煤化学复习思考题

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煤化学复习思考题文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

煤化学复习思考题

1.煤岩学和煤化学是两个煤炭研究的重要支柱。

2.1831年是科学煤炭研究的诞辰。

3.我国能源消费的特点

人均能源消耗水平低;产值能耗高;以煤炭为主;我国一次能源的供应以煤炭为主的格局在相当长的时间内不会改变

4.我国煤炭利用技术的选择标准

减少环境污染——清洁;提高煤炭使用效率和减少无效投入——高效

5.根据成煤植物的不同,煤可分为腐植煤和腐泥煤。由高等植物形成的煤称

为腐植煤;由低等植物(以藻类为主)和浮游生物经过部分腐解而形成的煤称为腐泥煤,有藻煤,胶泥煤,油页岩等。

6.腐植煤可分为陆植煤和残植煤

7.腐植煤和腐泥煤的混合体,称为腐植腐泥煤,主要有烛煤和煤精

8.根据在成煤序列(煤阶)中煤化程度的不同,腐植煤可分为泥炭、褐煤、烟

煤、无烟煤四类。

9.泥炭中最主要的有机成分是腐植酸

10.植物的族组成包括:糖类及其衍生物、木质素、蛋白质。脂类化合

物,其中脂类化合物化学性质稳定,因此能较完整地保存在煤中。

11.腐植煤的生成过程一般可分为哪些阶段

泥炭化阶段、煤化阶段

12.什么是泥炭化阶段

泥炭化阶段是植物遗体经过化学和生物化学作用转变为泥炭的阶段。

12.煤化阶段又分为成岩作用和变质作用两个阶段

13.什么是变质作用它主要由什么引起

变质作用指地壳中先成的岩石在新的物理化学环境下,其矿物成分、结构和构造发生一系列变化的作用。它主要与地球的内力作用(包括温度、压力、岩浆析出的气体和热液等)所引起的

14.变质作用的主要影响因素有哪些

温度——是最重要的影响因素。在穿过含煤地层的深钻孔中,发现煤的变质程度一般总是随深度增加而提高

时间——也是一个重要影响因素,一般说来,成煤时间越长,煤的变质程度越高。

压力——是不可忽视的因素。这里有上复岩层的静压力,也有地壳运动产生的构造挤压力和剪切压力等。一般说来,压力和温度是互相联系

的,温度高时,压力也高。较高的压力是变质作用的必要条件之

一。

15.随着变质程度的增加,煤中的C%逐渐增加,O% 和 V%逐渐减少。

15.煤化程度与变质程度的区别

“煤化程度”一般是指从泥炭到无烟煤的变化程度,泥炭的煤化程度最低,无烟煤的煤化程度最高。

“变质程度”与此相似,不同的是它不包括成岩分阶段,仅指从褐煤到无烟煤的变化程度。

16.煤的四种宏观煤岩成分是什么

镜煤、丝煤、亮煤、暗煤

17.煤的有机显微组分有20多种,国际上则划分为镜质组、壳质组和惰性

(质)组

18.光片用反射光观察;薄片用透射光观察。

19.什么是数点统计法

根据不同显微组分在显微镜下所具有的不同颜色和结构进行定量分析,一般用粉煤制成光片。常用的是“数点统计法”。显微镜的放大倍数为

400~500倍。在一个光片上测量400~500个点,按六大类即镜质组、半镜质组、半丝质组、丝质组、稳定组和矿物组计数,再计算百分比

20.对于煤,工业上最重要和最普通的分析方法是什么

煤的工业分析、煤的元素分析

21.按国家标准的定义,煤的工业分析包括哪些内容

煤的水分(M)、灰分(A)、挥发分(V)、固定碳(C)

22.煤中水分的存在形态有哪些

煤中水分的存在状态:煤中水分(结合状态)分为游离水和结晶水,其中游离水又分为外在水分和内在水分。

23.测工业应用煤样全水分和分析煤样水分时,采用的温度为

105~110;测应用煤样的外在水分时,温度为45~50。

24.煤中的矿物质从来源看可分为:外来矿物质、次生矿物质、外来矿

物质。哪些属于煤的内在矿物质哪些易于洗选脱除

原生和次生矿物质都属煤的内在矿物质,故难用洗选法脱除。

25.煤中矿物质的赋存形态

粘土矿物、硫化物类矿物、氧化物类矿物、碳酸盐类矿物、除上述矿物外,还有以石膏为代表的硫酸盐、长石、皓石、贵金属矿物、稀有元素如含Ge、Ga、V等和放射性元素U和Th等的矿物。

26.煤的灰分测定温度是 815±10摄氏度

27.煤中灰分与矿物质的区别

通常是将一定重量的煤在81510℃的温度下将煤中的可燃物完全燃烧,然后对留下的灰分称重,经计算得出煤的灰分含量。确切地说,应为“灰分产率”。

矿物质在高温燃烧条件下,有一部分己发生化学变化,矿物质与灰分的重量不等,组成也有所不同。

28.煤中矿物质含量的确定方法

直接测定法(氧等离子低温灰化法)、借助经验公式计算

29.什么是煤灰熔点

煤灰熔融性习惯上多称作煤灰熔点,但实际上是不确切的。因为煤灰是由许多化合物组成的混合物,并没有一个固定的熔点,而仅有一个相当宽的熔化温度范围。这些灰分成分在一定温度下还能形成共熔体。

30.工业上一般选软化温度(T2)为衡量煤灰熔融性的主要指标。

31.煤灰熔融性与煤灰的化学组成密切相关,如何影响

灰分中SiO2和Al2O3 (有时还加上TiO2)的比例越大,其熔化温度范围越高;

Fe2O3、CaO和MgO等碱性成分的比例越大,则熔化温度范围越低;

气氛对测定煤灰熔融性的影响:氧化性气氛中的灰熔化温度高于还原性气氛中的对应温度。

32.测定煤灰熔融性时,一般采用模拟工业条件的弱还原性气氛,为什

氧化性气氛和还原性气氛下测定值之差约为70~100oC,即氧化性气氛中的灰熔化温度高于还原性气氛中的对应温度。

原因:灰分中的某些成分,如Fe2O3,能还原为FeO,FeO与SiO2可形成一系列的低共熔化合物(4FeOSiO2,2FeOSiO2,FeOSiO2等),它们

的熔点范围都在1138~1180oC之间。

33.按照煤灰分熔融温度的高低,一般可将煤灰分分为四种类型

易熔灰分T21100oC;

中等熔融灰分 T2 1100~1250oC;

难熔灰分T2 1250~1500oC;

耐熔灰分T2>1500oC。

34.挥发分的概念

煤样在隔绝空气的条件下加热到一定温度,并在该温度下停留一定时

间,煤中的有机质则受热分解析出一部分气态和蒸气产物,即“挥发

分”。它占煤样重量的百分比,称为挥发分产率或简称为挥发分。

35.挥发分的测定温度和加热时间

称取1g分析煤样装入带盖的瓷坩锅内,放入马弗炉,在隔绝空气和

900oC±10oC下加热7分钟,

36.固定碳与碳含量的区别

煤的固定碳是指从煤中除去水分、灰分和挥发分后的残留物

固定碳和挥发分一样不是煤中的固有成分,而是热分解产物。

固定碳不仅含有碳,还包含氧、氮和硫等元素。

固定碳与煤中碳元素含量是两个不同的概念。

37.煤中碳和氢的分析测定中的干扰及解决方法

煤样不完全燃烧-在燃烧管中要充填线状氧化铜或高锰酸银氧化剂;

煤中硫和氯的干扰-燃烧管内还要装入铬酸铅和银丝网(前而若用高锰酸银,后面则可省去)。铬酸铅可与SOx反应生成硫酸铅和三氧化二

铬,并放出氧气。银丝网可以除去氯气。

煤中的氮有一部分可能生成NOx,干扰碳的测定-在水分吸收管和二氧化碳吸收管之间装一个充填粒状MnO2的吸收管,以除去NOx

38.煤中氮的分析,世界各国普遍采用什么方法凯氏法或改良凯氏法

39.世界各国测定煤的全硫的标准方法是什么艾氏法

40.不同煤化程度煤的比表面积的变化规律

不同煤化程度的煤的比表面积是两头(褐煤和无烟煤)大,中间(中等变质程度烟煤)小,这反映了煤化过程中分子空间结构的变化。

41.不同煤化程度煤的孔径分布特点

直径<12的称为微孔;

直径在12~300的称为过渡孔(中孔);

直径>300的称为粗孔(大孔)。

C<75%的褐煤中粗孔占优势,过渡孔基本上没有;

C 75~82%的煤中过渡孔特别发达,孔隙总体积主要由过渡孔和微孔构成;

C 88~91%的煤中微孔占优势,其容积占总孔容积的70%以上。

42.低煤化程度的煤,表面性质是亲水憎油,而高煤化程度的煤正相

反,是亲油憎水。

43.测量煤的润湿热多用甲醇为溶剂。

44.煤的机械性质是指煤的可磨性、煤的硬度

45.煤的热性质包括哪些煤的比热、导热性、热稳定性

46.煤的导电率随煤化程度的增加而增加。无烟煤具有本征半导体性

质。

47.镜质组的反射率与煤化程度之间有较好的线性关系,故可作为煤分

类指标。

48.煤的透光率是什么

煤的透光率是指煤样和稀硝酸在100oC的温度下加热90min后所产生的

有色溶液,对一定波长(475nm)的光透过的百分率。

49.石墨具有明显的晶体结构,而煤属多元非晶态物质。石墨的衍射峰

(条带)共有9 个,而煤的衍射峰只有2~4个。

50.分析煤的红外光谱图可得到哪些定性的结论

煤中存在-CH3、-CH2-和-CH=等脂肪结构,其含量随煤化程度增加而减少;

煤中有不同取代程度的芳香环结构,其含量随煤化程度增加而提高;

煤中不存在孤立的C=C和C≡C等不饱和键;

煤中存在含氧官能团,如氢键缔合的-OH、醚氧键和羰基等,褐煤中还有羧基。

51.煤的氧化过程按其反应深度或主要产品的不同可分为哪些阶段

煤的氧化过程按其反应深度或主要产品的不同可分为5个阶段。

为简化起见,一般不考虑第五阶段,同时将第三和第四阶段合并,即成为

a)表面氧化阶段;

b)再生腐植酸阶段;

c)苯羧酸阶段。

第一、二阶段属轻度氧化,第三阶段为深度氧化。

52.H2O2-CF3COOH-H2SO4氧化能破坏芳香结构而留下大部分的脂肪结

构。此法可用于研究煤中的脂肪结构和桥键。

53.腐植酸的核心是芳香环和环烷环,周围有-COOH、-OH和=C=O等含氧

官能团。

54.煤有机质的化学结构研究一直是煤化学的核心问题,有哪些方法

所采用的方法归纳起来可分为三类:

a)物理研究方法,如红外光谱、X射线衍射、核磁共振、密度、折射率

等。

b)物理化学研究方法,如溶剂抽提和吸附性能等;

c)化学研究方法,如氧化、加氢、解聚、烷基化、热解和官能团分析

等。

55.溶剂抽提是研究煤的最早方法之一

56.煤的溶剂抽提可分为哪些

根据溶剂种类、抽提温度和压力等条件的不同,煤的溶剂抽提可分为5类:普通抽提:在100℃的温度下,用普通的低沸点有机溶剂,如苯、氯仿和乙醇等抽提。此种抽提的抽提物很少,烟煤的抽提物产率通常1~2%。特定抽提:抽提温度为200oC以下,采用具有电子给予体性质的亲核性溶剂,如吡啶类、酚类和胺类等。抽提物产率可达20~40%,甚至超过50%。因为此法的抽提物产率高,抽提中基本上无化学变化,故对煤的结构研究特别重要。超临界抽提:以甲苯、异丙醇或水为溶剂在超过溶剂临界点的条件下抽提煤。抽提温度一般在400oC左右。抽提率可达30%以上,它已发展成为一种煤液化工艺。热解抽提:抽提温度在300oC以上,溶剂有菲、蒽、喹啉和焦油馏分等。因抽提中伴有热解反应,故称热解抽提。抽提率一般在60%以上,少数煤甚至高达90%。溶剂分解液化法即由此开发而成。加氢抽提:抽提温度在300℃以上,采用供氢溶剂如四氢萘和9,10—二氢菲等或采用非供氢溶剂但在有氢气存在下进行抽提。抽提中伴有热解和加氢反应,是典型的煤液化方法,因此抽提率较高。

57.低分子化合物的存在方式和作用

低分子化合物大体上是均匀分布在整体结构中的。

结合力有范德华力、氢键力、电子给予—接受结合力等。

由于这些化合物为长链烃和含氧衍生物以及多环芳烃等,所以上述几种结合力更加起来相当可观,再加上孔隙结构的空间阻碍,故部分低分子

化合物很难抽提,甚至在不发生化学变化的条件下根本不能被抽提出

来。

煤中的低分子化合物虽然数量不多,但它的存在对煤的性质影响很大,譬如若抽出粘结性煤中的低分子化合物,其粘结性和结焦性将在很大

程度上受到破坏。

58.特定抽提最常用的溶剂是什么

最常用的溶剂是吡啶、有机胺类和甲基吡咯烷酮等。

59.煤的芳香度和缩合环数的主要测定方法

利用煤的物理常数如密度、折射率和燃烧热等的经典统计结构分析法;

利用煤的X射线衍射、红外光谱和核磁共振等的物理化学分析法和利用若干化学反应,如氟化、加氢和氧化等的化学分析法等。

60.桥键的类型

一般认为,桥键有以下四类:

a)次甲基键 -CH2-,-CH2-CH2-,-CH2-CH2-CH2-等;

b)醚键和硫醚键 -O-,-S-,-S-S-等,

c)次甲基醚键-CH2-O-,-CH2-S-等;

d)芳香碳—碳键Car-Car。

61.煤的化学结构模型有哪些

威斯和本田化学结构模型

62.煤分子结构的近代概念

煤的主体是三维空间的高分子化合物

它不是由均一的单体聚合而成,而是由许多结构相似但又不完全相同

的结构单元通过桥键联结而成。

结构单元的核心为缩合芳香环

缩合芳香环数随煤化程度增加而增加,C 70~83%时,平均环数为

2;C 83~90%时,环数3~5;C 90%以上时环数急增,C>95%时环

数>40,煤中碳的芳香度,烟煤一般,无烟煤趋近于1。

结构单元的外围为烷基侧链和官能团

烷基中主要是-CH3和-CH2-CH2-,官能团主要是酚羟基和羰基等。

氧、氮和硫的存在形式

氧的存在形式除含氧官能团外,还有醚键和杂环;硫的存在形式有巯

基、硫醚和噻吩等;氮的存在形式有吡啶和吡咯环、胺基和亚胺基。?结构单元之间的桥键

–不同长度的次甲基键、醚键、次甲基醚键和芳香碳-碳键等都可以是结构单元之间的桥键。不同煤化程度的煤,其桥键的类型和数量

都不相同。

?煤的分子量

–煤分子到底有多大,至今尚无定论。有不少人认为在数千范围。煤分子间通过交联及分子间缠绕在空间以一定方式排列,形成不同的

立体结构。交联键有化学键,如同上述桥键,还有非化学键,如氢

键、电子给予-接受键和范德华力等。

?低分子化合物

–在煤的高分子结构中还分散着一定量的低分子化合物,它对年轻煤尤其重要。

?不同煤化程度煤的结构差异

–低煤化程度的煤含有较多的非芳香结构和含氧基团,芳香核心较小。除化学交联发达外,分子内和分子间的氢键力对其也有重要影

响,其结构无方向性,孔隙度和比表面积较大。中等变质程度的烟

煤(肥煤和焦煤)的含氧基团和烷基侧链减少,结构单元间的平行定

向程度有所提高。分子间交联最少,附在芳香结构上的环烷环较

多,有较强的供氢能力。这种煤的许多性质在煤化过程中处于转折

点。更高煤化程度的煤向高度缩合的石墨化结构发展,芳香碳-碳

交联增加,物理上出现各向异性,化学上具有明显的惰性。

63.煤的热解过程的一般特征

煤的热解过程大致可以分为三个阶段:

第一阶段(室温~350~400oC)

从空温到活泼热分解温度(Td,对非无烟煤一般为~350~400oC)为干燥脱气阶段。在这一阶段,煤的外形无变化。褐煤在200℃以上发生脱羧基反应,300oC左右时开始热解反应,烟煤和无烟煤的原始分子结构仅发生有限的热作用(主要是缩合作用)。120℃前主要脱水,200℃

左右完成脱气(CH4、CO2和N2)。

第二阶段(Td~550oC)

这一阶段的特征是活泼分解,以解聚和分解反应为主,生成和排出

大量挥发物(煤气和焦油),在450℃左右焦油量最大,在450~

550℃气体析出量最多。烟煤在350oC左右开始软化,粘结成半

焦。

烟煤(尤其是中等煤阶的烟煤)在这一阶段经历了软化、熔融、流动

和膨胀直到再固化,出现了一系列特殊现象,并形成气、液、固三

相共存的胶质体。液相中有液晶或中间相存在。胶质体的数量和质

量决定了煤的粘结性和结焦性。固体产物半焦与原煤相比,芳香层

片的平均尺寸和氦密度等变化不大,这表明半焦生成过程中缩聚反

应并不太明显。

第三阶段(550~1000℃)

又称二次脱气阶段。在这一阶段,半焦变成焦炭,以缩聚反应为

主。析出的焦油量极少,挥发分主要是多种烃类气体、元素氢和碳

的氧化物。焦炭的挥发分小于2%,芳香核增大,排列的有序性提

高,结构致密、坚硬并有银灰色金属光泽。从半焦到焦炭,一方面

析出大量煤气,另一方面焦炭本身的密度增加,体积收缩,导致生

成许多裂纹,形成碎块。

如将最终加热温度提高至1500℃以上则为石墨化阶段,用于生产炭素制品。

64.测定煤可塑性的方法可以分为哪三类

根据胶质体的数量与性质进行测定,如奥亚膨胀度、基氏塑性度和胶质层厚度等;

根据煤粘结惰性物料的能力强弱进行测定,如罗加指数和粘结指数等;

根据所得焦块的外形进行测定,如自由膨胀序数和葛金指数等。

65.胶质体的来源

煤热解时结构单元之间结合比较薄弱的桥键断裂;生成自由基,其中一部分分子量不太大,含氢较多,使自由基稳定化,形成液体产物;

在热解时,结构单元上的脂肪侧链脱落,大部分挥发逸出,少部分参加缩聚反应形成液态产物;

煤中原有的低分子量化合物——沥青受热熔融变为液态;

残留的固体部分在液态产物中部分溶解和胶溶。

66.煤的氧化途径是先形成酚类,进而形成醌类和酸酐,最后形成羧

酸。

67.风化煤与原煤相比性质的不同

化学组成:风化后,C、H含量下降,O含量上升,含氧酸性官能团增加。

物理性质:风化煤的强度和硬度降低,吸湿性增大。

化学性质:风化煤中含有再生腐植酸,发热量降低,着火点下降。

工艺性质:风化后粘结性降低,焦油产率下降。

68.煤的燃烧原理

煤粒在富氧气氛中持续加热导致燃烧的过程可分为三个阶段:热解,释放出挥发物,煤粒被炭化;气态烃类着火和燃烧;在足够高的温度和有足够的氧达到煤粒表面的条件下,残余固体粒子本身被点燃和燃烧。无论从表面现象,还是从动力学角度来看,达三个阶段彼此之间的连系取决于粒

度、加热速度和煤焦的气孔率。煤焦中碳的消耗速率取决于在煤焦表面上是否有氧存在,所以总燃烧速率r在原则上可以写成下式r=k s p O(S),式中p O(S)为煤粒表面上氧的分压,k s为一次反应的速度常数,燃烧的温

度系数可由公式k=Aexp(-E/RT)求得。但是,由于p O(S)显然是由氧向煤焦表面的传递决定的;r 取决于C+CO22CO 和CO+O2CO2的速率,因此对燃烧中的煤粒周围的CO/CO2比十分敏感 。煤的燃烧机理的中心问题是煤粒的着火,它取决于热解和表面氧化之间的竞争,因而取决于挥发分、加热速度和煤粒尺寸三者之间的关系。氧的内外扩散、煤粒的气孔率和碳的反应性都对煤的燃烧速率有影响。但最重要的影响因素还是燃烧温度和周围氧的浓度。

69. 当灰分必须以熔渣的形式排出时,则熔渣的粘度就相当重要,目前

从灰的组成即可比较准确地对其进行估计,常用到的参数有哪些

当灰分必须以熔渣的形式排出时,则熔渣的粘度就相当重要了,目前从灰

的组成即可比较准确地对其进行估计。

为此所使用的两个可互相取代的参数有二氧化硅比

SiO2/(SiO2+Fe2O3+CaO+MgO)

和酸碱比

70. 碱金属是如何腐蚀设备的

造成这种侵蚀的最主要的媒介物是H2SO4、碱金属硫酸盐(在约830℃以上以熔融体的形式存在)、碱性铁的三硫酸盐类(在有足够的SO3存在下,它在540oC 下即可在固体表面上形成液膜)以及在还原条件下的硫化物(特别是对于含Cr 和Ni 的高温合金的晶界的侵蚀作用)。

71. 什么是煤气化意义

将固体的煤加工成液体和气体燃料的过程称为煤转化。如果最终目标是生产气体产品,则该过程称为气化。(意义)

23222232TiO O Al SiO O K O Na MgO CaO O Fe ++++++

72.什么是煤直接液化

煤经过干燥和粉碎后,再与煤衍生循环油制浆。然后将煤浆打入高压反应器,在反应器中煤在高温和高压下加氢而被氢化

73.现代煤直接液化工艺应有的特征

两段液化超细催化剂循环油加氢

74.煤直接液化的特点对催化剂的要求

-一次性、廉价

-分离和转化中的环境问题

铁催化剂、纳米、简易制备

75.在煤直接液化实验室的间歇反应,是通过溶剂萃取分离产物的,如

何进行

76.中国煤炭现行分类方案(这图好象不对)

电子显微部分思考题及答案

电子显微部分思考题-2011 *1. 什么是分辨率?提高显微镜分辨的途径有哪些? 分辨本领又称分辨率,是指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离。 根据瑞利公式:Δr=(0.61λ)/(N·sinα) 其中:Δr:最小可分辨距离; λ:光源的波长; N:介质的折射率; α:孔径半角,即透镜对物点的张角的一半; Nsinα:称为数值孔径,常用N.A表示。 提高分辩率,即减小Δr值的途径有: (1)增大N.A(物镜的数值孔径) ,即增大N和α; (2)减小λ。 *2. 什么是像差?解释其成因。 像差有分为几何像差和色差,几何像差又包括球差和像散。 球差是由于电子波经过透镜成像时,离开透镜主轴较远的电子(远轴电子)比主轴附近的电子(近轴电子)被折射程度要大。当物点P通过透镜成像时,电子就不会会聚到同一焦点上,从而形成了一个散焦斑。 像散是由于透镜磁场几何形状上的缺陷而造成的。像散是由透镜磁场的旋转对称性被破坏而引起的。透镜磁场不对称,可能是由于磁透镜极靴被污染、光镧被污染,或极靴加工的机械不对称性,或极靴材料各向磁导率差异引起(由制造精度引起)。 色差是由于电子波的波长(或能量)发生一定幅度的波动而造成的。引起电子束能量变化的主要有两个原因:一是电子的加速电压不稳定;二是电子束照射到试样时,和试样相互作用,一部分电子发生非弹性散射,致使电子的能量发生变化。 *3. 电磁透镜与光学透镜有何显著不同?解释电磁透镜的聚焦原理。 运动的电子在磁场中会受磁场力的作用产生偏折,从而达到会聚和发散。通电短线圈产生对称不均匀磁场,可以使电子束聚焦,因此通电短线圈制成的可使电子束聚焦成像的装置叫电磁透镜。改变激磁电流,电磁透镜的焦距将发生相应变化。因此,电磁透镜是一种变焦距或变倍率的会聚透镜,这正是它有别于光学透镜的一大特点。 沿电磁透镜轴线方向的电子通过电磁透镜时运动状态不发生改变;与轴线平行但不在轴线上的的电子通过电磁透镜时,将受到与初始运动方向垂直的切向力和指向轴向的向轴力作用,绕轴作螺旋运动并将最终聚焦于一点。

大学物理实验报告及答案

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的(1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 U 实验方法原理根据欧姆定律,R =,如测得U 和I 则可计算出R。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, I 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。 实验装置待测电阻两只,0~5mA 电流表1 只,0-5V 电压表1 只,0~50mA 电流表1 只,0~10V 电压表一只,滑线变阻器1 只,DF1730SB3A 稳压源1 台。 实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学生参照第2 章中的第2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量,记录U 值和I 值。对每一个电阻测量3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由?U =U max ×1.5% ,得到?U 1 = 0.15V,?U2 = 0.075V ; (2) 由?I = I max ×1.5% ,得到?I 1 = 0.075mA,?I 2 = 0.75mA; (3) 再由u= R ( ?U )2 + ( ?I ) 2 ,求得u= 9 ×101?, u= 1?; R 3V 3I R1 R2 (4) 结果表示R1 = (2.92 ± 0.09) ×10光栅衍射实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。?, R 2 = (44 ±1)? (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理

大学物理实验报告思考题部分答案 周岚

实验十三 拉伸法测金属丝的扬氏弹性摸量 【预习题】 1.如何根据几何光学的原理来调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系?如何调节望远镜? 答:(1)根据光的反射定律分两步调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系。第一步:调节来自标尺的入射光线和经光杠杆镜面的反射光线所构成的平面大致水平。具体做法如下:①用目测法调节望远镜和光杠杆大致等高。②用目测法调节望远镜下的高低调节螺钉,使望远镜大致水平;调节光杠杆镜面的仰俯使光杠杆镜面大致铅直;调节标尺的位置,使其大致铅直;调节望远镜上方的瞄准系统使望远镜的光轴垂直光杠杆镜面。第二步:调节入射角(来自标尺的入射光线与光杠杆镜面法线间的夹角)和反射角(经光杠杆镜面反射进入望远镜的反射光与光杠杆镜面法线间的夹角)大致相等。具体做法如下:沿望远镜筒方向观察光杠杆镜面,在镜面中若看到标尺的像和观察者的眼睛,则入射角与反射角大致相等。如果看不到标尺的像和观察者的眼睛,可微调望远镜标尺组的左右位置,使来自标尺的入射光线经光杠杆镜面反射后,其反射光线能射入望远镜内。 (2)望远镜的调节:首先调节目镜看清十字叉丝,然后物镜对标尺的像(光杠杆面镜后面2D 处)调焦,直至在目镜中看到标尺清晰的像。 2.在砝码盘上加载时为什么采用正反向测量取平均值的办法? 答:因为金属丝弹性形变有滞后效应,从而带来系统误差。 【思考题】 1.光杠杆有什么优点?怎样提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度? 答:(1)直观 、简便、精度高。 (2)因为 D x b L 2?=?,即b D L x 2=??,所以要提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度L x ??,应尽可能减小光杠杆长度b (光杠杆后支点到两个前支点连线的垂直距离),或适当增大D (光杠杆小镜子到标尺的距离为D )。 2.如果实验中操作无误,得到的数据前一两个偏大,这可能是什么原因,如何避免? 答:可能是因为金属丝有弯曲。避免的方法是先加一两个发码将金属丝的弯曲拉直。 3.如何避免测量过程中标尺读数超出望远镜范围? 答:开始实验时,应调节标尺的高低,使标尺的下端大致与望远镜光轴等高,这样未加砝码时从望远镜当中看到的标尺读数接近标尺的下端,逐渐加砝码的过程中看到标尺读数向上端变化。这样就避免了测量

分光计实验报告

实验十二 分光计的调节及三棱镜顶角的测定 实验目的:1.深入了解分光计的构造和设计原理,学会调整分光计的正确方法; 2.掌握测定棱镜顶角的方法; 实验仪器:分光计 分光计调整用双平面镜 三棱镜 实验原理: 将分光计的载物台和望远镜筒调节水平,再将三棱镜放到载物台上,如图:调节望远镜筒使之主轴分别与AC 、AB 设此时游标盘的读数分别为()21,?? ,()','21??则其顶角()2211''2 1 180180?????-+-- =-= A 实验过程(内容、步骤、原始数据等): ⒈调节分光计: ①旋转目镜一直到能够清楚地看到分划板刻度线。 ②将双面镜放到载物台上,如图: 转动载物台,一直到能够在望远镜中看到绿“十”字像。如果绿“十”字像模糊。可拉动目镜筒,使之清晰; ③调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,绿“十”字像与分划板上十字线重合,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。 (调节方法:对半调节) 此时证明望远镜筒和载物台均已水平。 2. 使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。 ①将双面镜拿下来,再将棱镜放到载物台上,使棱镜三边与台下三螺钉的连线所 成三边互相垂直。 ②转动载物台,在望远镜中观察从棱镜侧面AC 和AB 返回的十字象,只调

节载物台下正对棱镜侧面的那个螺钉,使绿“十”字像都落在上十子线处。此时说明望远镜已与AC 面或AB 面垂直。 ③测量顶角A :转动游标盘,使棱镜AC 面和望远镜垂直,记下游标1的读数1?和游标2的读数2?。再转动游标盘,使AB 面和望远镜垂直,记下游标1的读数'1?和游标2的读数'2?。同一游标两次读数之差11'??-或22'??-,即是载物台转过的角度?,而?是A角的补角。 ()2211''2 1 180180?????-+-- =-= A 重复测量5两次,记下数据。 数据处理(数据处理、结果分析、问题讨论及总结): 测量结果:1.代真值:=A 2.算术平均值的标准偏差:()() =-?=∑12 n n A A σ 3.相对误差:E = 4.结果表示A= ± E = (具体公式参见 课本22页)

示波器的使用实验报告思考题

示波器的使用实验报告思考题 《示波器的使用》的评分标准和参考答案 注:思考题参考答案见附件 思考题参考答案 1、观察方波波形,如果扫描频率是方波的二倍看到什么图形?如果扫描频率是 方波的2/3看到什么图形? 答:如果扫描频率是方波的二倍,那么看到的时半个方波,如果扫描频率是方波 的2/3则看到3/2个方波。 2、用李萨如图形测频率实验时,屏幕上图形在时刻转动,为什么? 答:是x和y轴的信号不同步造成的,也就是两个信号的初相位不一致导致的。

3、如果示波器的扫描频率远大于或小于Y么波形?(试先从扫描频率等于正弦信号频率的2(或1/23(或 1/3)……倍考虑,然后推广到n(或1/n 答:如果示波器的扫描频率远大于Y2个、3个、 4个...nY轴正弦波信号的频率时,将看到1/2、1/3、1/4 4、如果示波器是好的,但当Y直亮线,试问,应调哪几个旋钮? 答:证明xx输入信号,或者是否将扫描置于x-y档。 示波器的使用 【实验简介】 示波器是用来显示被观测信号的波形的电子测量仪器,与其他测量仪器相比,示波器具有以下优点:能够显示出被测信号的波形;对被测系统的影响小;具有较高的灵敏度;动态范围大,过载能力强;容易组成综合测试仪器,从而扩大使用范围;可以描绘出任何两个周期量的函数关系曲线。从而把原来非常抽象的、看不见的电变化过程

转换成在屏幕上看得见的真实图像。在电子测量与测试仪器中,示波器的使用范围非常广泛,它可以表征的所有参数,如电压、电流、时间、频率和相位差等。若配以适当的传感器,还可以对温度、压力、密度、距离、声、光、冲击等非电量进行测量。正确使用示波器是进行电子测量的前提。 第一台示波器由一只示波管,一个电源和一个简单的扫描电路组成。发展到今天已经由通用示波器到取样示波器、记忆示波器、数字示波器、逻辑示波器、智能化示波器等近十大系列,示波器广泛应用在工业、科研、国防等很多领域中。 Karl Ferdinand Braun生平简介 1909年的诺贝尔物理奖得主Karl Ferdinand Braun于1897年发明世界上第一 台阴极射线管示波器,至今许多德国人仍称CRT为布朗管(Braun Tube)。 【实验目的】 图8-1 Karl Ferdinand Braun

大学物理实验分光计实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除大学物理实验分光计实验报告 篇一:分光计的调节与使用实验报告 分光计的调节与使用实验报告 姓名:学号:专业班级:实验时间: 一、试验目的 1、了解分光计的结构,掌握调节分光计的方法; 2、测量三棱镜玻璃的折射率。二、实验仪器 分光计,三棱镜,准直镜。三、实验原理 1.测折射率原理: 当i1=i2时,δ为最小,此时 ??i1 A 2 ?min 2 ??i1??i1?i1 A

2 1 (?min?A)2 设棱镜材料折射率为n,则 A ??nsinsini1?nsini1 2 i1? n? 故 sini1 ?Asin 2 sin ?min?A Asin 2 由此可知,要求得棱镜材料折射率n,必须测出其顶角A和最小偏向角?min。四、实验步骤 1.调节分光计 1)调整望远镜: a目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。

b调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。 c调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,反射象落在上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射平行光。 2)使载物台轴线垂直望远镜光轴。 a调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。 b接通目镜照明光源,遮住从平行光管来的光,转动载物台,在望远镜中观察从侧面Ac和Ab返回的十字象,只调节台下三螺钉,使其反射象都落在上十子线处。注意):1、望远镜对平行光聚焦。 2、望远镜,平行光管的光轴垂直一起公共轴。 3、调节动作要轻柔,锁紧螺钉锁住即可。 4、狭缝宽度1mm左右为宜。2.测量最小偏向角 (1)平行光管狭缝对准前方水银灯。 (2)把载物台及望远镜转至(1)处,找出水银灯光谱。 (3)转动载物台,使谱线往偏向角减小的方向移动,望远镜跟踪谱线运动,直到谱线开始逆转为止,固定载物台。谱线对准分划板。 ?,有(4)记下读数?1和?2转至(2),记下读数?1?和?2

大学物理实验报告思考题部分答案(周岚)

实验十三拉伸法测金属丝的扬氏弹性摸量 预习题】 1.如何根据几何光学的原理来调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系如何调节望远镜 答:(1)根据光的反射定律分两步调节望远镜、光杠杆和标尺之间的位置关系。第一步:调节来自标尺的入射光线和经光杠杆镜面的反射光线所构成的平面大致水平。具体做法如下:①用目测法调节望远镜和光杠杆大致等高。②用目测法调节望远镜下的高低调节螺钉,使望远镜大致水平;调节光杠杆镜面的仰俯使光杠杆镜面大致铅直;调节标尺的位置,使其大致铅直;调节望远镜上方的瞄准系统使望远镜的光轴垂直光杠杆镜面。第二步:调节入射角(来自标尺的入射光线与光杠杆镜面法线间的夹角)和反射角(经光杠杆镜面反射进入望远镜的反射光与光杠杆镜面法线间的夹角)大致相等。具体做法如下:沿望远镜筒方向观察光杠杆镜面,在镜面中若看到标尺的像和观察者的眼睛,则入射角与反射角大致相等。如果看不到标尺的像和观察者的眼睛,可微调望远镜标尺组的左右位置,使来自标尺的入射光线经光杠杆镜面反射后,其反射光线能射入望远镜内。 (2)望远镜的调节:首先调节目镜看清十字叉丝,然后物镜对标尺的像(光杠杆面镜后面2D处)调焦,直至在目镜中看到标尺清晰的像。2.在砝码盘上加载时为什么采用正反向测量取平均值的办法答:因为金属丝弹性形变有滞后效应,从而带来系统误差。思考题】1.光杠杆有什么优点怎样提高光杠杆测量微小长度变化的灵敏度答:(1)直观、简便、精度高。 (2)因为L x,即x 2D,所以要提高光杠杆测量微 b 2D L b 小长度变化的灵敏度x,应尽可能减小光杠杆长度 b (光杠杆后L 支点到两个前支点连线的垂直距离),或适当增大D(光杠杆小镜子到标尺的距离为D)。 2.如果实验中操作无误,得到的数据前一两个偏大,这可能是什么原因,如何避免 答:可能是因为金属丝有弯曲。避免的方法是先加一两个发码将金属丝的弯曲拉直。3.如何避免测量过程中标尺读数超出望远镜范围答:开始实验时,应调节标尺的高低,使标尺的下端大致与 望远镜光轴等高,这样未加砝码时从望远镜当中看到的标尺读数接近标尺的下端,逐渐加砝码的过程中看到标尺读数向上端变化。这样就避免了测量过程中标尺读数超出望远镜范围。

大学物理实验报告答案大全(实验数据)

U 2 I 2 大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理 根据欧姆定律, R = U ,如测得 U 和 I 则可计算出 R 。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只,0~5mA 电流表 1 只,0-5V 电压表 1 只,0~50mA 电流表 1 只,0~10V 电压表一 只,滑线变阻器 1 只,DF1730SB3A 稳压源 1 台。 实验步骤 本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量,记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。 数据处理 (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 I 1 = 0.075mA , I 2 = 0.75mA ; (3) 再由 u R = R ( 3V ) + ( 3I ) ,求得 u R 1 = 9 ? 101 &, u R 2 = 1& ; (4) 结果表示 R 1 = (2.92 ± 0.09) ?10 3 &, R 2 = (44 ± 1)& 光栅衍射 实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。 (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长 实验方法原理

电子束聚焦与电子荷质比的测量实验报告

电子束聚焦与电子荷质比的测量实验报告 选做实验2 电子束聚焦与电子荷质比的测量 电子电量e和电子静质量m的比值e/m称为电子的荷质比,又称电子比荷。1897年J.J.汤姆孙利用电磁偏转的方法测量了阴极射线粒子的荷质比,它比电解中的单价氢离子的荷质比约大2000倍,从而发现了比氢原子更小的组成原子的物质单元,定名为电子。 精确测量电子荷质比的值为1.75881962×1库仑/千克,根据测定电子的电荷,可确定电子的质量。 20世纪初W.考夫曼用电磁偏转法测量β射线(快速运动的电子束)的荷质比,发现e/m随速度增大而减小。这是电荷不变质量随速度增加而增大的表现,与狭义相对论质速关系一致,是狭义相对论实验基础之一。 【实验目的】 一、加深电子在电场和磁场中运动规律的理解; 二、了解电子束磁聚焦的基本原理; 三、学习用磁聚焦法测定电子荷质比e/m的值。 【实验原理】 一、示波管 示波管是电子束试验仪和示波器的主要部分,其结构图1

见图1,它由三部分组成: (1)电子枪:它发射电子,把电子加速到一定速度,并聚焦成电子束。 (2)由两对金属板组成的电子束偏转系统。 (3)在电子管末端的荧光屏,用来显示电子的轰击点。所有这些部都封在一个抽成真空的玻璃圆管内。一般管内的真空度为10-4Pa,这样可以使电子通过管子的过程中几乎不与气体分子碰撞。 阴极K是一个表面涂有氧化物的金属圆筒,是电子源,经灯丝加热后温度上升,一部分电子作逸出功后脱离金属表面成为自由电子。自由电子在外电场作用下形成电子流。栅极G为顶端开有小孔的圆筒,套在阴极之外,其电位比阴极低(-5V至-20V),使阴极发射出来具有一定初速的电子,通过栅极和阴极间的电场时减速。初速大的电子可以穿过栅极顶端小孔射向荧光屏,初速小的电子则被电场排斥返回阴极。如果栅极所加电位足够低,可使全部电子返回阴极。这样,调节栅极电位就能控制射向荧光屏的电子射线密度,即控制荧光屏上光点的亮度,这就是亮度调节,记符号为“¤”。 为了使电子以较大的速度打在荧光屏上,使荧光物质发光亮些,在栅极之后装有加速电极。加速电极是一个长形金属圆筒,筒内装有具有同轴中心孔的金属膜片,用于阻挡离开轴线的电子,使电子射线具有较细的截面。加速电极之后是第一阳极A1和

分光计实验报告总结.doc

分光计实验报告 ()

分光计实验报告 【实验目的】 1、了解分光计的结构和工作原理 2、掌握分光计的调整要求和调整方法,并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角。 3、学会用最小偏向角法测棱镜材料折射率 【实验仪器】 分光计,双面平面镜,汞灯光源、读数用放大镜等。 【实验原理】 1、调整分光计: (1)调整望远镜: a目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。 b调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平 面上。 c调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴 垂直时,反射象落在上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。 (2)调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被 照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射 平行光。 2、三棱镜最小偏向角原理

介质的折射率可以用很 多方法测定,在分光计上用 最小偏向角法测定玻璃的折 射率,可以达到较高的精度。 这种方法需要将待测材料磨 成一个三棱镜。如果测液体的折射率,可用表面平行的玻璃板做一个中间空的 三棱镜,充入待测的液体,可用类似的方法进行测量。 当平行的单色光,入射到三棱镜的AB 面,经折射后由另一面AC 射出,如图7.1.2-8 所示。入射光线LD 和 AB 面法线的夹角 i 称为入射角,出射光 ER 和AC 面法线的夹角 i’称为出射角,入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。 可以证明,当光线对称通过三棱镜,即入射角 i0等于出射角 i0’时,入射光和出射光之间的夹角最小,称为最小偏向角δmin 。由图7.1.2-8可知: δ = ( i-r ) + ( i ’-r’)(6-2) A=r+r ’ (6-3)

分光计的调节与使用实验报告

分光计的调节与使用实验报告 姓名: 学号: 专业班级: 实验时间: 12 周 星期四 上午 10:00-12:00 一、试验目的 1 、了解分光计的结构,掌握调节分光计的方法; 2 、测量三棱镜玻璃的折射率。 二、实验仪器 分光计,三棱镜,准直镜。 三、实验原理 1. 测折射率原理: 当 i 1=i '2 时,δ为最小,此时 i 1 i 1 = (min + A ) 设 棱 镜 材料折射率为 n ,则 A sin i = n sin i = n sin 1 1 2 由此可知,要求得棱镜材料折射率n ,必须测出其顶角A和最小偏向角min 。 四、实验步骤 1. 调节分光计 1 )调整望远镜: a 目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。 b 调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。 min 2 =i 1-i 1 =i 1- A n = sin i A sin 2 sin min 2+A A sin 2

c 调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,反射象落在上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射平行光。 2)使载物台轴线垂直望远镜光轴。 a 调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。 b 接通目镜照明光源,遮住从平行光管来的光,转动载物台,在望远镜中观察从侧面AC和AB返回的十字象,只调节台下三螺钉,使其反射象都落在上十子线处。 注意): 1 、望远镜对平行光聚焦。 2 、望远镜,平行光管的光轴垂直一起公共轴。 3、调节动作要轻柔,锁紧螺钉锁住即可。 4、狭缝宽度1mm 左右为宜。 2. 测量最小偏向角 ( 1 )平行光管狭缝对准前方水银灯。 ( 2 )把载物台及望远镜转至( 1 )处,找出水银灯光谱。 ( 3 )转动载物台,使谱线往偏向角减小的方向移动,望远镜跟踪谱线运动,直到谱线开始逆转为止,固定载物台。谱线对准分划板。 (4)记下读数1和 2 转至(2),记下读数1和2,有 min = 1 -1 + 2 -2 五、实验数据处理 原始数据如下: 次数左右左 0右0左-左0 + 右-右0 2 174?38'254?46'20?41'200?41'54?1' 2327?12'147?24'53?31'

电子束的偏转与聚焦实验报告Word版

南昌大学物理实验报告课程名称:普通物理实验(2) 实验名称:电子束的偏转与聚焦 学院:专业班级: 学生姓名:学号: 实验地点:座位号: 实验时间:

一、实验目的: 1、了解示波管的构造和工作原理。 2、定量分析电子束在匀强电场作用下的偏转情况和在均匀磁场作用 下的偏转情况。 3、学会规范使用数字多用表。 4、学会磁聚焦法测量电子比荷的方法。 二、实验仪器: EB—Ⅲ电子束实验仪、直流稳压电源30V,2A、数字多用表。 三、实验原理: 1、示波管的结构 示波管又称为阴极射线管,其密封在高真空的玻璃壳之中,它的构造如图1所示,主要包括三个部分:前端为荧光屏,(S,其用来将电子束的动能变为光),中间为偏转系统(Y:垂直偏转板,X:水平偏转板),后端为电子枪(K:阴极,G:栅极,A1:聚焦阳极,A2:第二阳极,A3:前加速阳极)。灯丝H用6.3V交流供电,其作用是将阴极加热,使阴极发射电子,电子受阳极的作用而加速。 2、电聚焦原理 电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。在示波管中,阴极被加热发射电子,电子受阳极产生的正电场作用而加速运动,同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。栅极G的电压一般要比阴极K 的电压低20~100V,由阴极发射电子,受到栅极与阴极间减速电场的作用,初速度小的电子被阻挡,而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光屏的电子数,从而控制荧光屏上的辉度。当栅极上的电压负到一定的程度时,可使电子射线截止,辉度为0。

加速电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。前加速阳极,聚焦阳极和第二阳极是由同轴的金属圆筒组成。由于各电极上的电压不同,在它们之间形成了弯曲的等势面、电场线。这样就使电子束的路径发生弯曲,这类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散,这种电器组合称为电子透镜。改变电极间的电压分布,可以改变等势面的弯曲程度,从而达到电子束的聚焦。 3、电偏转原理 在示波管中,电子从被加热的阴极K 逸出后,由于受到阳极电场的加速作用,使电子获得沿示波管轴向的动能。电场力做的功eU 应等于电子获得的动能 2m 21v eU = (1) 显然,电子沿Z 轴运动的速度vz 与第二阳极A2的电压U2的平方根成正比,即 22v U m e z = (2) 若在电子运动的垂直方向加一横向电场,电子在该电场作用下将发生横向偏转,如图2所示。 若偏转板板长为l 、偏转板末端到屏的距离为L 、偏转电极间距离为d 、轴向加速电压(即第二阳极A2电压)为U2,横向偏转电压为Ud ,则荧光屏上光点的横向偏转量D 由下式给出: d l U U L D d 2) 2l (2+= (3) 由式(3)可知,当U2不变时,偏转量D 随Ud 的增加而线性增加。所以,根据屏上光点位移与偏转电压的线性关系,可以将示波管做成测量电压的工具。若改变加速电压U2,适当调节U1到最佳聚焦,可以测定D-Ud 直线随U2改变而使斜率改变的情况。 4、磁偏转原理 电子通过A2后,若在垂直Z 轴的X 方向外加一个均匀磁场,那么以速度v 飞越子电子在Y 方向上也会发生偏转,如图所示。 由于电子受洛伦兹力F=eBv 作用,F 的大小不变,方向与速度方向垂直,因此电子在F 的作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力就是向心力,即有eBv=mv2/R ,所以 eB R z mv = (4)

大学物理实验报告分光计

竭诚为您提供优质文档/双击可除大学物理实验报告分光计 篇一:大学物理实验报告答案大全(实验数据) 大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的(1)利用伏安法测电阻。(2)验证欧姆定律。 (3)学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。实验方法原理 根据欧姆定律,R??,如测得u和I则可计算出R。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。实验装置待测电阻两只,0~5mA电流表1只,0-5V电压表1只,0~50mA 电流表1只,0~10V电压表一只,滑线变阻器1只, DF1730sb3A稳压源1台。 实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示

学生参照第2章中的第2.4一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。(1)根据相应的电路图对电阻进行测量,记录u值和I值。对每一个电阻测量3次。(2)计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。(3)如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。数据处理 ;(1)由???u?umax??1.5%,得 到???u1??0.15V,???u2??0.075V (2)由???I?Imax??1.5%,得 到???I1??0.075mA,???I2??0.75mA; ??u2??I2 )??(,求得uR1?9??101??,uR2??1?;(3)再由uR?VI (4)结果表示R1?(2.92??0.09)??103??,R2??(44??1)?? 光栅衍射 实验目的 (1)了解分光计的原理和构造。(2)学会分光计的调节和使用方法。 (3)观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理 若以单色平行光垂直照射在光栅面上,按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定:=dsinψk=±kλ(a+b)sinψk

青岛科技大学电子束实验报告

篇一:青岛科技大学c语言上机实验报告 实验一上机操作初步(2学时) 一、实验方式:一人一机 二、实验目的: 1、熟悉vc++语言的上机环境及上机操作过程。 2、了解如何编辑、编译、连接和运行一个c程序。 3、初步了解c程序的特点。 三、实验内容:说明:前三题为必做题目,后两题为选做题目。 1、输出入下信息:(实验指导书p3) ************************* very good ************************* 2、计算两个整数的和与积。(实验指导书p4) 3、从键盘输入一个角度的弧度值x,计算该角度的余弦值,将计算结果输出到屏幕。(书p4) 4、在屏幕上显示一个文字菜单模样的图案: ================================= 1 输入数据 2 修改数据 3 查询数据 4 打印数据 ================================= 5、从键盘上输入两个整数,交换这两个整数。 四、实验答案:(代码+运行结果截屏) 第一题: #include<stdio.h> main() { printf(***************************\n); printf( very good\n); printf(***************************\n);} 第二题: #include<stdio.h> #include<math.h> main() { int a,b,c,d; printf(请输入两个数a,b\n); scanf(%d %d,&a,&b); c=a+b; d=a*b; printf(下面为两数之和\n); printf(%d\n,c); printf(下面为两数之积\n); printf(%d\n,d);} 第三题: #include<stdio.h>

大学物理实验报告思考题答案大全

竭诚为您提供优质文档/双击可除大学物理实验报告思考题答案大全 篇一:大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的(1)利用伏安法测电阻。(2)验证欧姆定律。 (3)学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理 根据欧姆定律, R??,如测得u和I则可计算出R。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。实验装置待测电阻两只,0~5mA电流表1只,0-5V电压表1只,0~50mA 电流表1只,0~10V电压表一只,滑线变阻器1只,

DF1730sb3A稳压源1台。 实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学生参照第2章中的第2.4一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。(1)根据相应的电路图对电阻进行测量,记录u值和I值。对每一个电阻测量3次。(2)计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。(3)如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。数据处理 (1)由???u?umax??1.5%,得到???; u1??0.15V,???u2??0.075V (2)由???I?Imax??1.5%,得 到???I1??0.075mA,???I2??0.75mA; 22 )??(,求得uR1?9??101??,uR2??1?; (3)再由uR?3VI (4)结果表示R1?(2.92??0.09)??103??,R2??(44??1)?? 光栅衍射 实验目的 (1)了解分光计的原理和构造。(2)学会分光计的调节和使用方法。 (3)观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方

分光计实验思考题

实验十六示波器的使用 【预习题】 1.示波器为什么能把看不见的变化电压显示成看得见的图象?简述其原理。 答:(1)示波管内高速电子束使荧光屏上产生光亮点,而电子束的偏转角度(光点在荧光屏上的位移)是 受X轴和Y轴偏转板上所加电压的控制。 (2)若只在X轴偏转板上加一个锯齿波电压(该电压随时间从-U按一定比例增大到+U),则光点就会从荧光屏左端水平地移动到右端(称为扫描),由于荧光屏上的发光物质的特性使光迹有一定保留时间,因而在屏幕水平方向形成一条亮迹(称为扫描线)。 (3)若只在Y轴偏转板上加信号电压,则随着信号幅度的变化光点就会在荧光屏竖直方向作上下移动形成一条竖直亮迹。 (4)如在Y轴偏转板加上电压信号,同时又在X轴偏转板加上锯齿波扫描电压,则电子束受到水平和竖直电场的共同作用,光点的轨迹呈现二维图形(光点在X方向均匀地从左向右水平移动的同时又在Y方向随信号幅度的变化在竖直方向作上下移动),即将Y轴偏转板上电压信号幅度随时间变化的规律在屏幕上展开成为函数曲线(即信号波形)。 (5)要得到清晰稳定的信号波形,扫描电压的周期与信号电压的周 期必须满足,以保证的起点始终与电压信号固定的一点相对应(称同步),屏幕上的波形才能稳定。 (6)为了得到可观察的图形,锯齿波扫描电压必须重复扫描.2.观察波形的几个重要步骤是什么? 答:(1)开启示波器电源开关后,将耦合开关置“⊥”,,调整辉度、聚焦以及垂直、水平位移旋钮使屏幕中部出现亮度适中细小的亮点。 (2)观察、测量时将耦合开关置“AC”或“DC”,触发选择开关置“INT”,将信号用同轴电缆线连接到Y轴输入端。 (3)调节Y轴灵敏度选择开关和X轴扫描选择开关以及触发电平旋钮,使信号幅度在屏幕范围内(屏幕竖直标尺的2/3左右),且有2—5个完整稳定的波形。 (4)定量测量时还应注意将扫描微调旋钮和Y轴微调旋钮置于校准位置(顺时针旋转至最大)。 3.怎样用李萨如图形来测待测信号的频率? 答:1.将示波器功能置于外接状态(触发选择开关置“EXT”,触发信号极性开关置“X”)。将信号发生器的正弦波信号用同轴电缆线连接到X轴输入端,待测频率的信号用同轴电缆线连接到Y轴输入端,分别调节信号发生器幅度旋钮和Y轴灵敏度选择开关,使亮迹形成的图形在屏幕范围内。 2.调节信号发生器输出信号的频率,使合成的李萨如图形为稳定的“○” 形,从信号发生器上读出输出信号的的频率值Fx1,根据合成李萨如图形的两个信号频率比与图形切点数的关系Fx:Fy =N Y:N X,求出Fy1。

分光计的调节与使用实验报告

姓名: 学号: 专业班级: 实验时间: 12周 星期四 上午10:00-12:00 一、试验目的 1、了解分光计的结构,掌握调节分光计的方法; 2、测量三棱镜玻璃的折射率。 二、实验仪器 分光计,三棱镜,准直镜。 三、实验原理 1.测折射率原理: 当i 1=i 2'时,δ为最小,此时 21 A i =' 22 11 1min A i i i -='-=δ )(21 min 1A i += δ 设棱镜材料折射率为n ,则 2sin sin sin 1 1A n i n i ='= 故 2 sin 2sin 2 sin sin min 1 A A A i n +== δ 由此可知,要求得棱镜材料折射率n ,必须测出其顶角A和最小偏向角min δ。 四、实验步骤 1.调节分光计 1)调整望远镜: a 目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。 b 调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。 c 调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,反射象落在 上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。 调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射平行光。 2)使载物台轴线垂直望远镜光轴。 a 调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。 b 接通目镜照明光源,遮住从平行光管来的光,转动载物台,在望远镜

中观察从侧面AC 和AB 返回的十字象,只调节台下三螺钉,使其反射象都落在上十子线处。 注意): 1、望远镜对平行光聚焦。 2、望远镜,平行光管的光轴垂直一起公共轴。 3、调节动作要轻柔,锁紧螺钉锁住即可。 4、狭缝宽度1mm 左右为宜。 2.测量最小偏向角 (1)平行光管狭缝对准前方水银灯。 (2)把载物台及望远镜转至(1)处,找出水银灯光谱。 (3)转动载物台,使谱线往偏向角减小的方向移动,望远镜跟踪谱线运动,直到谱线开始逆转为止,固定载物台。谱线对准分划板。 (4)记下读数1θ和2θ转至(2),记下读数1θ'和2 θ',有 []2211min 21 θθθθδ'-+'-= 五、实验数据处理 原始数据如下: α=60?±10' 2 2min 仪u S +±=δδδ 1 ) (--= ∑n S i i δδ δ 仪u =3 1o ∴按不确定度传递原则 n n n u Sin Cos Sin Sin Cos u n ?-=???=++2 22 )2(212)2(21min min u α αδααδααα δαδαδδδu Sin Cos u n u n ?=???=+2 )2 (21min ∴ 1.6762 ) (min == +α δαSin Sin n ; 0.005)()(2 2=+=δαn n n u u u ;

示波器的使用实验报告思考题

示波器的使用实验报告思考题 (文章一):示波器使用思考题答案《示波器的使用》的评分标准和参考答案注:思考题参考答案见附件思考题参考答案 (1)、观察方波波形,如果扫描频率是方波的二倍看到什么图形?如果扫描频率是方波的2/3看到什么图形?答:如果扫描频率是方波的二倍,那么看到的时半个方波,如果扫描频率是方波的2/3则看到3/2个方波。 (2)、用李萨如图形测频率实验时,屏幕上图形在时刻转动,为什么?答:是x和y轴的信号不同步造成的,也就是两个信号的初相位不一致导致的。 (3)、如果示波器的扫描频率远大于或小于Y么波形?(试先从扫描频率等于正弦信号频率的2(或1/23(或1/3)……倍考虑,然后推广到n(或1/n 答:如果示波器的扫描频率远大于Y2个、3个、4个...nY轴正弦波信号的频率时,将看到1/ (2)、1/ (3)、1/4 (4)、如果示波器是好的,但当Y直亮线,试问,应调哪几个旋钮?答:证明xx输入信号,或者是否将扫描置于x-y档。 (文章二):大学物理实验示波器实验报告示波器的使用【实验简介】示波器是用来显示被观测信号的波形的电子测量仪器,与其他测量仪器相比,示波器具有以下优点:能够显示出被测信号的波形;

对被测系统的影响小;具有较高的灵敏度;动态范围大,过载能力强;容易组成综合测试仪器,从而扩大使用范围;可以描绘出任何两个周期量的函数关系曲线。从而把原来非常抽象的、看不见的电变化过程转换成在屏幕上看得见的真实图像。在电子测量与测试仪器中,示波器的使用范围非常广泛,它可以表征的所有参数,如电压、电流、时间、频率和相位差等。若配以适当的传感器,还可以对温度、压力、密度、距离、声、光、冲击等非电量进行测量。正确使用示波器是进行电子测量的前提。第一台示波器由一只示波管,一个电源和一个简单的扫描电路组成。发展到今天已经由通用示波器到取样示波器、记忆示波器、数字示波器、逻辑示波器、智能化示波器等近十大系列,示波器广泛应用在工业、科研、国防等很多领域中。Karl Ferdinand Braun生平简介19xx年的诺贝尔物理奖得主Karl Ferdinand Braun于18xx发明世界上第一台阴极射线管示波器,至今许多德国人仍称CRT为布朗管(Braun Tube)。【实验目的】图8-1 Karl Ferdinand Braun (1)、了解示波器的结构和工作原理,熟悉示波器和信号发生器的基本使用方法。 (2)、学习用示波器观察电信号的波形和测量电压、周期及频率值。(3)、通过观察李沙如图形,学会一种测量正弦波信号频率的方法。【实验仪器】VD4322B型双踪示波器、EM13型信号发生器、连接线及小喇叭等10 5 9 6 图8-2 VD4322型双踪示波器板面图(1)、电源开关

分光计实验报告()

............. ..... .... 爲诫叶彳 ...................................... 分光计实验报告 【实验目的】 1、 了解分光计的结构和工作原理 2、 掌握分光计的调整要求和调整方法,并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角。 3、 学会用最小偏向角法测棱镜材料折射率 【实验仪器】 分光计,双面平面镜,汞灯光源、读数用放大镜等。 【实验原理】 1、调整分光计: (1) 调整望远镜: a 目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。 b 调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。 c 调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,反射象落在上十字线中心,平面镜旋 转180 °后,另一镜面的反 射象仍落在原处。 (2) 调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将 出射平行光。 2、三棱镜最小偏向角原理 介质的折 射率可以用很多方法测定,在分光计上 用最小偏向角法测定玻璃的折射率,可以达到较高的 精度。这种方法需要将待测材料磨成一个三棱镜。如 果测液体的折射率,可用表面平行的玻璃板做一个中 间空的三棱镜,充入待测的液体,可用类似的方法进 行测量。 当平行的单色光,入射到三棱镜的AB 面,经折射 后由另一面 AC 射出,如图7.1.2-8所示。入射光线LD 和AB 面法线的夹角i 称 为入射角,出射光 ER 和AC 面法线的夹角i'称为出射角,入射光和出 射光的夹角 3称为偏向角。 可以证明,当光线对称通过三棱镜,即入射角 i o 等于出射角i o'时,入射光和出射光之间的夹 角最小,称为最小偏向角 3 min 。由图7.1.2-8可知: 3 = (i-r ) + (i -r ') (6-2) A=r+r E 7 1.2-8三檢谨向 角氛理图 (6-3) 可得: 3= (i+ i ) -A (6-4)

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