实验一等厚干涉现象的研究与应用

实验一 等厚干涉现象的研究与应用

1、在凸透镜和平玻片的接触处e K =0,δ=π2

，故牛顿环中心为暗斑。环中心出现亮斑是因为球面和平面之间没有紧密接触（接触处有尘埃，或有破损或磨毛），从而产生了附加光程差。这对测量结果并无影响

2．牛顿环的各环不等宽，中间宽边缘窄；环密度也不均匀，中间密边缘稀。这是由干涉公式决定的。

3．能测量凹透镜的曲率半径。

4．这是由于灰尘或凸透镜和平板玻璃不规则造成的。

实验二 分光计的应用

1．光栅光谱是不连续光谱；棱镜光谱是连续光谱。光栅光谱是由光栅衍射产生的而棱镜光谱是由不同波长的光对玻璃的折射率不同产生的折射角不同产生的。

2．这对棱镜衍射角没有影响。

3．狭缝的宽度太宽测量光谱不准确且分不开黄1和黄2光谱；狭缝的宽度太窄则狭缝的亮度又太弱，不宜于测量。

4．表征光栅特征的参数除了光栅常数d 外，还有光栅的角色散率ψ＝d ϕd λ ＝k dcos ϕk

和光栅的分辨率本领 R ＝λ∆λ

＝kN （实际值小于理论估计值KN ）；在垂直入射条件下，只要测出光栅常数d 、光谱级数k 和与之相应的ϕk ，就可以求出光栅的角色散率ψ；若测出光栅常数d 、光谱级数k 和暴露在入射光束中的光栅宽度L ，就可以求出光栅的分辨本领R ＝kN

5．超声驻波在液体中传播时，其声压使液体分子的分布产生变化，某时刻纵驻波的任一波节两边的质点都涌向这个节点，使该节点附近的成为质点密集区，而与之相邻的两波节处由于质点远离并涌向密集区而成为质点稀疏区。这样就在液体中形成周期性的互相交替的一组密集区和稀疏区。在这样的液体中，稀疏区液体折射率减小，而密集区液体折射率增大。所以，沿驻波方向，液体折射率是以超声波波长为周期 进行分布的。任意距离等于波长的两点处，液体的密度相同，折射率也相同。

6．液体中超声波的波长为：k

k x f k k λϕλλ==sin ，超声驻波在液体中传播时，其声压使液体分子的分布产生变化，在液体中形成周期性的互相交替的一组密集区和稀疏区。在这样的液体中，稀疏区液体折射率减小，而密集区液体折射率增大。所以，沿驻波方向，液体折射率是以超声波波长为周期 进行分布的。任意距离等于波长的两点处，液体的密度相同，折射率也相同。

实验三 迈克尔逊干涉仪的应用

1、装在导轨上的动镜M １ ，通过传动系统与丝杆相连。微调鼓轮与丝杆间通过蜗轮蜗杆的传动方式连结。转动微调鼓轮时，M １ 在导轨上移动。由于螺母与丝杆有间隙，反向旋转鼓轮时，M １ 并未随之马上反向移动，而鼓轮上的读数已经发生变化，这便造成了空程误差。在测量中只沿一个方向转动微调鼓轮，中途不反转，则可避免引入空程。

2．根据在M 1 与M 2/ 的交线处，d=0，δ=0，对应的干涉条纹称中央明纹。在交线两侧

附近，因d 和θ都很小，上式中d θ２可忽略，δ=2d ，所以条纹近似直线。而离交线较远处，

d θ２ 不能忽略，所以干涉条纹随d 的增大而由直变弯。

3．当M2与M1完全平行时，迈克尔逊干涉仪产生等倾干涉。当干涉条纹完全是圆形条纹时就确实是等倾干涉条纹。

4．光程差0=δ时，称Ｍ１、Ｍ２两臂为等光程。Ｍ２的位置为等光程位置。测量步骤如下：激光等倾的情况下，增大光的入射角，即透镜贴近分光板；转动粗动手轮使条纹变度变少至４条左右，调微调螺钉，让上呈现等倾、等厚混合型条纹；确定微动手轮的旋转方向，即直条纹进视场的方向；白炽灯3替代透镜，去掉光屏，眼睛注视Ｍ２按予定方向转动微动

手轮，当看到彩色条纹时，Ｍ２的位置即等光程位置。

5．去掉透镜，调平面镜背面螺钉，重新让两束相干光相遇。

实验四 示波器的结构原理及其应用

1．电子束线偏离z 轴（即荧光屏中心）的距离ε与偏转板两端的电压V 2成正比，与加速极的加速电压成反比。

2．如果V 1和V 2的电势调节适当，电子就会加速飞过电子枪，并受到指向轴线的中心会聚力，因而由交叉点散射的电子束在荧光屏上会聚成一个非常细小的光斑，常称为聚焦的光。理论与实验证明了，不管亮度如何，聚焦的条件都是：常数≈=12/V V G ；由于V2> V1,因此G>1,这样的聚焦称为正向聚焦，若V2

3．在两个第二阳极A 2之间设有一个特殊形状的第一阳极，给第一阳极加上比第二阳极低的电位（例如第二阳极1200V ，第一阳极255V ），由于第一阳极和第二阳极之间有电位差，其特殊形状的电极构成电子透镜，电子透镜能会聚射向荧光屏的电子束。电子透镜聚焦条件由第二阳极A 2上的电位U 2和第一阳极A 1上的电位U 1之比决定，调节聚焦U 1和辅助聚焦U 2就是调节两电位之比；而由阴极热激发的电子经第二阴极加速后，在到达荧光屏之前，还要经过由水平偏转极板和垂直偏转极板所围成的空间。在偏转极板上加上几十伏特的偏转电压。当电子穿过偏转极中间时，由于受电场力的作用而使电子束偏离直线。偏转电压越大，电场力越大，荧光屏上的亮点偏离荧光屏中心越远。

4．当在示波管（又称电子束线管）的偏转板上加交流电压，电子在偏转板中上下震荡，不会到达荧光屏上。

实验五 冲击电流计的测量原理及应用研究

1．探测线圈匝数一般要做几千匝，但又要做得很短是探测线圈在螺线管磁场中感应的磁场更大一些，且测量更准确。

2．因为冲击常数与电流计回路的总电阻R 有关，而R 为电流计回路的总电阻（它等于电流计内阻、探测线圈电阻、互感线圈次级电阻及外电阻之和

3．冲击电流计与灵敏电流计基本结构、测量对象、振动周期、读数方式均不同。 实验六 数字万用表的设计与应用

1．最常见的数字表头的最大示数为1999，被称为三位半数字表；数字表头的最大示数为19999被称为四位半数字表；分辨率分别为1/1999和1/19999。

2．200mV 、 2V 、20V 、200V 和2000V 的分压比分别为l 、0.1、0.01、0.001和0.0001， 实验七 霍耳元件的应用

1．当磁场与霍耳元件Ib 平面不完全正交，即有Ib αcos 由于余弦值αcos 总小于１。故I K U B H H /=算出在磁场强度比实际值小。要准确测量磁场在实验时应缓慢转动霍耳元件直到Ｕ为最大值。

2．载流子（电子）的运动轨道自左向右，向上弯曲。磁场方向反转对等位线，不产生影响。

3．C 4．B 5．A

实验八 电桥的应用

1．当某些传感元件受外界环境（压力、温度、光强等）变化引起其内阻的变化不明显时，用平衡电桥较好；某些传感元件受外界环境（压力、温度、光强等）变化引起其内阻的变化，通过用非平衡电桥可将阻值转化为电流输出，从而达到观察、测量和控制环境变化的目的．

2．当电桥达到平衡时，若互换电源与检流计位置，电桥仍达到平衡。

3．检流计指针总偏向一边，可能是比率臂（倍率）C 选择不恰当，此时只要改变C 的值，就能使指针偏向另一边。另一种可能是四个桥臂中有一个桥臂断开，或者两个正对的桥臂同时断开。