩位置的差值之半即為實(shí)驗(yàn)時k取1 。 為了減少分光計(jì)刻度盤的偏心誤差，測量每條光譜線時，刻度盤上的兩個游標(biāo)都要讀數(shù)，然后取其平均值(角游標(biāo)的讀數(shù)方法與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法基本一致)。 為了使十字絲對準(zhǔn)光譜線，可以使用望遠(yuǎn)鏡微調(diào)螺釘12來對準(zhǔn)。 測量時，可將望遠(yuǎn)鏡置最右端，從-l 級到+1 級依次測量，以免漏測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理(1) 與 公 認(rèn) 值 比 較計(jì)算出各條譜線的相對誤0 為公認(rèn)值。(2) 計(jì)算出紫色譜線波長的不確定度差 x 0其中u(

6、) = (a + b) sin )2u( ) = (a + b) | cos | u( )=1600 cos15.092 60 180=0.467nm ; U =2u() =0.9nm最后結(jié)果為:=(433.90.9) nm1.當(dāng)用鈉光(波長=589.0nm)垂直入射到 1mm 內(nèi)有 500 條刻痕的平面透射光柵上時，試問最多能看到第幾級光譜?并請說明理由。答：由(a+b)sin=k最大為 90-6 -9-6得 k=(a+b)/sin所以 sin=1-9最多只能看到三級光譜。2.當(dāng)狹縫太寬、太窄時將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么? 答：狹縫太寬，則分辨本領(lǐng)將下降，如兩條黃色光譜線分不開。狹縫太窄，透光

7、太少，光線太弱，視場太暗不利于測量。3. 為什么采用左右兩個游標(biāo)讀數(shù)?左右游標(biāo)在安裝位置上有何要求?答：采用左右游標(biāo)讀數(shù)是為了消除偏心差，安裝時左右應(yīng)差 180。譜線游標(biāo)左1級(k=-1)右1級(k=+1)nm0nmE黃l(明)左10245621320.258577.1579.00.33右2824824218黃2(明)左10240622020.158574.4577.90.45右2824224224綠(明)左10131632919.025543.3546.10.51右2813424330紫(明)左9735672315.092433.9435.80.44右2773724728又a+b=1/500

8、mm=2*10m，=589.0nm=589.0*10mk=2*10/589.0*10=3.4光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 觀察光電效現(xiàn)象,測定光電管的伏安特性曲線和光照度與光電流關(guān)系曲線;測定截止電壓,并通過現(xiàn)象了解其物理意義。(2) 練習(xí)電路的連接方法及儀器的使用; 學(xué)習(xí)用圖像總結(jié)物理律。實(shí)驗(yàn)方法原理(1) 光子打到陰極上,若電子獲得的能量大于逸出功時則會逸出，在電場力的作用下向陽極運(yùn)動而形成正向電流。在沒達(dá)到飽和前，光電流與電壓成線性關(guān)系,接近飽和時呈非線性關(guān)系,飽和后電流不再增加。2 22 2 -2(3) 若給光電管接反向電壓 u 反，在 eU 反 mvmax / 2=eUS 時(vmax 為

9、具有最大速度的電子的速度) 仍會有電子移動到陽極而形成光電流，當(dāng)繼續(xù)增大電壓 U反，由于電場力做負(fù)功使電子減速，當(dāng)使其到達(dá)陽極前速度剛好為零時 U 反=US，此時所觀察到的光電流為零，由此可測得此光電管在當(dāng)前光源下的截止電壓 US。實(shí)驗(yàn)步驟(1) 按講義中的電路原理圖連接好實(shí)物電路圖；(2) 測光電管的伏安特性曲線： 先使正向電壓加至30伏以上，同時使光電流達(dá)最大（不超量程）， 將電壓從0開始按要求依次加大做好記錄；(3) 測照度與光電流的關(guān)系： 先使光電管距光源20cm處，適當(dāng)選擇光源亮度使光電流達(dá)最大(不超量程)； 逐漸遠(yuǎn)離光源按要求做好記錄；實(shí)驗(yàn)步驟(4) 測光電管的截止電壓： 將雙向開

10、關(guān)換向； 使光電管距光源20cm處，將電壓調(diào)至“0”， 適當(dāng)選擇光源亮度使光電流達(dá)最大（不超量程），記錄此時的光電流I0，然后加反向電壓使光電流剛好為“0”，記下電壓值US； 使光電管遠(yuǎn)離光源（光源亮度不變）重復(fù)上述步驟作好記錄。數(shù)據(jù)處理(1) 伏安特性曲線(2) 照度與光電流的關(guān)系-1001020304050伏安特性曲線照度與光電流曲線(3) 零電壓下的光電流及截止電壓與照度的關(guān)系L /cm 20.025.030.035.040.050.060.070.080.00.00221/L50.00160.00110.00080.00060.00040.00030.00020.00015I /A 1

11、9.9712.546.854.272.881.510.870.530.322520151050U /V-0.6401.02.04.06.08.010.020.030.040.0I /mA02.965.6810.3416.8518.7819.9019.9219.9419.9519.97(2)電光源發(fā)光后,其照度隨距光源的距離的平方成(r)反比即光電管得到的光子數(shù)與r成反比,因此打出的電子數(shù)也與r成反比,形成的飽和光電流也與r成反比,即Ir。1. 臨界截止電壓與照度有什么關(guān)系?從實(shí)驗(yàn)中所得的結(jié)論是否同理論一致?如何解 釋光的波粒二象性?答：臨界截止電壓與照度無關(guān)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論相符。光具有干涉、衍

12、射的特性，說明光具有撥動性。從光電效應(yīng)現(xiàn)象上分析，光又具有粒子性，由愛因斯坦方程來描22. 可否由 Us 曲線求出陰極材料的逸出功?答：可以。由愛因斯坦方程 h=e|us|+ho 可求出斜率us/=h/e和普朗克常數(shù)，還可以求出截距（h/e）o，再由截距求出光電管陰極材料的紅限o ，從而求出逸出功 A=ho。光的干涉牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 觀察等厚干涉現(xiàn)象及其特點(diǎn)。(2) 學(xué)會用干涉法測量透鏡的曲率半徑與微小厚度。實(shí)驗(yàn)方法原理利用透明薄膜(空氣層)上下表面對人射光的依次反射，人射光的振幅將分成振幅不同且有一定光程差的兩部分，這是一種獲得相干光的重要途徑。由于兩束反射光在相遇時的光程差取決于產(chǎn)生反

13、射光的薄膜厚度，同一條干涉條紋所對應(yīng)的薄膜厚度相同，這就是等厚干涉。將一塊曲率半徑 R 較大的平凸透鏡的凸面置于光學(xué)平板玻璃上，在透鏡的凸面和平板玻璃的上表面間就形成一層空氣薄膜，其厚度從中心接觸點(diǎn)到邊緣逐漸增加。當(dāng)平行的單色光垂直入射時，入射光將在此薄膜上下兩表面依次反射，產(chǎn)生具有一定光程差的兩束相干光。因此形成以接觸點(diǎn)為中心的一系列明暗交2 24(m n)y4(m n)實(shí)驗(yàn)步驟(1) 轉(zhuǎn)動讀數(shù)顯微鏡的測微鼓輪，熟悉其讀數(shù)方法；調(diào)整目鏡，使十字叉絲清晰，并使其水平線與主尺平行(判斷的方法是：轉(zhuǎn)動讀數(shù)顯微鏡的測微鼓輪，觀察目鏡中的十字叉絲豎線與牛頓環(huán)相切的切點(diǎn)連線是否始終與移動方向平行)。(2

14、) 為了避免測微鼓輪的網(wǎng)程(空轉(zhuǎn))誤差， 整個測量過程中， 輪只能向一個方向旋轉(zhuǎn)。 盡量使叉絲的豎線對準(zhǔn)暗干涉條紋中央時才讀數(shù)。(3) 應(yīng)盡量使叉絲的豎線對準(zhǔn)暗干涉條紋中央時才讀數(shù)。(4) 測量時，隔一個暗環(huán)記錄一次數(shù)據(jù)。(5) 由于計(jì)算 R 時只需要知道環(huán)數(shù)差 m-n，因此以哪一個環(huán)作為第一環(huán)可以任選，但對任一暗環(huán)其直徑必須是對應(yīng)的兩切點(diǎn)坐標(biāo)之差。數(shù)據(jù)處理環(huán)的級數(shù)m2422201 816環(huán)的位置 mm右21.39121.55221.70821.86222.041左28.44928.32028.16327.97027.811環(huán)的直徑 mmDm7.0586.7686.4556.1085.770環(huán)

15、的級數(shù)n14121086環(huán)的位置 mm右22.23722.43522.66222.88123.162左27.63227.45127.25426.96526.723環(huán)的直徑mmDn5.3955.0164.5924.0843.56120.70920.64620.58120.62920.61220.635875.40.120.6L /cm20.025.030.035.040.050.060.070.0I0 /A1.961.851.060.850.640.610.580.55US /V0.640.630.650.660.620.640.650.63述：h=(1/2)mvmax+A。替的同心圓環(huán)牛頓環(huán)。

16、透鏡的曲率半徑為：R=DmDn=在鼓應(yīng)cR2 u( y ) u(m) u(n) y + m n + m n 2 20.635 2uc ( R) = R uc ( R)R=5.25mm；U= 2 uc ( R) = 11 mmR = ( R U ) =(87511)mm1. 透射光牛頓環(huán)是如何形成的?如何觀察?畫出光路示意圖。答：光由牛頓環(huán)裝置下方射入，在空氣層上下兩表面對入射光的依次反射，形成干涉條紋，由上向下觀察。2. 在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，假如平玻璃板上有微小凸起，則凸起處空氣薄膜厚度減小，導(dǎo)致等厚干涉條紋發(fā)生畸變。試問這時的牛頓環(huán)(暗)將局部內(nèi)凹還是局部外凸?為什么?答：將局部外凸，因?yàn)橥粭l

17、紋對應(yīng)的薄膜厚度相同。3. 用白光照射時能否看到牛頓環(huán)和劈 尖干涉條紋?此時的條紋有何特征?答：用白光照射能看到干涉條紋，特征是：彩色的條紋，但條紋數(shù)有限。雙棱鏡干涉實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 觀察雙棱鏡干涉現(xiàn)象,測量鈉光的波長。(2) 學(xué)習(xí)和鞏固光路的同軸調(diào)整。實(shí)驗(yàn)方法原理雙棱鏡干涉實(shí)驗(yàn)與雙縫實(shí)驗(yàn)、雙面鏡實(shí)驗(yàn)等一樣，都為光的波動學(xué)說的建立起過決定性作用，同時也是測量光波波長的一種簡單的實(shí)驗(yàn)方法。雙棱鏡干涉是光的分波陣面干涉現(xiàn)象，由 S 發(fā)出的單色光經(jīng)雙棱鏡折射后分成兩列，相當(dāng)于從兩個虛光源 S1和 S2 射出的兩束相干光。這兩束光在重疊區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生干涉，在該區(qū)域內(nèi)放置的測微目鏡中可以觀察到干涉條紋。根據(jù)光

18、的干涉理論能夠得出相鄰兩明（暗）條紋間的距離為 x=dD ，即可有 =dDx 其中 d 為兩個虛光源的距離，用共軛法來測，即 d= d1d 2；D 為虛光源到接收屏之間的距離，在該實(shí)驗(yàn)中我們測的是狹縫到測微目鏡的距離；x很小，由測微目鏡測量。實(shí)驗(yàn)步驟(1) 儀器調(diào)節(jié) 粗調(diào)將縫的位置放好，調(diào)至堅(jiān)直，根據(jù)縫的位置來調(diào)節(jié)其他元件的左右和高低位置，使各元件中心大致等高。 細(xì)調(diào)根據(jù)透鏡成像規(guī)律用共軛法進(jìn)行調(diào)節(jié)。使得狹縫到測微目鏡的距離大于透鏡的四倍焦距，這樣通過移動透鏡能夠在測微目鏡處找到兩次成像。首先將雙棱鏡拿掉，此時狹縫為物，將放大像縮小像中心調(diào)至等高，然后使測微目鏡能夠接收到兩次成像，最后放入雙棱

19、鏡，調(diào)雙棱鏡的左右位置，使得兩虛光源成像亮度相同，則細(xì)調(diào)完成。各元件中心基本達(dá)到同軸。(2) 觀察調(diào)節(jié)干涉條紋調(diào)出清晰的干涉條紋。視場不可太亮，縫不可太寬，同時雙棱鏡棱脊與狹縫應(yīng)嚴(yán)格平行。取下透鏡，為方便調(diào)節(jié)可先將測微目鏡移至近處，待調(diào)出清晰的干涉條紋后再將測微目鏡移到滿足大于透鏡四倍焦距的位置。(3) 隨著 D 的增加觀察干涉條紋的變化規(guī)律。(4) 測量 測量條紋間距 x 用共軛法測量兩虛光源 S1和 S2的距離 d2=0.12+8.9108=0.6 測量狹縫到測微目鏡叉絲的距離 D數(shù)據(jù)處理測 x 數(shù)據(jù)記錄mm次數(shù)123456條紋位置起始位置 a8.0953.5548.0303.5508.1

20、843.593終了位置 a3.5758.0353.5738.1003.6808.080被測條紋數(shù)101010101010|a-a|4.5204.4814.4574.5504.5044.487x0.45200.44810.44570.45500.45040.4487x = 0.44998mm測 d 數(shù)據(jù)記錄mm次數(shù)123456放大像間距 d1a17.5605.7717.5385.7557.5205.735a15.7747.5615.7667.5495.7537.515|a1-a1|1.7861.7901.7721.7941.7671.780縮小像間距 d2a27.3576.9337.3816.9

21、107.3556.951a26.9657.3606.9687.3306.9407.360|a2-a2|0.4100.4280.4130.4200.4150.409d 1 = 1.7915mm； d 2 = 0.4158mm測 D 數(shù)據(jù)記錄mm狹縫位置 b1x 的不確定度-29(1)測微目鏡差絲位置 b660D=|b-b|659u A (x) = 0.mm； uB (x) =儀3= 0.mm；2 2(2) 求 d1與 d2的不確定度u A (d1 ) = 0.mm； u A (d 2 ) = 0.mm；uB (d1 ) = 0.007mm； uB (d 2 ) = 0.005mm； uB (d

22、) =儀3= 0.mm；2 22 2(3) 求 D 的不確定度u(D) = 1mm。(4) 波長的合成相對不確定度uc ( ) x d D 2 2 242其中 = d (5) 測量結(jié)果4 d1 24 d 2 2u(x)u(d)u(D)=+=4.12810mm；u(d)1u(d1)+1u(d2)=1.374105mm。1由 =dDx 求得 = 5.87731 10-4 mm。2uc ( ) = 2.427 107 mm；包含因子 k = 2 時， 的擴(kuò)展不確定度U = 2uc ( )結(jié)果表達(dá)式為 = + U = (5.877 0.005) 10 4 mm。1.測量前儀器調(diào)節(jié)應(yīng)達(dá)到什么要求?怎樣才

23、能調(diào)節(jié)出清晰的干涉條紋?2.答：共軸，狹逢和棱背平行與測微目鏡共軸，并適當(dāng)調(diào)節(jié)狹逢的寬度。2. 本實(shí)驗(yàn)如何測得兩虛光源的距離 d?還有其他辦法嗎?1/23. 狹縫與測微目鏡的距離及與雙棱鏡的距離改變時，條紋的間距和數(shù)量有何變化?答：狹縫和測微目鏡的距離越近，條紋的間距越窄，數(shù)量不變，狹縫和雙棱鏡的距離越近，條紋間距越寬，數(shù)量越小。4 . 在同一圖內(nèi)畫出相距為 d 虛光源的 S1和 S2所成的像 d1和d2的光路圖。測薄透鏡的焦距實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)(2)(3)(4)掌握測薄透鏡焦距的幾種方法；掌握簡單光路的分析和調(diào)整的方法；了解透鏡成像原理，掌握透鏡成像規(guī)律；進(jìn)一步學(xué)習(xí)不確定度的計(jì)算方法。實(shí)驗(yàn)方法原

24、理(1) 自準(zhǔn)法當(dāng)光(物)點(diǎn)在凸透鏡的焦平面上時，光點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)過透鏡變成平行光束，再經(jīng)過在透鏡另一側(cè)的平面鏡反射后又匯聚在原焦平面上且與發(fā)光點(diǎn)(物點(diǎn))對稱。(2) 物距像距法測出物距(u)與相距(v)代入公式：1/u +1/v=1/f 可求 f(3) 共軛法保持物與屏的距離(L)不變,移動透鏡，移動的距離為(e)，其中一次成放大像另一次成縮小像,放大像1/u + 1/v=1/2 2(4) 凹透鏡焦距的測量利用光路可逆原理，將凸透鏡所成的實(shí)像作為凹透鏡的物，即可測出凹透鏡成實(shí)像的物距和像距，代入公式1/u +1/v=1/f 可求出焦距 f。實(shí)驗(yàn)步驟本實(shí)驗(yàn)為簡單設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，具體實(shí)驗(yàn)步驟由學(xué)生自

25、行確定，必要時課建議學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)原理及方法中的順序作試答：d=(d1*d2)或利用波長已知的激光作光源，則d=(D/x)f,縮小像1/(u+e)+1/(v-e)=1/f,由于u+v=L，所以f=(L-e)/4L。驗(yàn)。要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)的能直接反映出測量結(jié)果的數(shù)據(jù)記錄表格。數(shù)據(jù)處理(1) 自準(zhǔn)法，物距像距法，則凹透鏡焦距三個試驗(yàn)將所測數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填寫在自行設(shè)計(jì)的表格中。(2) 對共軛法的測量數(shù)據(jù)及處理實(shí)例測量數(shù)據(jù)記錄表 不確定度的計(jì)算過程:6uA(e)=1i e )6(6 1)2= 0.047 cmuB (e ) =0.30 cmu(e)=u A2 (e) + uB2 (e) =0.31 cmu

26、(L) = 0.30 cm所以u( f )f L2 + e2 = 22 2e 2 2u 2 (e ) = 0.368 10- 2-2U =2u( f )=0.145cm=0.1cm 最后表達(dá)式:f = (19.70.1) cm1. 你認(rèn)為三種測量凸透鏡焦距的方法，哪種最好?為什么?答：共軛法最好，因?yàn)檫@個方法把焦距的測量歸結(jié)為對可以精確測定的量 L 和 e 的測量，避免了在測量 u 和 v 時，由于估計(jì)透鏡光心位置不準(zhǔn)確所帶來的誤差。2. 由f =L 2 e 24 L推導(dǎo)出共軛法測 f 的標(biāo)準(zhǔn)相對合成不確定度傳遞公式。根據(jù)實(shí)際結(jié)果，試說明 uB(L)、uB(e)、uA(e)哪個量對最后結(jié)果影響

27、最大?為什么?由此你可否得到一些對實(shí)驗(yàn)具有指導(dǎo)性意義的結(jié)論?答：uA(L)對最后結(jié)果影響最大，因?yàn)?L 為單次測量量。對 O1、O2的測量時，要采用左右逼近法讀數(shù)。3. 測量凹透鏡焦距 f 和實(shí)驗(yàn)室給出的 f0，比較后計(jì)算出的 E 值（相對誤差）一般比較大，試分析 E 大的原因?答：E 較大的原因可能是因?yàn)榉湃氚纪哥R后所成像的清晰度很難確定，即像的聚焦情況不好，從而導(dǎo)致很難測出清晰成像的位置。4. 在測量凸透鏡的焦距時，可以利用測得的多組 u、v 值，然后以 u+v 作縱軸，以 uv 作橫軸，畫出實(shí)驗(yàn)曲線。根據(jù)式(3-15-1)事先推斷一下實(shí)驗(yàn)曲線將屬于什么類型，怎樣根據(jù)這條曲線求出透鏡的焦距

28、 f?答：曲線是直線，可根據(jù)直線的斜率求出 f，f=1/k，因?yàn)?1/f=1/u+1/v，即f =u u + ，故可有 f=1/k。5. 測量凸透鏡的焦距時，可以測得多組 u、v 值，以 v/u(即像的放大率)作縱軸，以 v 作橫軸，畫出實(shí)驗(yàn)曲線。試問這條實(shí)驗(yàn)曲線具有什么形狀?怎樣由這條曲線求出透鏡的焦距 f ?答：曲線是直線，在橫軸上的截距就是 f。O1O2e=o2-o12 2f=(L -e )/4LfO1 左O1 右O1O2 左O2 右O252.4352.9052.6798.0099.0098.5045.8319.8219.6953.5052.7053.1097.9899.2098.594

29、5.4919.9251.6752.8952.2899.0099.5099.2546.9719.5252.7052.9052.8098.8099.2199.0146.2119.6451.3052.8052.0598.6098.9098.7546.7019.5952.3452.8052.5798.3499.1098.7246.1519.70(e( Le2)LLeu(f)=0.3681019.683cm=0.072cm激光全息照相實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)(2)(3)(4)了解全息照相的原理及特點(diǎn)。掌握漫反射物體的全息照相方法，制作漫反射的三維全息圖。掌握反射全息的照相方法，學(xué)會制作物體的白光再現(xiàn)反射全息圖。進(jìn)

30、一步熟悉光路的調(diào)整方法，學(xué)習(xí)暗室技術(shù)。實(shí)驗(yàn)方法原理(1) 概述全息照相是利用光涉的干涉和衍射原理，將物光波以干涉條紋的形式記錄下來，然后在一定條件下，利用衍射再現(xiàn)原物體的立體圖像?？梢姡⒄障啾仨毞謨刹竭M(jìn)行：物體全息圖的記錄過程；立體物像的再現(xiàn)過程。(2) 全息照相與普通照相的主要區(qū)別全息照相能夠把物光波的全部信息記錄下來，而普通照相只能記錄物光波的強(qiáng)度。全息照片上每一部分都包含了被攝物體上每一點(diǎn)的光波信息，所以它具有可分割性，即全息照片的每一部分都能再現(xiàn)出物體的完整的圖像。在同一張全息底片上，可以采用不同的角度多次拍攝不同的物體，再現(xiàn)時，在不同的衍射方向上能夠互不干擾地觀察到每個物體的立體

31、圖像。(3) 全息照相技術(shù)的發(fā)展全息照相技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在已有四代。本實(shí)驗(yàn)將用激光作光源完成物體的第二代全息圖漫反射全息圖和第三代全息圖反射全息圖的拍攝和再現(xiàn)。M2OL2L.KSOHLL.K實(shí)驗(yàn)步驟L1M1M激光，然后按下述內(nèi)容和步驟開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1) 漫反射全息圖的拍攝 按漫反射全息光路圖擺放好各元件的位置，整個光路大概占實(shí)驗(yàn)臺面的三分之二左右。各光束都應(yīng)與臺面平行，通過調(diào)平面鏡的俯仰角來調(diào)節(jié)。且光點(diǎn)都要打到各元件的中心部位。兩束光的光程差約為 20cm,光程都是由分束鏡開始算起,沿著光束前進(jìn)的方向量至全息底片為止。物光與參考光夾角為 3050。參考光與物光的光強(qiáng)比為3:18:1（通過調(diào)整擴(kuò)束

32、鏡的位置來實(shí)現(xiàn)）。曝光時間為 6S。上底片及曝光拍照（底片上好后要靜止 12min），藥膜面要正對物體放。(2) 白光再現(xiàn)反射全息圖 按反射全息光路擺放好各元件的位置，先不放入擴(kuò)束鏡 L，各光事與臺面平行。 調(diào)整硬幣，使之與干板（屏）平行，使激光束照在硬幣的中心。 放入擴(kuò)束鏡，使光均勻照射且光強(qiáng)適中，確定曝光時間為 3s。 曝光，硬幣與干板間距為 1cm。(3) 底片處理 顯影。顯影后沖洗 1min，停顯 30s 左右，定影 35min，定影后可打開白熾燈，用水沖洗干板 510min，再用吹風(fēng)機(jī)吹干（吹時不可太近且不可正對著吹，以免藥膜收縮）。(4) 再現(xiàn)觀察 漫反射全息圖的再現(xiàn)。 白光再現(xiàn)反

33、射全息圖的觀察。數(shù)據(jù)處理本實(shí)驗(yàn)無數(shù)據(jù)處理內(nèi)容1. 全息照像有哪些重要特點(diǎn)?答：全息照相是利用光波的干涉和衍射原理，將物體“發(fā)出”的特定波前（同時包括振幅和位相）以干涉條紋的形式記錄下來，然后在一定條件下，利用衍射再現(xiàn)原物體的立體像。全息照相必須分兩步進(jìn)行：（1）物體全息圖的記錄過程；（2）立體物像的再現(xiàn)過程。2. 全息底片和普通照像底片有什么區(qū)別?答：（1）全息照相能夠把物光波的全部信息（即振幅和相位）全部記錄下來，而普通照相只能記錄物光波的強(qiáng)度（既振幅），因此，全息照片能再現(xiàn)出與原物體完全相同的立體圖象。（2）由于全息照片上的每部分都包含了被攝物體上每一點(diǎn)的光波信息，所以，它具有可分割性，即

34、全息照片的每一部分都可以再現(xiàn)出原物體的立體圖象。（3）在同一張全息底片上，可以采用不同的角度多次拍攝不同的物體，再現(xiàn)時，在不同的衍射方向上能夠互不干擾地觀察到每個物體的立體圖象。He-NeHe-Ne首先要熟悉本實(shí)驗(yàn)所用儀器和光學(xué)元件。打開激光器電源，點(diǎn)亮He-Ne激光器，調(diào)整其工作電流，使其輸出最強(qiáng)的H3. 為什么安裝底片后要靜止一段時間，才能進(jìn)行曝光?答：為了減少震動，提高拍攝質(zhì)量，減震是全息照相的一項(xiàng)重要措施，要保證照相質(zhì)量，光路中各元器件的相對位移量要限制在/2 范圍內(nèi)。5. 普通照像在沖洗底片時是在紅光下進(jìn)行的，全息照像沖洗底片時為什么必須在綠光甚至全黑下進(jìn)行?答：因?yàn)槿⒏砂逋坑袑t

35、光敏感的感光材料，所以沖洗底片時必須在綠光甚至全黑下進(jìn)行。用惠斯通電橋測電阻實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 掌握用惠斯通電橋測電阻的原理(2) 正確應(yīng)用復(fù)射式光點(diǎn)檢流計(jì)(3) 學(xué)會用QJ19型箱式電橋測電阻實(shí)驗(yàn)方法原理應(yīng)用自組電橋和箱式電橋兩種方法來測未知電阻 Rx。其原理如圖示，其中 R1、R2、R3是三個已知電阻與未知電阻 Rx構(gòu)成四個臂，調(diào)節(jié)R3 ， 當(dāng)Ucd =0 時電橋平衡。即 I1R1=I2R2, I1Rx=I2R3 Rx =R1R2R3 。實(shí)驗(yàn)步驟(1) 自組電橋: 按圖 3-9-1 連接電路,根據(jù)被測阻值范圍恰當(dāng)選擇比例臂(在電阻箱上), 判斷平衡指示儀用指針式檢流計(jì)。 調(diào)整測定臂 R3使其平

36、衡,記下各臂阻值.逐一測得 RX1、RX2、RX 串，RX 并。(2) 箱式電橋：(按圖 3-9-3 或箱式電橋儀器銘牌右上角的線路圖接線，平衡指示儀用復(fù)射式光點(diǎn)檢流計(jì)。參照書 P95頁表格選取 R1、R2 兩臂和電源電壓，參照自組橋測試結(jié)果選取 R3的初始值。 對每個被測電阻通過不同的靈敏度分別進(jìn)行粗細(xì)調(diào)平衡，并記錄相應(yīng)阻值。數(shù)據(jù)處理自組點(diǎn)橋數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理：箱式電橋數(shù)據(jù)(1) 自組電橋(a =0.1 級)由R=3 Ra/100而U0.95=0.95R得：U1=0.953 1475.20.1100=2U2=0.95 3 3592.00.1/100=6U3=0.95 3 5069.00.1/100

37、=8U4=0.95 3 1042.80.1/100=2測量結(jié)果：R1=(14752) R2=(35926) R3=(50698) R4=(10432) (2) 箱式電橋（a = 0.05 級）由NR=a/100%(kR3+R /10),又 U0.95=0.95R得：U=0.950.05/100(10R3+1000/10)RX1RX2RX串RX并RX1RX2RX串RX并R1/1500300050001000R1/R210101010R2/1500300050001000R3/146.60358.51506.42104.21R3/1475.23592.05069.01042.8RX/1466.03

38、585.15064.21042.1RX/1475.23592.05069.01042.8U1=0.950.05/100(10146.60+100)=0.7U2=0.950.05/100(10358.51+100)=2U3=0.950.05/100(10506.42+100)=2U4=0.950.05/100(10104.21+100)=0.5測量結(jié)果： R1=(1466.00.7)R2=(35852)思考題R3=(50642)R4=(1042.10.5)(1) 電橋一般有兩個比例臂 R1、R2，一個測定臂 R3和另一個待測電阻 RX組成。電橋的平衡條件是RX=（R1/R2）R3。(2) 不能平

39、衡，因?yàn)闃虮蹆啥?C 和 D 兩點(diǎn)電位不會相等。(3) 不會，因?yàn)楸粶y阻值僅僅依賴于 R1、R2、R3三個阻值。 會，因?yàn)橐蓹z流計(jì)判斷是否平衡。 不會，因?yàn)闄z流計(jì)分度值不影響電橋誤差。 會，因?yàn)殡妷禾蜁档碗姌虻撵`敏度，從而增大誤差。 會，因?yàn)槌?R1、R2、R3三個電阻外，還有導(dǎo)線電阻。(4) 由被測阻值大約為1.2k，應(yīng)考慮電源電壓及倍率。電源電壓選擇6V，倍率R1/R2=1，因?yàn)楫?dāng)電橋的四個臂接近時電橋有較高的靈敏度。1.電橋由哪幾部分組成? 電橋的平衡條件是什么?答：由電源、開關(guān)、檢流計(jì)橋臂電阻組成。平衡條件是 Rx=(R1/R2)R32.若待測電阻 Rx 的一 個頭沒接(或斷頭

40、)，電橋是否能調(diào)平衡?為什么?答：不能，Rx沒接（或斷頭），電路將變?yōu)橛覉D所示，A、C 及 C、D 間總有電流，所以電橋不能調(diào)平。3.下列因素是否會使電橋誤差增大?為什么?(1) 電源電壓不太穩(wěn)定；由于電橋調(diào)平以后與電源電壓無關(guān)，則電源電壓不太穩(wěn)定基本不會使電橋誤差增大。(2) 檢流計(jì)沒有調(diào)好零點(diǎn)；若檢流計(jì)沒有調(diào)好零點(diǎn)，當(dāng)其指針指零時檢流計(jì)中電流不為零，即電橋沒有達(dá)到平衡正態(tài)，此時的測量讀數(shù)中將會含有較大誤差甚至?xí)霈F(xiàn)錯誤讀數(shù)；(3) 檢流計(jì)分度值大 ；檢流計(jì)分度值大時會使電橋誤差增大，因電橋的靈敏度與分度值成反比；(4) 電源電壓太低；電源電壓太低會使電橋誤差增大，因電橋的靈敏度與電源電壓成

41、正比；(5) 導(dǎo)線電阻不能完全忽略；對高電阻不會，當(dāng)被測電阻的阻值很高時導(dǎo)線電阻可以忽略。4. 為了能更好地測準(zhǔn)電阻 ，在自組電橋時，假如要測一個約 1.2k的電阻，應(yīng)該考慮哪些因素?這些因素如何選取?答：應(yīng)考慮電源電壓，比例臂的電阻值，檢流計(jì)的分度值。電源電壓取 6V，R1，R2取 1000，檢流計(jì)取 1.5 級A 表。液體粘滯系數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 觀察液體的內(nèi)摩擦現(xiàn)象,了解小球在液體中下落的運(yùn)動規(guī)律。(2) 用多管落球法測定液體粘滯系數(shù)。(3) 掌握讀數(shù)顯微鏡及停表的使用方法。(4) 學(xué)習(xí)用外延擴(kuò)展法獲得理想條件的思想方法。(5) 用作圖法及最小二乘法處理數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)方法原理液體流動時,

42、各層之間有相對運(yùn)動,任意兩層間產(chǎn)生等值反向的作用力, 稱其為內(nèi)摩擦力或粘滯力 f , f 的方向沿液層接觸面,其大小與接觸面積 S 及速度梯度成正比,即f = S dv dx當(dāng)密度為的小球緩慢下落時，根據(jù)斯托克斯定律可知,小球受到的摩擦阻力為 f = 3vd小球勻速下落時, 小球所受的重力vg,浮力ovg,及摩擦阻力 f 平衡，有V ( o )g = 3vo d16d 3 ( o )g = 3vo d =( o )gd 218vo大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明 t 與 d/D 成線性關(guān)系。以 t 為縱軸，d/D 為橫軸的實(shí)驗(yàn)圖線為一直線，直線在 t 軸上的截距為 to，此時為無限廣延的液體小球下所需要

43、的時間，故實(shí)驗(yàn)圖線為直線，因此有t = to + ax可用最小二乘法確定 a 和 t0的值。實(shí)驗(yàn)步驟vo = Lt(1)(2)(3)(4)用讀數(shù)顯微鏡測鋼珠的直徑。用卡尺量量筒的內(nèi)徑。向量筒內(nèi)投入鋼球，并測出鋼球通過上下兩劃痕之間距離所需要的時間。記錄室溫。數(shù)據(jù)處理用最小二乘法計(jì)算 tot = 26.01 x = 0.0527xt = 1.37 x 2 = 0.a =0.0527 26. 01 1.370.05272 0.= 2.29t o = 25.89 (2.29) 0.0527 = 26.01svo =Lto= 4.61mms =( ) gd 218vo= 1.37 103 kg / m s1. 用誤差理論分析本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差（測量不確定度）的主要原因。怎樣減小它的測量誤差?序號小球直徑 /mm量筒直徑 D/mm時間 t/sdD2室溫 T/度11.3081.30450.1425.412.6117.81.3091.29521.3011.30140.1025.633.241.3011.30031.3001.30231.1825.724.181.3031.30341.3031.30223.4225.965.561.3041.29851.3101.30518.9626.286.881.3041.30161.3081.30414.2626.