多光束干涉_研究性实验报告
基础物理实验研究性报告
多光束干涉与法布里—珀罗干涉仪
第一作者：
学号：15271116
院系：
摘要：本实验使用的F-P干涉仪是由迈克尔逊干涉仪改装的。经过笔者阅读课本，发现实验在调节p1，p2板时，仅调节两板平行，未调节p2板与导轨垂直，遂设计一实验方案，在调节两板平行前调节p2板平面与导轨垂直，做对照实验，分析两实验方案的精密度差异。另请重点看加蓝字体（在page2，page7，page10）
关键词：多光束干涉；波长；光程差；对比误差分析；
1.引言
1899年法国物理学家法布里和珀罗创制了以他们名字命名的法布里－珀罗干涉仪（简F-P干涉仪）。用（相位相同的）多光束干涉，可以获得细锐明亮且暗纹较宽的明条纹。它的特点是能够获取十分细锐的干涉条纹，因此一直是长度计量和研究光谱超精细结构的有效工具；多光束干涉原理还在激光器和光学薄膜理论中有着重要的应用，是制作光学仪器中干涉滤光片和激光共振腔的基本构型。因此本实验有着广泛的应用背景。
本实验使用的F-P干涉仪是由迈克尔逊干涉仪改装的。通过实验，不仅可以学习、了解多光束干涉的基础知识和物理内容，熟悉诸如扩展光源的等倾角干涉、自由光谱范围、分辨本领等基本概念，而且可以巩固、深化精密光学仪器的调整和使用等诸多技能。
2.原理部分
2.0 改进实验
如图，书中要求p1p2互相平行后开始测量。
书本中对实验方法的描述并没有考虑到P2与导轨是否垂直的问题，而这实际上是会带来测量误差的。
分析如下：
反射镜P2与反射镜P1的反射像P’1相互平行且垂直Y轴。通常通过测量反射镜P2沿Y轴移动的距离Δd及对应的冒出或陷入干涉条纹的个数n来测量入射光波的波长。这两者满足如下关系式:
2Δd = nλ
其中λ为入射光波的波长。
如果反射镜P2与反射镜P1的反射像M′2相互平行但与X轴成θ角,那么这两者满足如下关系式:
2Δdcosθ = nλ
根据方程式,显然在不考虑其它误差的情况下测量得到的波长值偏大。
又因为波长值放大是成倍放大而非线性放大，
现考虑如何消除该误差：
现试图让平面镜与导轨垂直，可以借助于虚像与实像连线垂直于平面镜的特性,即自准直原理。分别在平面镜上与导轨上设置参照物，调整使参照物的两个实像与虚像共线。
调整思路如下：
1.粗调. 初调反射镜P2 与P1 相互垂直且反射镜P2 与其移动方向垂直后。
2.将一弯折的笔芯固定在反射镜P2 上，让笔芯的尖端靠近平面镜中心。
3.在移动导轨上固定另一根笔芯，让该笔芯的尖端与另一个笔芯的尖端靠在一起。
4.移动反射镜P2,使两根针间距较大。
5.通过目镜观察,同时调节反射镜P2背后的螺丝,直到四笔尖(两笔尖和其在反射镜
P2 的像) 在同一直线上,那么反射镜P2 与其移动方向就垂直了。
决定做两组实验，一组调整p2与导轨垂直，一组不调整，分析不确定度。
2.1多光束干涉原理
F-P干涉仪由两块平行的平面玻璃板或石英板组成，在其相对的内表面上镀有平整度很好的高反射率膜层。为消除两平板相背平面上反射光的干扰，平行板的外表面有一个很小的楔角（见图1）。
图1. F-P干涉仪图2. 表面平行的介质层中
光的反射和折射
多光束干涉的原理如图2所示。自扩展光源上任一点发出的一束光，入射到高反射率的平面上后，光就在两者之间多次往返反射，最后构成多束平行的透射光1、2、3、……和多束平行的反射光1’、2’、3’、……。
在这两组光中，相邻光的位相差都相同，振幅则不断衰减。位相差由
λ
θ
πθλ
π
λ
πδcos 4cos n 222nd d L
=
=
?=
（1）
给出。其中θcos 2?=?nd L 是相邻光线的光程差；n 和d 分别为介质层的折射率和厚度，θ为光在反射面上的入射角，λ为光波波长。
由光的干涉可知
=θcos 2nd λλ)(2
1+k k
即透射光将在无穷远或透镜的焦平面上产生形状为同心圆的等倾干涉条纹。 2.2多光束干涉条纹的光强分布
下面来讨论反射光和透射光的振幅。设入射光振幅为A ，则反射光'
1A 的振幅为'r A ，反
射光
'2A 的振幅为rt At '，…；透射光1A 的振幅为t At '，透射光2A 的振幅为rrt At '
，…。
式中，'
r 为光在n ’-n 界面上的振幅反射系数，
r 为光在n-n ’界面上的振幅反射系数，'
t 为光从n ’进入n 界面的振幅透射系数，t 为光从n 进入n ’界面的振幅透射系数。
由光的干涉可知，透射光将在无穷远或透镜的焦平面上产生形状为同心圆的干涉条纹，属等倾干涉。
透射光在透镜焦平面上所产生的光强分布应为无穷系列光束?321A A A 、、的相干叠加。可以证明透射光强最后可以写成：
2
sin )1(41220
t δR R I I -+=
（2）
｛
亮纹 暗纹
式中，0I 为入射光强，2r R =为光强的反射率。图3表示对不同的R 值与位相差的
关系。由图可见，t I 的位置由
δ
决定，与R 无关；但透射光强度的极大值的锐度却与R
的关系密切，反射面的反射率R 越高，由透射光所得的干涉亮条纹就越细锐。
图3. 多光束干涉强度分布曲线
条纹的细锐程度可以通过所谓的半值宽度来描述。由上式可知，亮纹中心的极大值满足，即。令时，强度降为一半，这时应满足：
02
sin 0
2
=δ
即?==2,1,k 20k πδ。令δ
πδδδd k d +=+=20时，强度降为一半，这
时
δ
应满足：
2
2
2)
1(sin
4R R -=δ
代入π
δk 20=并考虑到
δd 是一个约等于0的小量，22)2/(2/sin δδd ≈故
有：
R
R d R R )
1(,)1()42
22
d -=-=δδ（
δd 是一个用相位差来反映半值位置的量，为了用更直观的角度来反映谱线的宽窄，
引入半角宽度
θθd 2=?。由于δd 是一个小量,故可用微分代替,由（1）知
θ
πδλθλ
θ
θπδsin 4,sin 4nd d d d nd d -=
-=
。故略去负号不写（只考虑大小），并用θ
?代替
θd 2，则有：
R
R
nd nd -?==?1sin 2sin 2d θπλ
θπδλθ （3）
它表明反射率R 越高，条纹越细锐，间距d 越大，条纹也越细锐。 2.3F —P 干涉仪的主要参数
表征多光束干涉装置的主要参数有两个，即代表仪器可以测量的最大波长差和最小波长差，它们分别被称为自由光谱范围和分辨本领。 ①自由光谱范围
对一个间隔d 确定的F-P 干涉仪，可以测量的最大波长差是受到一定限制的。对两组条纹的同一级亮纹而言，如果它们的相对位移大于或等于其中一组的条纹间隔，就会发生不同条纹间的相互交叉（重叠或错序），从而造成判断困难，我们把刚能保证不发生重序现象所对应的波长范围λ?称为自由光谱范围。它表示用给定标准具研究波长在附近的光谱结构时所能研究最大光谱范围。可以证明：
nd
22
λλ=
? （4）
②分辨本领
表征标准具特性的另一个重要的参量是它所能分辨的最小波长差δλ，就是说，当波长差小于这个值时，两组条纹不再能分辨开。常称δλ为分辨极限，而把δλλ/称作分辨本领。且可以证明：
R
R
-=1k πλδλ
而分辨本领可由下式表示，即：
R
R -=1k πδλλ （5） δλλ/表示在两个相邻干涉条纹之间能够被分辨的条纹的最大数目。因此分辨本领有
时也称为标准局的精细常数。它只依赖于反射膜的反射率，R 越大，能够分辨的条纹数越多，分辨率越高。
3.实验部分
3.1 实验仪器
法布里-珀罗干涉仪（带望远镜）、钠灯（带电源）、He-Ne 激光器（带电源）、毛玻璃（画有十字线）、扩束镜、消色差透镜、读数显微镜、支架以及供选做实验用的滤色片（绿色）、低压汞灯等。 3.2实验内容
3.2.0调整反射镜子P2与导轨垂直。
①将一弯折的笔芯用胶带固定在反射镜 P2 上，让笔芯的尖端靠近平面镜中心，注意
不能让任何东西触碰反射镜的光学镜面。
②在移动导轨上用胶带固定另一根笔芯，让该笔芯的尖端与另一个笔芯的尖端靠在一
起，注意不能接触导轨上的螺纹。
③移动反射镜 P2 ,使两根针间距增大，同时保证笔芯的弯折角度不变。
④通过分束板 G 1 观察。转动粗调旋钮使P2 前后移动,同时调节反射镜 P2 背后的螺
丝,直到四笔尖( 两笔尖和其在反射镜 P2 的像) 在同一直线上,那么反射镜 P2 与其移动方向就垂直了。
———》
（因为手机焦距问题难以清晰显示）
此后不再变动P2 ，所有调节仅在P1上变动。
3.2.1操作内容
（1）以钠光灯扩展光源照明，严格调节F-P 两反射面、的平行度，获得并研究光束干涉的纳光等倾条纹；确定钠双线的波长差。
提示：利用多光束干涉可以清楚的把钠双线加以区分，因此可以通过两套条纹的相对关系来测定双线的波长差。我们用条纹嵌套来作为测量的判据。设双线的波长为1λ和2λ，且
21λλ>.当空气层厚度为d 时，1λ的第1k 级亮条纹落在2λ的2k +1级亮条纹之间，则有（取
空气的相对折射率n=1）
2211)5.0(cos d 2λλθ+==k k （6）
当d d
?+→d 时，又出现两套条纹嵌套的情况。如这时k k ?+→11k ，由于
21λλ>故15.05.0k 22+?++→+k k ，于是又有
2211)15.0()(cos )(2λλθ+?++=?+=??+k k k k d d （7）
上述两式相减得
λλθ)1(cos d 21+?=?=?k k
由此可得
k
d k ?=-?=?2
211,cos 21λλλθλ
故
d
d ?≈
?=
-=?-2cos 22
2
121λ
θ
λλλλλ (8)
（2）用读数显微镜测量氦氖激光干涉圆环的直径，验证=-+2
21i i D D 常数，并且测定
P 1、P 2的间距。
k D 是干涉圆环的亮纹直径，nd
f D
D k k 221
24λ=-+。证明如下：
第k 级亮纹条件为λθk nd k =?cos 2，所以nd k k 2/cos λθ=。如
nd
k f D k 2-12281
λ=果用焦距为f 的透镜来测量干涉圆环的直径k D ，则有k k f D θtan 2/= 即2
2
)
2/(cos k k D f f +=θ
考虑1/2/< ，所以 2 2812 21 2 221)2/(1)2/(11)2/(f D k k k k f D f D D f f -=-≈+=+ 由此可以得出，即 22 284f nd f k D k +-=λ 故nd f D D k k 221 24λ=-+ 它说明相邻圆条纹直径的平方差是与 k 无关的常数。 由于条纹的确切序数k 一般无法知道，为此可以令k=i+k 0，i 是为测量方便规 定的条纹序号,于是 ?+-=nd f i D i 2 24λ 这样就可以通过i 与2i D 之间的线性关系，求得d f /42 λ；如果知道λ、f 和d 三者 中的任意两个，就可以求出另一个。 3.2.2操作提示 （1）、F-P 干涉仪的调节 本实验用望远镜观察F-P 干涉仪的干涉条纹。具体的干涉仪调节分为三步： ①粗调：按图7放置钠光源、毛玻璃（带十字线）；转动粗（细）动轮使P1P2≈1-2mm ；使P1、P2背面的方位螺钉（6个）和微调螺钉（2个）处于半松半紧的状态，保证它们有合适的松紧调节余量。 ②细调：仔细调节P1、P2背面的6个方位螺钉，用眼睛观察透射光，使十字像重合，这时可以看到圆形的干涉条纹，这一步必须有足够的细心和耐心。 ③微调：徐徐转动P2的拉簧钉进行微调，直到眼睛上下左右移动时，干涉环的中心没有条纹的吞吐，这是可以看到理想的等倾条纹。 图4. 钠双线测量和亮纹直径测量各仪器的位置 （2）、测钠黄光的波长差 缓慢地旋转粗调手轮移动P1，记取与相邻的两条谱线（亮纹）中心重合时相应的位置，记下P1位置d1（注意记录精度）。继续移动P1镜，找到下一个相邻的两条谱线（亮纹）中心重合时相应的位置，记下P1位置d2，继续移动P1，这样周期性的现象出现十次，记下10个表明d 位置的数据。 （3）、用读数显微镜测量氦氖激光干涉圆环的直径D ，验证，并测定、的间距 将钠灯改换为激光灯，加上扩束镜，望远镜换为显微镜，微调使视野中可以看到干涉圆环，移动显微镜的十字叉丝，分别记下叉丝在左边和右边的6-15级圆环时的刻线读数。 3.2.3操作注意事项 ○ 1F-P 干涉仪是精密的光学仪器，必须按光学实验要求进行规范操作。决不允许用手触摸元件的光学面，也不能对着仪器哈气、说话；不用的元件要安放好，防止碰伤、跌落；调解时动作要平稳缓慢，注意防振。 ○ 2使用读数显微镜进行测量时，注意消空程和消视差。 ○3试验完成后，膜片背后的方位螺钉应置于松弛状态。实验数据经教师检查后，注意规整好仪器。 4.结果与讨论 4.1测定钠光波长差（未调节p2） 1.原始数据列表 I 1 2 3 4 5 di/mm 25.83464 26.12068 26.41143 26.71598 26.99287 I 6 7 8 9 10 di/mm 27.28661 27.57432 27.87253 28.15712 28.44506 2.数据处理 由实验原理知： 02 2d i d d i +?= λ 令λ λ?=≡≡2,2 b Y d X i i ， 则由原始数据可： 5.5=- X m mm 2 - 1071141154.2141154.27Y -?== 所以 m X X XY Y X b 42 2 109045.2-- -?=--= 又因为m nm 710893.53.589-?==λ 所以m b 102 109782.52-?== ?λλ 相关系数109999827) )((22 22 ≈=---=Y Y X X Y X XY r 显示X 与Y 具有相当强的线性相关性 3.计算不确定度 b 的A 类不确定度：m r k b b u a 721027123.4)11 (21)(-?=--= b 的B 类不确定度：m m b u b 83 108867.23 1000005.0)(--?=?= b 的合成不确定度：m b u b u b u b a 72 21027123.4)()() (-?=+= 则 m b b u u 13 107913.8)()(-?=??=?λλ 所以，最终的结果表述为： m u 1010)009.0978.5()(-?±=?±?λλ 相对偏差%367.06 978 .56=-= η 4.2测定钠光波长差（调节p2） 1.原始数据列表 I 1 2 3 4 5 di/mm 26.25645 26.54248 26.83322 27.13777 27.41468 I 6 7 8 9 10 di/mm 27.70845 27.99641 28.29432 28.57891 28.86684 4.数据处理 由实验原理知： 02 2d i d d i +?= λ 令λ λ?=≡≡2,2 b Y d X i i ， 则由原始数据可知， 5.5=- X m mm 2- 107562953.227.562953 Y -?== 所以 m X X XY Y X b 42 2 109014673.2-- -?=--= 又因为m nm 710893.53.589-?==λ 所以m b 102 1098446.52-?== ?λλ 相关系数199997262.0) )((22 22 ≈=---=Y Y X X Y X XY r 显示X 与Y 具有相当强的线性相关性 5.计算不确定度 b 的A 类不确定度：m r k b b u a 7210842819.3)11 (21)(-?=--= b 的B 类不确定度：m m b u b 83 108867.23 1000005.0)(--?=?= b 的合成不确定度：m b u b u b u b a 72 210853649.3)()() (-?=+= 则 m b b u u 13 104746.8)()(-?=??=?λλ 所以，最终的结果表述为： m u 1010)008.0984.5()(-?±=?±?λλ %267.06 984 .56=-= η 4.3结果分析 4.3.1F 检验 运用F 值检验法，当就两组数据而言，其自由度f 1=f 2=9 则由上表可得当F 值大于3.18时即可认为两组实验有显著性差异。 不幸的是,根据我测得的数据， S 1=0.008014*10^-3 S 2=0.007083*10^-3 其F值为1.13，小于3.18 这说明是否校正P2-对实验的精密度并没有显著的影响。 4.3.2t检验 带入数据X1=b1=2.9045*10^-4 X2=b2=2.9015*10^-4 S1=0.008014*10^-3 S2=0.007083*10^-3 N1=N2=9 得t=0.0126 显然，t小于图中任意值，说明两组实验没有系统误差。 4.3.3反思 上文中推导出2Δdcosθ = nλ：即当p2与导轨成θ角时，将导致λ的实际值较测量值偏小cosθ倍。当θ足够小时，认为1-cosθ为二阶小量。 而所求的Δλ为λ1-λ2的值，即Δλ的实际值为cosθλ1-cosθλ2，是测量值的cosθ倍。 而1-cosθ要达到η=0.367%时，θ=arccos(1-0.00367)=4.91° 4.91°是一个相当大的角度，故不需要特意调整，即可保证θ角小于该值。 故课本上不需要调整p2与导轨垂直。 结论 本次实验验证了法布里—珀罗干涉仪的高精密度，重复性好特点。从理论与实验两方面证明了实验书中不需要将p2与导轨调至垂直这一做法的合理性。 参考文献 []1李朝荣等.《基础物理实验（修订版）》.北京航空航天大学出版社.2010 年6 月. []3百度百科法布里—珀罗干涉仪 []4翁存程,洪凌鹏,余华恩《迈克尔逊干涉仪反射镜的调节》大学物理实验第29卷第1期 2016年2月 原始数据： ( 学习报告) 姓名：____________________ 单位：____________________ 日期：____________________ 编号：YB-BH-049645 中学生研究性学习报告Research study report of middle school students 中学生研究性学习报告 课题提出背景说明 自从1993年高考中增加考查数学应用能力的应用题以来，应用题在中学数学教学中正在逐步受到重视，关于应用问题的研究已成为当前中学数学的热点问题，历年来已升学或就业的大量学生都暴露出用数学解决实际问题能力低下的弊端，由于种种原因，目前中学生的数学应用能力不容乐观无论是思想意识、数学教材，还是课堂教学的设计，都远没有达到大纲的要求，这也充分说明应用题教学还没有真正到位，需要进一步深入探讨研究课题的目的和意义。 1、充分拓展教材的内容，加强应用题的趣味性和应用性。 2、培养学生对数学应用题的阅读理解能力。 3、提高学生运用数学知识来分析和解决实际问题的能力。 4、还其数学的本源——生活实际，生产实际，科学实验的实际，人类一切实践活动的实际。开展好“实习作业”、“研究性学习”等。通过本课题的研究，探索提高学生的应用能力和实践能力的新路子，全面提高学生的综合素质，为新世纪科学发展的新时代培养创新型人才。 任务分工： 组长负责组织好学生并确定个小组的任务 第一、小组在的带领下区社会上抽样调查居民近5年的消费水平的变化 第二、小组在的带领下上网了解东方市的居民近5年的消费水平的变化 第三、小组在的带领下整理前良小组收集的资料与数据 第四、五小组在分析整理数据 然后集体对数据用数学函数的观点来分析数据，并总结结论 活动步骤： 在XX年9月——XX年12月各小组按自己的任务分工进行数据的调查，收集，整理 在XX年1月————-XX年2月分析数据并用现代技术对数据进行整理在XX年3月——XX年5月集体对数据用数学函数的观点来分析数据，并总结结论 预期成果： （1）根据新课程标准，开展教学改革，提高学生的动手能力，培养学生的创新思维。 （2）通过调查学生在应用图表、阅读能力以及学习其它学科与数学的关系等方面的情况，分析原因，并探索提。 （3）积极开展综合实践活动，根据教学内容组织学生参加社会实践活动。通过参观学习、动手操作、写实验报告，为学生解决实际问题积累经验，使学生感到学习数学知识的重要性和必要性，从而激发学生学习的兴趣。另外，提出问题比解决问题更重要，尤其是从自己周围的实际生活中提出问题，如果学生能养成善于观察、善于发现并提出问题的良好习惯，不但能提高自己的建模能力，加强“应用数学的意识”，而且能开发自己的创造力，将受益无穷。综合实践活动 吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐 吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞11-21 2011 吐吐物 理研究 性实验 报告 研究性报告————扭摆法测转动惯量 第一作者：孟勤超10031123 第二作者：郭瑾10031126 第三作者：张金凯10031108 目录 摘要 (2) 一、实验目的 (2) 二、实验原理 (2) 1.基本原理 (2) 2.间接比较测量法，确定扭转常数K (2) 3.验证平行轴定理 (3) 4.光电转换测量周期 (3) 三、实验仪器 (3) 四、实验步骤 (3) 1.调整测量系统 (3) 2.测量数据 (4) 五、注意事项 (4) 六、数据记录与处理 (4) 1.原始数据记录 (4) 2.数据处理 (5) 七、讨论 (8) 1.误差分析 (8) 2.总结 (8) 实验名称：扭摆法测转动惯量 摘要 转动惯量是刚体转动惯性大小的量度，是表征刚体特性的一个物理量。转动惯量的测量，一般都是使刚体以一定的形式运动。通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量之间的关系，进行转换测量。本实验使物体作扭转摆动，由摆动周期及其它参数的测定算出物体的转动惯量。 一、实验目的 1.熟悉扭摆的构造、使用方法和转动惯量测量仪的使用； 2.利用扭摆法测量不同形状物体的转动惯量和扭摆弹簧的扭摆常数； 3.验证转动惯量的平行轴定理； 4.学会测量时间的累积放大法； 5.掌握不确定度的计算方法。 二、实验原理 1.基本原理 转动惯量的测量，基本实验方法是转换测量，使物体以一定的形式运动，通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量的关系，进行转换测量。实验中采用扭摆法测量不同形状物体的转动惯量，就是使物体摆动，测量摆动周期，通过物体摆动周期T与转动惯量I的关系 来测量转动惯量。 2.间接比较测量法，确定扭转常数K 已知标准物体的转动惯量I1，被测物体的转动惯量I0，被测物体的摆动周期T0，标准物体被测物体的摆动周期T1，通过间接比较法可测得： 湖南XX学院 电路设计研究型报告 题目：电路综合实验 专业：测控技术与仪器 班级：测控xxxx班 学生组员：郭x(组长)、黄x、余x 指导老师：厉x 日期：2014年6月13日 电路课程研究性实验 实验报告 成员表现评估： 黄X：优秀 余X：优秀 郭X：优秀 （一）实验内容 一、R、L、C元件参数的测量 1.用电压、电流表判别黑匣子元件性质。 2. 用交流电压、电流表及功率表分别测量R、L、C元件交流参数，讨论实验误差引起的原因。 二、正弦电源下电路稳态特性的研究 1.用示波器分别观察R、L、C元件在正弦电源下响应的电压、电流波形。 2.用示波器分别观察R、L、C元件伏安关系曲线。 3. 用示波器分别观察RLC元件串联的在正弦电压情况下感性、容性和电阻性响应的电压、电流波形。 实验员：黄X 余X 郭X 报告及其记录：郭X （二）．实验目的： 1学习用示波器观察和分析RC，RL，RLC的电路的响应 2 通过电路方波响应波形的观察，判别元件性质 3 学会用电压、电流表判别黑匣子元件性质。 4 学习用三表法测量交流电路的参数及其误差分析 5 了解RLC元件在正弦电压情况下的电压电流波形 6.学习正确选用交流仪器和设备 7.掌握功率表、调压器的使用 8 综合运用所学知识，自主完成实验，提高科学素养，增加实 验动手能力，提高积极思考问题解决问题的能力。 9.通过这次实验，增强了自信心，磨练战胜困难的毅力，提高 解决问题的能力，通过这次实验，增进了对集体的参与意识 与责任心，给今后的工作中带来大的帮助和借鉴。 （三）：实验原理 一、R、L、C元件参数的测量 1. 调压器提供实验电压，电压表监测元件电压，电流表监测元件电流，在被测元件两端并接一只适当容量的试验电容器，若电流表读数增大则被测元件为容性；反之为感性。 实验操作如【1——1】图接线 实验结果 据图将电压表和电流表的示数记录到表-1中 由表格数据可知电路并入一个电容器后电流表的示数变小，故被测元件为感性。 研究性学习报告范文 篇一：环境研究性学习报告（2294字） XXX： 随着现代都市的发展，出现了一种新的污染——光污染，它已成为现 在都市的环境公害，影响人们的身心健康。而这种光污染是由反光、 反热的建筑材料造成的，如一些大厦的玻璃幕墙。在下午约2～4时折 射的太阳光正好对着公路，司机们的视线受到干扰，存有安全隐患。 在深圳也存有此种问题，特别是繁华地段的高层反光反热的玻璃幕墙，所以，本小组在深圳市的蔡屋围等繁华地段实行调查研究，展开了 “光污染”的课题研究。课题目的： 1.理解和了解光污染的相关知识。 2.调查城市光污染，并提出相关建议。 3.学会团结合作，学会对知识的探讨与研究。オ 课题研究过程与方法： 1.查找资料：上网查找，翻阅书报。收集资料。 (1)光污染分为人造光与自然光，这些光照对人体有害处。 (2)人对光的色彩有何反应。 (3)光污染对各种人群的危害。 2.实地调查 (1)对行人、司机的采访。 (2)采用拍照，实行实情记录。 3.总结整理 (1)整理资料，分析内容。 (2)制作网页。 研究结果和分析： 1.光污染及其危害 根据环境科学的解释，光污染是指过量的光辐射，紫外线辐射和红外 线辐射对人体健康，人类生活和工作环境造成不良影响的现象。 (1)眩光 造成光污染的光辐射中常见的是眩光。眩光是指在视野内有光亮度范 围不适宜，在空间或时间上存有着极端的光亮度对比，以致引起不舒 服或降低可见度的视觉现象，玻璃幕墙的光污染就是因为其反射太阳光、灯光等光线过强造成眩光。眩光使人的视力下降并迅速疲劳，日 常生活中的眩光污染有很多，如夜间迎面而来的汽车前灯的眩光会使 受到光刺激的司机和行人控制力降低，很容易发生危险等。 (2)自然光 自然光主要来源太阳辐射。太阳光主要有紫外线、红外线、可见光等。而光污染是指过量的光的辐射，紫外光的辐射，能对人体健康、人类 生活和工作环境造成不良影响。如：受日光中的紫外线过度的照射， 便会引起日光性皮肤炎，会使人身体暴露部位红肿，严重者起水疱， 患部有灼热，刺痒或疼痛感；病情严重时，可伴随身体不适、发烧、 恶心及心跳加速，长期日晒过量会造成慢性损害，长期照射阳光，紫 外线能诱发皮肤癌。但适量的阳光照射是必要的。 (3)反射太阳光 反射太阳光，这种光污染是城市中最为严重的。例如，我市的建筑， 虽然以玻璃幕墙为主，是很美观，但在美丽的背后却潜藏着杀机，它 给周围的人带来了很多危险，如：使正常细胞衰亡，出现血压升高， 心急燥热等不良症状，还能够使人的视力下降尤其是眩光。 日期2014 年4月2日；六周周三，下午；姓名学号2 成绩 实验三安全性实验及其教学研究 ——氢气的制取与性质实验 一、氢气的制取 1.相关知识：置换反应，氢气的物理性质与化学性质，气体的收集方法。 （1）置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，是化学中四大基本反应类型之一，包括金属与金属盐的反应，金属与酸的反应等。 （2）氢气的性质 物理性质：1.通常情况下，无色无味气体； 2. 密度比空气小； 3. 难溶于。 化学性质：1.可燃性 2H2+O2=2H2O 2.还原性 H2+CuO=Cu+H2O (3)气体的收集方法： 2.实验用品：（请画实验装置图，并标明各药品和仪器名称） 药品：锌粒、稀硫酸、硫酸铜溶液、氧化铜 仪器：导气管、试管，酒精灯，水槽，启普发生器 启普发生器由三部分组成。上面一部分是球形漏斗，下面一部分是玻璃球和玻璃半球所组成的容器，第三部分是带旋钮的导气管。它是固液不加热的反应装置，使用启普发生器制取氢气十分方便，可以及时控制反应的发生或停止。 锌粒由容器上的气体出口加入，稀硫酸从长颈漏斗口注入，固体的量不得超过球体容积的1/3。因此，锌粒是放在启普发生器的玻璃球中，而稀硫酸会在玻璃球和玻璃半球的容器中。 3.实验步骤（用简洁明了的方法比如流程图表示）： 稀释浓硫酸检查装置气密性装入锌粒和稀硫酸开启导气管活塞，收集H2 验纯 4.实验改进： ⑴在反应前加入少许硫酸铜的晶体或溶液可加快反应速率。请问为什么？ 答：锌跟稀硫酸反应的制取氢气，加入少量硫酸铜溶液后，金属锌可以置换金属铜Zn + CuSO4= ZnSO4+ Cu，形成铜锌原电池，原电池能加速负极金属和电极质的反应速率。 ⑵你还有其他的改进方法吗？ 答：还可以选用纯度不高、形状不规则、比较粗糙的锌粒。 5.实验安全提示： ⑴稀硫酸如何配制（包括用量、浓度、温度的控制）？ 答： （1）浓硫酸的稀释：将浓硫酸沿着容器内壁（或沿着玻璃棒）缓慢地注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。 （2）稀硫酸的用量：加入稀硫酸可事先往启普发生器中加水至将金属锌全部淹没处，倒出水后量水的体积，即为稀硫酸的体积。 （3）稀硫酸的浓度：V浓H2SO4∶V H2O=1∶4或者1:5也可。 （4）稀释时温度的控制：在稀释浓硫酸时，为了迅速扩散热量，可以在装了水的水槽内稀释并不断地搅拌。 研究性学习实验报告 课题名称：有关全息投影的研究 班级：1403班 小组组长：郭嘉昕 小组成员：郭京伟段泽华王捷聪孙泽錡 日期：2015年3月 有关全息投影的实验报告 第一部分 有关实验选材的研究 一、实验设计思想 （1）实验目的 通过对比，研究不同材料对于光线的折射和漫反射的效果，并且在其中寻找效果最佳、性价比高的材料，进行下一步实验。 （2）实验原理 当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”。 （3）实验方法 从成本方面考虑，先将不同材料做成面积的板状模型和立方体状模型，再将我们的光源设备调节到最高亮度，以最佳效果的角度将画面投射到不同的材料上。在同样暗度的房间里，用高度、距离固定的摄影机进行拍摄，再将不同材料的照片转入Photoshop,通过其内置的亮度数值初步判断不同材料的反射效果。将亮度（p）、材料制作的难易程度(q)以及其它视觉效果(w)三项各10分的标准分数按一定比例绘制出总分数，来选取实验材料。 实验测量表格如下： （4）实验仪器：各种实验材料*1、投影光源（4.7英寸）*1、摄像机*1、Windows电脑（Photoshop软件）*1 二、实验过程记录 （1）实验分工 （2）实验步骤 第一步—确定材料。因为我们是初次进行研究，对于具体的实验材料并不能确定，所以我们进行了解后，一共选取了4种材料： 第二步--选取材料。因为我们进行的实验成本非常有限所以我们必须先走向市场，来查看和询问有些材料是否可以被加工和购买到（具体材料价格请见附录）。将他们的难易程度（q）进行量化，10分为很容易得到，1分为基本不可能得到，以此绘制表格： 第三步—对比亮度。在了解了我们选取的材料的基础上，以节约环保为本，我们购买或借到了这四种材料。并选择在2015年3月8日的晚上，在教室里进行亮度测试。我们先将光源设备调节到最大亮度，拍摄的得到了一张照片，再不断尝试不同的角度，以求能用最好的效果反射光源并拍摄下来。我们将五张照片导入电脑，用Photoshop软件分别查看他们的RGM指数（具体RGM指数请见附录），来进行评分，但因为镜子的超好反射效果，我们改进了我们算法，以分段函数的方式来进行得分评判（p）。 评分结果如下 研究型实验报告 院（系）名称机械工程及自动化学院专业名称机械工程及自动化 实验作者学生姓名学生学号第一作者王路明11071172 第二作者马天行11071160 第三作者吴宏宇11071167 钠黄光双线波长差的测量及其应用 王路明11071172 马天行11071160 吴宏宇11071167 摘要：迈克逊干涉仪是一种精密干涉仪，其测量结果可精确到与波长相比拟。本文从实验的原理和方法等方面对用此仪器精确测定钠黄双线差及钠的相干长度进行了讨论， 并用实验数据验证了理论值，达到了预期的效果。 关键词：迈克尔逊干涉仪，双线波长差，钠黄光，光程差，玻璃折射率， 一．实验基本要求 1．掌握迈克尔逊干涉仪的工作原理和结构，学会它的调整方法和技巧； 2．利用干涉条纹变化的特点测定光源波长； 3．了解光源的非单色性对干涉条纹的影响； 4．学会用迈克尔逊干涉仪测透明玻璃片折射率。 二．仪器简介 He 激光器、钠光灯、毛玻璃、扩束镜、千分尺、透明玻璃等迈克尔逊干涉仪、Ne 三．实验原理 迈克尔逊干涉仪是l883年美国物理学家迈克尔逊（A.A.Michelson）和莫雷（E.W.Morley）合作，为研究“以太漂移实验而设计制造出来的精密光学仪器。用它可以高度准确地测定微小长度、光的波长、透明体的折射率等。后人利用该仪器的原理，研究出了多种专用干涉仪，这 些干涉仪在近代物理和近代计量技术中被广泛应用。 1.波长差的测量 钠黄光中包含波长为λ1=589.6nm 和λ2=589.0nm 的两条黄谱线，当用它做光源时，两条谱线形成各自的干涉条纹，在视场中的两套干涉条纹相互叠加。由于波长不同，同级条纹之间会产生错位，当变化两束光的光程差时，干涉条纹的清晰度发生周期性变化 ()() L k I L I ?+=?101cos 1()() L k I L I ?+=?202cos 1 ? ?? ?? ???? ???+???? ????+=L k k L k I I 2cos 2cos 1221021k k k -=? 衬比度：?? ? ????=L k 2cos γ半周期：λ λ?≈ ?22 0L L ? γ 图1.钠黄光双线结构使干涉条纹的衬比度随ΔL 做周期性变化 在视场E 中心处λ 1 和λ2两种单色光干涉条纹相互叠加。若逐渐增大镜M1与M2的间距d ，当λ1得第k1级亮纹和的第k2级暗纹相重合时，叠加而成的干涉条纹清晰度最低，此时增大d ，条纹由逐渐清晰，直到光程差δ的改变达到 22112λ2 1 k λk 2d δ）（+=== （1） 时，叠加而成的干涉条纹再次变得模糊。可得 2112λ1m m λd d 2）（）（+==-（2） 则λ1和λ2的波长差为 Δd 2λλλ-λΔλ2 121= = （3） Δd=d2-d1 ，当λ1和λ2的波长差相差很小时，λ2 λλλλ2 121=+= (λ=589.3nm )， 则可得 d 22 21?=-=? λ λλλ （4） 迈克尔逊干涉仪实验报告 摘要：迈克尔逊干涉仪是迈克尔逊根据光分振幅干涉原理制成的 1 / 13 精密测量仪器，迈克尔逊仪可以精密测量查长度及长度的微小变化，迈克尔逊和他的合作者利用这种干涉仪用它进行了许多著名实验，后人又根据这种干涉仪的基本原理研制出许多具有实用价值的干涉仪，迈克尔逊干涉仪在近代物理和近代计量技术发展中起着重要作用。 关键词：干涉仪分振幅精密测量 目录 1实验原理 (4) 1.1迈克尔逊干涉仪的光路 (4) 1.2单色电光源的非定域干涉条纹 (4) 1.3迈克尔逊干涉仪的机械结构 (6) 2实验仪器 (7) 3实验主要步骤 (7) 3.1迈克尔逊干涉仪的调整 (7) 3.2点光源非定域干涉条纹的观察和测量 (8) 4 实验数据处理 (8) 4.1实验数据记录 (8) 4.2用逐差法处理数据 (8) 4.3计算不确定度 (9) 5 误差分析 (10) 6 实验操作总结 (11) 6.1调整实验仪器 (11) 6.2判断及调整条纹 (11) 6.3计数及记录 (11) 7 实验改进建议 (11) 7.1对计数器的改进 (11) 7.2对实验仪器的改进 (12) 7.3对激光器的改进 (12) 8实验感想 (12) 图片 (12) 3 / 13 图 1 正文 1实验原理 1.1迈克尔逊干涉仪的光路 迈克尔逊干涉仪的光路如图1所示，从光源S 发出 的一束光射在分束板G1上，将光束分为两部分： 一部分从G1的半反射膜处反射，射向平面镜M2； 另一部分从G1透射，射向平面镜M1。因G1和全反 射平面镜M1、M2均成45°角，所以两束光均垂直 射到M1、M2上。从M2反射回来的光，透过半反 射膜；从M1反射回来的光，为半反射膜反射。二 者汇集成一束光，在E 处即可观察到干涉条纹。光 路中另一平行平板G2与G1平行，其材料及厚度与 G1完全相同，以补偿两束光的光程差，称为补偿 板。 反射镜M1是固定的，M2可以在精密导轨上前后移动，以改变两束光之间的光程差。M1，M2的背面各有3个螺钉用来调节平面镜的方位。M1的下方还附有2个方向相互垂直的拉簧，松紧它们，能使M1支架产生微小变形，以便精确地调节M1。 在图1所示的光路中，M1’是M1被G1半反射膜反射所形成的虚像。对观察者而言，两相 干光束等价于从M1’和M2反射而来，迈克尔逊干涉仪所产生的干涉花纹就如同M2与M1’之间的空气膜所产生的干涉花纹一样。若M1’与M2平行，则可视作折射率相同、厚度相同的薄膜（此时的为等厚干涉）；若M1’与M2相交，则可视作折射率相同、夹角恒定的楔形薄膜。 1.2单色电光源的非定域干涉条纹 如图2所示，M2平行M1’且相距为d 。点光源S 发出的一束光，对M2来说，正如S’处发出 的光一样，即SG=S’G ；而对于在E 处观察的观察者来说，由于M2的镜面反射，S’点光源如处于S2’处一样，即S’M2=M2S2’。又由于半反射膜G 的作用，M1的位置如处于M1’的位置一样。同样对E 处的观察者，点光源S 如处于S1’位置处。所以E 处的观察者多观察到的干涉条纹，犹如虚光源S1’、S2’发出的球面波，它们在空间处处相干，把观察屏放在E 空间不同位置处，都可以见到干涉花样，所以这一干涉是非定域干涉。 如果把观察屏放在垂直与S1’、S2’连线的位置上，则可以看到一组同心圆，而圆心就是S1’、S2’的连线与屏的交点E 。设在E 处（ES2’=L ）的观察屏上，离中心E 点远处有某一点P ，EP 的距离为R ，则两束光的光程差为 《初中化学探究性实验的研究》课题结题报告 宁江区毛都站镇中学马池玉 随着化学新课程的启动和推进，我校作为一所普通初中，在实施化学新课程的过程中，遇到了新的问题和困难。特别是对于新课程提倡的探究性实验，在学生学和老师教的过程中，困惑最大。针对此现状，我立了《初中化学探究性实验研究》课题。经过几年的实践和研究，取得了一定的成绩。在总结研究成果的基础上，我们提出如下报告。 一、课题提出的背景 （1）化学是一门以实验为基础的自然学科，化学实验是帮助学生获得化学知识、掌握实验技能，激发学习兴趣、培养实验能力的一种教学手段，它在初三化学教学中始终占有十分重要的位置。初三化学实验课改前以验证性实验为主，而把探究性实验作为初中化学的基本教学要求，第一次在2001年的《九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲（试用修订版）》中正式提出。大纲指出：教师应“适当引入一些探究性实验”，“应逐步加强学生的探究性实验”，“适时地安排一些学生自主探究的实验”，“探究性实验和综合实践活动能较好地体现学生的创新思维和实践能力”。等等这些指导性的言语都在告诉我们探究性教学应该启程了。 （2）松原市从2003年进入国家化学新课程标准实验区，面对新的教材和新的化学课程标准要求原有的实验教学方式是统一的实验要求、实验教学模式，学生的个性发展不利，单一的实验内容又脱离社会实际，已逐渐显示出不足之处。为了增强学生学习的主动性、能动性和独立性。因此开展化学探究性实验的教学与研究，是化学教学走素质教育之路的有效途径。 (3)在实践过程中，根据我校学生特点和学校化学实验室仪器设备条件，把新人教版教材上的50多个实验按分类可分为学生探究实验、教师演示实验、学生家庭小实验等，而其中有以学生探究实验为主（上册13个，下册11个）。这次我共选择了其中的19个进行探究教学，但学生在进行探究性实验时存在诸多的问题，如：刚开始大多学生只习惯于思考老师向他们提出的问题，而不会主动地去提出问题、发现问题或者敢于提出自己不同的见解和方案；当老师给学生设置了问题情景后，让他们能独立地设计实验去解决问题时，学生多半会到教材中找现成的实验方案，很少有学生能创造性地去设计新的实验方案。而大家知道，学生会提出问题，设计解决问题的方案恰恰是探究性实验最重要的两个环节。随着新课程实施的不断深入以及我校实验室条件的不断改善，在汲取过去几年新课程实施中的经验和不足，我校化学组确立“初中化学探究性实验教学的研究与实践”课题，旨在进一步以学生为主体，促进学生主体发展。同时也想为进一步提高教师的专业成长搭建一个平台。 二、课题研究的理论依据 化学探究性实验是指在教师的引导下，学生根据化学教学的内容或日常生活、生产中遇到的问题，对自然界及研究的现象提出问题，从问题或任务出发，通过形式多样的探究实验活动，利用已知的、外加的因素去作用于研究对象，借助化学探究性实验，独自或与他人合作加以探索，来认识研究对象的未知性质、组成、变化特征，以及与其他对象或现象的联系等的一种教学方式。其教学过程中一般围绕八个要素展开，即：提出问题（或创设情境）、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流。借助该形式，引导学生主动进行实验设计、现象观察，结果分析，从中发现科学概念或原理，达到获得知识，形成概念，掌握技能，优化思维，培养情感体验，提高综合能力的目的。 研究性学习 1.1：研究性学习的定义 研究性学习是以学生的自主性、探索性学习为基础，在教师指导下，从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。 对上述定义进行分解，就会发现其中几个重要的关键点，如下图所示。 上述定义属于狭义上的研究性学习，属于课程形态层面；而广义的研究性学习可以泛指学生主动探索的学习活动，使用于学生对所有学科的学习，即学习方式层面的研究性学习。 研究性学习 1.2：研究性学习的分类 依据研究内容的不同，研究性学习的实践主要可以分为两大类课题： （1）研究类，包括调查研究、实验研究和文献研究等； （2）项目（活动）设计类，包括社会性活动设计和科技类项目等。 从组织形式来看，研究性学习可分为三种： （1）小组合作研究（4~6人组成课题组）； （2）个人独立研究（开放式作业）； （3）个人研究与全班集体讨论相结合的研究。 研究性学习 1.3：研究性学习的特点 研究性学习具有开放性、探究性和实践性的特点，是师生共同探索新知的学习过程,是师生围绕着解决问题，共同完成研究内容的确定、方法的选择以及为解决问题相互合作和交流的过程。具体来说，研究性学习不同于其他学习方式的特点有如下几点。 1．强调学习方式的研究性 研究性学习强调选择自然界和社会生活中的真实问题作为学习和研究的主题，即以问题或项目作为研究性学习的载体。学生的知识获得与能力培养，都是在对自然和社会的客观规律进行科学研究的过程中、在解决实际问题的探索过程中来完成，可见，研究性学习的方式具有鲜明的研究特性。 2．强调学习内容的实践性 研究性学习强调理论知识与自然界、与社会生活实际的紧密联系；强调学习内容与研究的主题必须具有实践性，即必须具有现实意义和实用价值。 3．强调认识过程的完整性 人类的认识过程在完成三个阶段（感性认识、理性认识、实践）和两个飞跃（由感性认识→理性认识的飞跃、由理性认识→实践的飞跃）后，才能真正实现对客观事物规律的认识、理解和把握。而这正是研究性学习教学模式最本质的特征。 研究性学习 1.4：研究性学习和接受式学习的异同 研究性学习 2.6：开题报告和评审活动 小组实施方案确定以后，需要以班为单位组织开题报告，由各研究小组选派一位代表向指导教师（组）和全班同学陈述本小组的研究方案。指导教师和全班同学均可提出问题，小组内成员均可参与回答提问。指导教师根据全班讨论的情况，对研究方案进行评审，或提出研究方案建议和修改意见。明显不合理，难以实施以及没有充分准备的选题不予通过，这些小组需要重新讨论、修改，准备第二次报告。课题开题报告（以课题组为单位填写）如下图所示。 吞吞吐吐吞吞吐吐吞 吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐吞吞吐吐[11-21 2011 研究性报告————扭摆法测转动惯量 第一作者：孟勤超 10031123 第二作者：郭瑾 10031126 第三作者：张金凯 10031108 目录 实验名称：扭摆法测转动惯量 摘要 转动惯量是刚体转动惯性大小的量度，是表征刚体特性的一个物理量。转动惯量的测量，一般都是使刚体以一定的形式运动。通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量之间的关系，进行转换测量。本实验使物体作扭转摆动，由摆动周期及其它参数的测定算出物体的转动惯量。 一、实验目的 1.熟悉扭摆的构造、使用方法和转动惯量测量仪的使用； 2.利用扭摆法测量不同形状物体的转动惯量和扭摆弹簧的扭摆常数； 3.验证转动惯量的平行轴定理； 4.学会测量时间的累积放大法； 5.掌握不确定度的计算方法。 二、实验原理 1.基本原理 转动惯量的测量，基本实验方法是转换测量，使物体以一定的形式运动，通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量的关系，进行转换测量。实验中采用扭摆法测量不同形状物体的转动惯量，就是使物体摆动，测量摆动周期，通过物体摆动周期T与转动惯量I的关系 来测量转动惯量。 2.间接比较测量法，确定扭转常数K 已知标准物体的转动惯量I1，被测物体的转动惯量I0，被测物体的摆动周期T0，标准物体被测物体的摆动周期T1，通过间接比较法可测得： 也可以确定出扭转常数K 定出仪器的扭转常数K，测出物体的摆动周期T，就可计算出转动惯量I。 3.验证平行轴定理 平行轴定理：若质量为m的物体（小金属滑块）绕通过质心轴的转动惯量为I0时，当转轴平行移动距离x时，则此物体的转动惯量变为。为了避免相对转轴出现非对 称情况，由于重力矩的作用使摆轴不垂直而增大测量误差。实验中采用两个金属滑块辅助金属杆的对称测量法，验证金属滑块的平行轴定理。这样，I0为两个金属滑块绕通过质心轴的转动惯量，m为两个金属滑块的质量，杆绕摆轴的转动惯量I杆，当转轴平行移动距离x时（实际上移动的是通过质心的轴），测得的转动惯量 I＝I杆+I0+mx2 两个金属滑块的转动惯量 I x＝I－I 杆＝I0+mx2 4.光电转换测量周期 光电门和电脑计数器组成光电计时系统，测量摆动周期。光电门（光电传感器）由红外发射管和红外接受管构成，将光信号转换为脉冲电信号，送入电脑计数器测量周期（计数测量时间）。 三、实验仪器 扭摆、金属载物盘、塑料圆柱体、金属空心圆筒、实心塑料球、金属细长杆（两个滑块可在上面自由移动）、数字式计时器、电子天平。（由于待测物体的尺寸已经给出，故不需要游标卡尺、米尺等测量长度的工具） 实验日期 6 月 3 日第 1 组姓名陈博殷学号 073 成绩____________ 实验七探究性实验报告 一、实验题目 “制作叶脉书签” 二、实验主要步骤 1、选材：应选择叶脉粗壮丰富、叶质较厚、大小适中、叶面平整、叶脉的树叶。本实验选用白兰树叶、绿化芒树叶、美丽异木棉树叶、紫荆树叶、鸡蛋花树叶。 2、配液：将碱溶解在适量的水中，配制不同浓度、不同种类的碱液。将硫酸溶液配制到所需浓度。注意安全，千万不要将酸碱液溅到眼睛里。 3、加热：将配好的酸、碱液放在容器中加热。当加热到液体即将沸腾（80℃左右）时候将选好的叶子放入容器里，并不断搅拌。具体加热时间以叶肉容易被刷掉为度，一般在10分钟左右。（如果碱液浓度不大，或者所选的叶子较老则应延长加热时间。）可以过两三分钟取一片子出来观察，直至叶片变成褐色（或叶肉有脱落）。 4、清洗：在自来水水流下冲洗，洗去多余碱液、酸液。 5、刷除叶肉：将叶片放在玻璃板上，加入一层水，把牙刷打斜（与水平面大约成45度角），顺叶脉轻轻地刷净叶肉，刷时注意：只向一个方向刷（绝对不能来回刷），以免将叶脉刷坏。刷时先从背面开始，刷净背面再刷正面，主叶脉边沿处可用敲出法。刷洗干净后放到滤纸（或报纸）上晾干。如果是老树叶，则在刷洗的过程中，会有两层叶脉出现，这时只要将其中品质稍次的一片去除即可。 6、晾干：取出放在阴凉处风干。或者放在废旧书报中吸干。 7、着色：将风干到6 成的叶脉分别放在甲基橙溶液、紫色石蕊试液、品红溶液中着色，后晾干。建议夹在书中，这样既可以吸干水分，又可以成型。 三、实验现象描述与图片记录 1、探究不同酸碱液的腐蚀效果 2、探究不同浓度的NaOH溶液的腐蚀效果 研究性学习报告范文 第1篇研究性学习报告范文-----研究性开题报告范文一、活动开展的目的和意义随着社会的进步，经济的发展，我国的教育事业也在不断的发展，一种新的教育理念棗研究性学习随之产生。 这种新的学习方式注重学生学习的主体作用，以学生的自主性、探索性为基础，从学生生活和社会生活中选择和确定主题，以个人和小组合作的方式，通过亲身实践获取直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，提高综合运用所学知识解决实际问题的能力。 二、《人与环境》研究性学习的具体实施1．研究动员、确定课题研究性学习是一种新的学习方法，学生对此比较陌生，所以活动的第一步即向学生介绍研究性学习这种新的学习方法及其优点、特点、开展的过程，然后，结合学生的实际情况。 刚刚进入高一，所学知识较少，知识体系不够完善，从而选择学生比较熟悉而又与之息息相关的水作为研究的课题。 2．制定方案，分组调查为了更充分的研究主题，根据我国环境污染的现状，以及关于环境保护的一些热点问题，经过师生的共同研究，把研究的课题细化为几个子课题：一水污染问题；二水的净化问题；三饮水与健康；四珍惜水资源。 班级成员自由组合分别承担四个子课题。 制定子课题的研究方案后，有小组成员查找和收集相关资料，为 课题的研究寻求证据。 3．整理材料，交流信息，论证结果小组成员对资料进行归类整理，筛选有用的材料，从多角度，以多种方式对相关课题进行具体的研究，同时针对有关问题小组之间进行交流研讨，以求对其地研究更深入。 4.评价审核（1）各课题小组汇报研究情况，展示研究成果，得出研究结论。 （2）撰写实验报告，形成有一定学术价值的论文或经验。 三．研究内容首先进一步研究“人与环境”的基本内涵和外显行为，再通过新一轮的教育教学实验，探索中学地理教育中培养学生地理基本素质和基本技能的原则和方法。 课题研究的基本内容如下：不同的课题组采用不同的方式对本课题进行了系统地阐述一、水污染问题介绍水污染的涵义、类型，并到马家沟进行实地考察。 拍摄的照片充分体现了马家沟的污染状况，并对马家沟的水质进行测定，同时对解决水污染问题进行了系统地阐述。 二、珍惜水资源从身边说出，介绍水污染和浪费的现象，提出水危机的问题，漫画设想未来的银行存入的不是钱而是水，呼吁同学们珍惜和爱护水资源，强调透支水就是透支生命。 三、节约能源在我们的日常生活中了解天气预报，似乎是一件必不可少的事情，可是你会像关心天气那样来关心我们空气的质量吗？近些年来，在我国一些主要城市实行了空气质量公报制度，现在，就 北航物理研究性实验报告 专题：模拟示波器的使用及其应用 学号：10151192 班级：101517 姓名：王波 目录 目录 (2) 摘要 (3) 一．实验目的 (3) 二．实验原理 (3) 1.模拟示波器简介 (3) 2.示波器的应用 (6) 三．实验仪器 (6) 四．实验步骤 (7) 1.模拟示波器的使用 (7) 2.声速测量 (8) 五．数据记录与处理 (8) 六．讨论 (10) 摘要 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，它能直观、动态地显示电压信号随时间变化的波形，便于人们研究各种电现象的变化过程，并可直接测量信号的幅度、频率以及信号之间相位关系等各种参数。示波器是观察电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果的重要仪器，也是调试、检验、修理和制作各种电子仪表、设备时不可或缺的工具。 一．实验目的 1.了解示波器的主要结构和波形显示及参数测量的基本原理，掌握 示波器、信号发生器的使用方法； 2.学习用示波器观察波形以及测量电压、周期和频率的方法； 3.学会用连续波方法测量空气速度，加深对共振、相位等概念的理 解； 4.用示波器研究电信号谐振频率、二极管的伏安特性曲线、同轴电 缆中电信号传播速度等测量方法。 二．实验原理 1.模拟示波器简介 模拟示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像并显示在荧光屏上以便测量和分析的电子仪器。它主要由阴极射线示波管，扫描、触发系统，放大系统，电源系统四部分组成。 示波管结构图 （1）工作原理 模拟示波器的基本工作原理是：被测信号经Y轴衰减后送至Y1放大器，经延迟级后到Y2放大器，信号放大后加到示波管的Y轴偏转板上。 若Y轴所加信号为图所示的正弦信号，X输入开关S切换到“外”输入，且X轴没有输入信号，则光点在荧光屏竖直方向上按正弦规律上下运动，随着Y轴方向信号的提高，由于视觉暂留，在荧光屏上显示一条竖直扫描线。同理，如在X轴所加信号为锯齿波信号，且Y轴没有输入信号，则光点在荧光屏上显示一条水平直线。 1 1、以D001大孔阳离子交换树脂负载三氯化铁为催化剂催化合成环己酮缩乙二醇，探究不同催化剂用量对催化效果的影响； 2、探究不同的酮醇比对产物收率的影响； 3、用红外光谱和气相色谱对产物进行表征研究。 香、果香香气、留香持久、香气类型多等特点，作为新型香料在日用香精和食品香精中广泛应用 [1,2] ，也常用于用作特殊的反应溶剂[3] ，…………。 三、实验原理 ………… 三、实验所用主要仪器设备和药品 主要仪器设备：数字阿贝折光仪、Agilent-6890气相色谱仪(安捷伦科技制作有限公司)、360型傅立叶变换红外光谱仪（Wartars 公司）、搅拌器等。 药品：D001树脂（市售）、乙二醇（化学纯）、环己酮（分析纯）、环己烷（化学纯）等；………………… 四、实验部分 1、催化剂的制备 （1）树脂处理 （2）催化剂的制备 ①树脂与FeCl 溶液的交换 称取10g 干燥树脂，用去离子水反复洗涤，再用0.02mol/LFeCl 3溶液1000mL 分数次与反复洗涤后的树脂混合搅拌，以6mL/min 的速度动态交换……………………。 2 ②催化剂的焙烧处理 将上述制备的复合物在马沸炉中在一定条件下进行……………………。 2、环己酮缩乙二醇的合成 100ml 三颈圆底烧瓶中加入2g 催化剂，环己酮0.2mol ，乙二醇0.3mol …………。 五、结果与讨论 1、酮醇比对缩酮反应的影响 固定催化剂用量为2g ，环己酮用量为0.2mol ，以20mL 环己烷作带水剂，回流反应3h ，考察不同酮醇比对缩酮反应产率的影响，结果见表1。 n （酮） /n （醇）（mol 比） 1:1.0 1:1.2 1:1.5 1:2.0 1:2.5 缩酮产率（%） 52 80 84 76 72 由表1乙二醇过量……………………………………。 2、催化剂用量对缩酮反应的影响 ………………………… 3、产物的分析结果 （1）缩酮的确认 生成的环己酮缩乙二醇我们主要通过测红外光谱来确证。其图谱如下： 473.73 543.21 619.32 1119.56 1384.26 1618.67 1637.61 2925.04 3415.95 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 %T r a n s m t t a n c e 1000 2000 3000 4000 W a v e n u m b e r s (c m -1) 《研究性学习报告》 研究性学习报告（ 1）： XXX: 茶是中国的第一大饮料，海南的茶叶在中国茶行业中占有重要的地位。 珍惜品种多种多样，茶叶加工技术纯熟，产茶地面积广阔，特色茶叶风靡全 球。为此，我们对海南的茶叶产地分布及其生长优越的自然条件进行了调查 研究。 研究性学习报告 研究课题：海南的茶叶产地分布及其生长优越的自然条件 小组组长：汪靖惠 小组成员：毛彪蔚汪靖惠柯维凌余嘉宏周宏骏 指导老师：梁振峰 研究方法及步骤： 1，分组，分工；分别进行上网查询，查阅书籍，问地 理老师等。 2，对查来的资料进行筛选，选取最有用的信息。 3，对信息进行整编，整理出一篇报告。 研究目的：海南特色茶叶众所周知，品起来更使君感觉到丝丝清爽， 荡气回肠。那么，海南究竟有哪些特色茶呢海南又具备怎样的优越条件致使 能种植出这么好的茶叶呢对此，我们对海南的茶叶产地分布及其生长优越的 自然条件进行了调查研究。 调查报告： 在学校全面展开的这次研究性学习的活动中，我们小组 5 人与指导老师一齐 提出了这个课题。这个课题的侧重点在于分析与取证，结合茶叶的生长环 境，与海南主要种植茶叶的区域的自然地理环境相比较，得出结论。这个 调查报告主要结构是：先介绍茶树普遍的最适生长条件，再依次列举海南 茶叶主要分布地五指山，白沙及万宁中的特产茶叶，及它们生长所需要的 环境，透过介绍上述三地的自然条件，最终得出结论。 一，适宜茶叶生长的条件 茶树生长对气温和热量的基本要求： 茶树喜欢温暖的气候条件，对温度和热量有必须的要求。在适当的温度条件 下，茶树才能生长良好。气温在 10-35 度之间时，茶树通常能正常生长，在 20-25 度时生长最快，气温超过 35 度时茶树新梢生长缓慢或停止。在春季一般 日平均期望稳定在 8-14 度时，茶树的越冬芽开始萌发。气温降到 15 度左右时， 新梢就停止生长，但根系一般在温度低于 8 度时才停止活动。因此，在我国大部分地区， 茶树在冬季不能正常生长，处于休眠期，在某些地区由于冬季温度过低还会 造成冻害。除了对温度要求外，茶树对积温也有必须要求。一般状况下，一 年之中大于 10 度的活动积温越多，茶树的生长时期就越长。茶树每萌发一 轮所需的大于 10 度的活动积温为760-1060 度。 ( 海南岛年平均气温在23 度左右，最冷也超但是 5 度，这就为茶叶的生长带给了一个很好的条件。) 茶树生长对水分条件的基本要求： 水分是保证茶树正常生长的基础条件之一，雨量不足，空气湿度太低，对茶 树生长不利。降水是茶园水分最主要来源，保证茶树能正常生长的年降水量一般 要在 800 毫米以上。在茶树生长期间，月降水量通常不能少于100 毫米。当月降水量少于 50 毫米时，茶树缺水。空气相对湿度对茶树生长也会产生影响，一般认为，在茶树生长期比较适合的空气相对湿度为80%-90%，低于 50%对茶树生长发育不利，而且使茶叶质地粗硬，品质降低。( 海南岛年平均降水量控制在1500 毫米左右，最低也在 950 毫米以上，所以空气湿度较湿，茶叶水分多，味道纯。) 茶树生长对土壤的基本要求： 茶树对土壤条件有必须要求，一般要求土层深厚，排水良好，个性要求土壤 呈酸性， PH值在 4。 5-5 。 5 最为适宜， PH值高于 6。 5 的土壤不能种植 茶树。我国适合种茶的土壤主要有砖红壤，赤红壤，红壤，黄壤，黄棕壤，棕壤，褐土和 紫色土等。 附：海南茶叶分布图 二，生长在五指山地区的茶叶 五指山市年平均气温 22。 4℃，无寒冬，无酷夏，四季如春。在那出产的 主要特色茶叶是苦丁茶与水满茶。 苦丁茶 ( 海南最早的野生茶) 苦丁茶属冬青科植物，适合于热带及亚热带气候条件下生长，据明代 李时珍在《本草纲目》中记述茶味苦寒最能降火，火为百病，火降则上矣， 唐代名医陈藏器的《本草拾遗》记载久食令人瘦，去人脂《本草拾遗》记载 久食令人瘦，去人脂《标准药性大辞典》亦载苦丁茶味甘苦，性寒无毒，为 凉肝散风要药可见苦丁茶具有：降血压，血脂，消热消炎，防龈解酒，消带 探究性实验与验证性实验的区别 探究性实验与验证性实验在实验目的、原理、操作步骤和实验结果等实验要素中都有显著的差异。 1．1在实验目的上的差别实验目的统领学生在实验过程中的设计思路、步骤，获取实验结果，在实验目的引导下开展后续的步骤。验证性实验目的旨在一个设计完整的实验框架下重新验证结果是否达到原理所描述，实验目的重在使实验人员了解这个实验，以达到熟悉生物固有的现象。探究性实验目的是在假设的指引下获取支持假设或推翻假设的科学实证，从而达到验证假设的目的，在这个目的指引下实验者更重视获取对假设有用的实验信息。 1．2在实验步骤上的区别实验步骤是实验设计者对实验的过程进行控制的有序过程。验证性实验往往是在已有的实验步骤设计框架上进行操作的过程，操作者的任务是严格按照设计步骤完成准确的操作要求，以求得预想中的实验结果。在操作过程中实验者可以掌握操作要领，实验的一些基本技能。探究性实验的步骤在实验者的设计中占有主要的地位，什么样的步骤取决于实验者对探究性实验目的理解程度，对实验结果的假想的细致程度。实验者在自己的假设中通过创新思维活动设计出实验步骤并完成操作，既有对步骤的期望也有对操作精确度的自我要求，目标是获得假设的成功。 1．3对实验结果的态度上的区别实验结果是一个实验的精髓所在，结果往往预示实验的成败。对待实验结果的态度反应了实验者在实验过程中辛劳、努力和思想品质、科学精神诸多素质。若实验结果容易获得，实验者往往轻率处置，敷衍了事；实验结果历经千辛万苦，实验者会费尽脑汁分析结果，推理得出合乎逻辑的解释，同时还会得到意外的收获。验证性实验结果一切在预料之中，现象明显，唾手可得，在实验者看来没有新意，没有悬念，处理的态度就多有草率，分析不得理，收获较少。探究性实验结果犹如蚕宝宝，再生形象尚未知，一切像谜一样值得探索、猜想，这样精心操作，热切期待中产生的实验结果，实验者的态度仔细认真，解释合理，收获丰富。 2两者教学上的差异 教学因对象的特点和具体情况的不同而异，探究性实验的探究特点更需要教师在教学策略中采用开放性、合作式的方案。验证性实验因其封闭性、严谨性的特点在培养学生基本技能方面，作用也不可忽视，从而采取讲授法、模仿法教学策略比较普遍。中学生研究性学习报告
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