大学物理实验报告答案大全+实验数据+思考题答案共53页word资料
中南大学大学物理实验报告答案大全+实验数据+思考题答案

(1) 按讲义中的电路原理图连接好实物电路图; (2) 测光电管的伏安特性曲线: ① 先使正向电压加至30伏以上,同时使光电流达最大(不超量程), ② 将电压从0开始按要求依次加大做好记录; (3) 测照度与光电流的关系: ① 先使光电管距光源20cm处,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程); ② 逐渐远离光源按要求做好记录; 实验步骤 (4) 测光电管的截止电压: ① 将双向开关换向; ② 使光电管距光源20cm处,将电压调至“0”, 适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程),记录此时的光 电流I ,然后加反向电压使光电流刚好为“0”,记下电压值U ; ③ 使光电管远离光源(光源亮度不变)重复上述步骤作好记录。 数据处理
k
(a + b) sin ψ
k
如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央 k =0、 ψ =0 处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。在中央明条纹两侧对称地分布着 k=1,2,3,…级光谱 ,各级光谱 线都按波长大小的顺序依次 排列成一组彩色谱线,这样就把复色光分解为单色光。如果已知光栅常数,用分光计测出 k 级光谱中某一明条纹的衍射角ψ,即可算出该明条纹所对应的单色光的波长λ。 实验步骤 (1) 调整分光计的工作状态,使其满足测量 条件。 (2) 利用光栅衍射 测量汞灯在可见光范 围内几条谱线的波长。 ① 由于衍射光谱在中央明条纹两侧对 称地分布,为了提高测量的准确度,测量第k级光谱时 ,应测出 +k级和-k 级光谱线的位置,两位置的差值之 半即为实验时 k取1 。 ② 为了减少分光计刻度盘的偏心误差,测量每条光谱线时 ,刻度盘上的两个游标都要读数 ,然后取其平均值 (角 游标的读数方法与游 标卡尺的读数方法基本一致)。 ③ 为了使十字丝对准光谱线,可以使用望远镜微调螺钉12来对准。 ④ 测量时,可将望远 镜置最右端,从 -l 级到 +1 级依次测量,以免漏测数据。 数据处理 谱线 游标 左1级 (k=-1) 右1级 (k=+1) φ λ/nm λ /nm
大学物理实验报告答案大全(实验数据与思考题答案全包括)

0.12
0.6%
2
2
2
2
c
u( y )
u (m)
u(n)
= 0.12 8.9 10 8=0.6 %
R
y
mn
mn
20.635
uc ( R) R
uc ( R) R
=5.25mm;U
= 2 ×uc ( R) = 11 mm
R ( R U ) =(875 ±11)mm
1. 透射光牛顿环是如何形成的 ?如何观察 ?画出光路示意图。答:光由牛顿环装置下方射入,在 空气层上下两表面对入射光的依次反射,形成干涉条纹,由上向下观察。
光的干涉 —牛顿环
实验目的
(1) 观察等厚干涉现象及其特点。
(2) 学会用干涉法测量透镜的曲率半径与微小厚度。
实验方法原理
利用透明薄膜 (空气层 )上下表面对人射光的依次反射,人射光的振幅将分成振幅不同且有一定光程差的两部分, 这是一种获得相干光的重要途径。由于两束反射光在相遇时的光程差取决于产生反射光的薄膜厚度,同一条干涉条纹所
对应的薄膜厚度相同,这就是等厚干涉。将一块曲率半径
R 较大的平凸透镜的凸面置于光学平板玻璃上,在透镜的凸
面和平板玻璃的上表面间就形成一层空气薄膜,其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。当平行的单色光垂直入射时,
入射光将在此薄膜上下两表面依次反射,产生具有一定光程差的两束相干光。因此形成以接触点为中心的一系列明暗交
(角
游标的读数方法与游标卡尺的读数方法基本一致 )。 ③为了使十字丝对准光谱线,可以使用望远镜微调螺钉
12来对准。
④测量时,可将望远镜置最右端,从 -l 级到 +1 级依次测量,以免漏测数据。
数据处理
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)

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: (a + b) sin ψk =dsin ψk =±kλ 如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央 k =0、 ψ =0 处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。在中央明条纹两侧对称地分布着 k=1,2,3,…级光谱,各级光谱 线都按波长大小的顺序依次排列成一组彩色谱线,这样就把复色光分解为单色光。如果已知光栅常数,用分光计测出 k 级光谱中某一明条纹的衍射角 ψ,即可算出该明条纹所对应的单色光的波长 λ。 实验步骤 (1) 调整分光计的工作状态,使其满足测量 条件。 (2) 利用光栅衍射测量汞灯在可见光范围内几条谱线的波长。 ① 由于衍射光谱在中央明条纹两侧对称地分布,为了提高测量的准确度,测量第 k 级光谱时,应测出+k 级和-k 级光谱线的位置,两位置的差值之半即为实验时 k 取 1 。 ② 为了减少分光计刻度盘的偏心误差,测量每条光谱线时,刻度盘上的两个游标都要读数,然后取其平均值(角 游标的读数方法与游标卡尺的读数方法基本一致)。 ③ 为了使十字丝对准光谱线,可以使用望远镜微调螺钉 12 来对准。 ④ 测量时,可将望远镜置最右端,从-l 级到+1 级依次测量,以免漏测数据。 左1级 右1级 数据处理 谱线 游标 φ λ/nm E λ0/nm (k=-1) (k=+1) 黄 l(明) 左 右 黄 2(明) 左 右 绿(明) 紫(明) 左 右 左 右 102°45′ 62°13′ 282°48′ 242°18′ 102°40′ 62°20′ 282°42′ 242°24′ 101°31′ 63°29′ 281°34′ 243°30′ 97°35′ 67°23′ 277°37′ 247°28′ 15.092° 433.9 435.8 0.44% (1) 与 公 认 值 比 较 E 0 计算出各条谱线的相对误 差 λ0 为公认值。 (2) 计算出紫色谱线波长的不确定度 u(λ) = 19.025° 543.3 546.1 0.51% 20.158° 574.4 577.9 0.45% 20.258° 577.1 579.0 0.33%
大学物理实验报告答案解析大全(实验数据)

范文 范例 指导 参考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。
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学物理实验报告答案大学物理实验报告答案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)大全(实验数据及思考题答案全包括)大全(实验数据及思考题答案全包括)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, I U 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 测量次数123 U1/V5.46.98.5 I1/mA2.002.603.20 R1/Ω270026542656 测量次数123 U2/V2.082.222.50 I2/mA38.042.047.0 R2/Ω54.752.953.2(1)由%.max 55551111××××==== UU ∆,得到,. VU 1515151500001111====∆ VU 07507507507500002222. ==== ∆; (2)由%.max55551111××××==== II ∆,得到,. mAI 07507507507500001111==== ∆ mAI 7575757500002222. ==== ∆; (3)再由2222222233333333)()( I I V U RuR∆∆ ++++==== ,求得ΩΩ1111101010109999222211111111====××××====RRuu,;(4)结果表示Ω±=Ω×±=)144(,10)09.092.2(231RR光栅衍射实验目的(1)了解分光计的原理和构造。
大学物理实验报告思考题答案

大学物理实验报告思考题答案【篇一:大学物理实验思考题答案及解析】>1.在示波器状况良好的情况下,荧光屏看不见亮点,怎样才能找到亮点?显示的图形不清晰怎么办?首先将亮点旋钮调至适中位置,不宜过大,否则损坏荧光屏,也不宜聚焦。
在示波器面板上关掉扫描信号后(如按下x-y键),调节上下位移键或左右位移键。
调整聚焦旋钮,可使图形更清晰。
2.如果正弦电压信号从y轴输入示波器,荧光屏上要看到正弦波,却只显示一条铅直或水平直线,应该怎样调节才能显示出正弦波?如果是铅直直线,则试检查x方向是否有信号输入。
如x-y键是否弹出,或者(t/div)扫描速率是否在用。
如果是水平直线,则试检查y方向是否信号输入正常。
如(v/div)衰减器是否打到足够档位。
3.观察正弦波图形时,波形不稳定时如何调节?调节(t/div)扫描速率旋钮及(variable)扫描微调旋钮,以及(trig level)触发电平旋钮。
4.观察李萨如图形时,如果只看到铅直或水平直线的处理方法?因为李萨如图形是由示波器x方向的正弦波信号和y方向的正弦波信号合成。
所以,试检查ch1通道中的(v/div)衰减器旋钮或ch2通道中的(v/div)衰减器旋钮。
5.用示波器测量待测信号电压的峰-峰值时,如何准确从示波器屏幕上读数?在读格数前,应使“垂直微调”旋到cal处。
建议用上下位移(position)旋钮将正弦波的波峰或波谷对齐某一横格再数格数,就不会两头数格时出现太大的误差。
6.用示波器怎样进行时间(周期)的测量?7.李萨如图形不稳定怎么办?调节y方向信号的频率使图形稳定。
实验六、霍尔效应(hall effect)1、实验过程中导线均接好,开关合上,但vh无示数,im和is示数正常,为什么?(1) vh组的导线可能接触不良或已断。
仔细检查导线与开关连接以及导线是否完好正常。
(2)vh的开关可能接触不良。
反复扳动开关看是否正常。
(3)可能仪器的显示本身有问题。
大学物理实验报告答案大全
大学物理实验报告答案大全实验一,测量重力加速度。
实验目的,通过自由落体实验,测量地球表面的重力加速度。
实验原理,自由落体运动的加速度等于重力加速度,即a=g。
自由落体运动的位移与时间的平方成正比,即s=1/2gt^2。
实验步骤:1. 在实验室内选择一个高度适中的地方,设置好实验仪器。
2. 用高度计测量自由落体的初始高度h0。
3. 释放小球,用计时器测量自由落体的时间t。
4. 记录实验数据,并进行数据处理。
实验结果,通过实验数据处理,计算得到重力加速度g的数值为9.81m/s^2,与标准值基本吻合。
实验结论,实验结果表明,通过自由落体实验可以准确测量地球表面的重力加速度,验证了自由落体运动的加速度等于重力加速度的原理。
实验二,测量弹簧振子的周期。
实验目的,通过测量弹簧振子的周期,探究弹簧振子的运动规律。
实验原理,弹簧振子的周期与弹簧的劲度系数k和振子的质量m有关,周期T=2π√(m/k)。
实验步骤:1. 将弹簧挂在支架上,将振子悬挂在弹簧上。
2. 用计时器测量振子的周期T。
3. 改变振子的质量m,再次测量振子的周期T。
4. 记录实验数据,并进行数据处理。
实验结果,通过实验数据处理,计算得到弹簧振子的周期T与振子的质量m的关系符合周期公式T=2π√(m/k)。
实验结论,实验结果表明,弹簧振子的周期与振子的质量m呈现出明显的关系,验证了弹簧振子的周期公式。
实验三,测量光的折射率。
实验目的,通过测量光在不同介质中的折射角,计算得到不同介质的折射率。
实验原理,光在介质中的折射率n与光的速度v和真空中的光速c有关,n=c/v。
实验步骤:1. 准备折射仪器和不同介质的试样。
2. 用光源照射试样,测量光在不同介质中的折射角。
3. 计算得到不同介质的折射率n。
4. 记录实验数据,并进行数据处理。
实验结果,通过实验数据处理,计算得到不同介质的折射率n的数值,与标准值基本吻合。
实验结论,实验结果表明,通过测量光在不同介质中的折射角,可以准确计算得到不同介质的折射率,验证了光在介质中的折射率与光速的关系。
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 ×101Ω, u= 1Ω;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。
Ω, R2= (44 ±1)Ω(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: (a + b) sin ψk =dsin ψk =±k λ 如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央 k =0、 ψ =0 处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。
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如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央k=0、ψ=0处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。
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, I
替的同心圆环——牛顿环。透镜的曲率半径为: R = D2m − D2n =
y
4(m − n)λ 4(m − n)λ
实验步骤
(1) 转动读数显微镜的测微鼓轮,熟悉其读数方法;调整目镜,使十字叉丝清晰,并使其水平线与主尺平行(判断的
方法是:转动读数显微镜的测微鼓轮,观察目镜中的十字叉丝竖线与牛顿环相切的切点连线是否始终与移动方向平行)。
577.9
0.45%
绿(明) 左 右
紫(明) 左 右
101°31′ 63°29′ 19.025° 543.3
281°34′ 243°30′
97°35′ 67°23′ 15.092° 433.9
277°37′ 247°28′
λ0 为公认值。 (2) 计算出紫色谱线波长的不确定度
546.1 435.8
0.51% 0.44%
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
伏安特性曲线
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
大学物理实验报告答案报 答 大全(实验数据及思考题答案全包括)全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。
数据处理测量次数 U 1/V I 1/mAR 1/ Ω测量次数U 2/VI 2/mAR 2/ Ω1 5.4 2.00 2700 1 2.08 38.0 54.72 6.9 2.60 2654 2 2.22 42.0 52.93 8.53.20 2656 3 2.50 47.0 53.2∆U = U max × 1.5% ,得到 ∆U 1= 0.15V ,U V(1) 由(2) 由∆I = I max × 1.5% ,得到 ∆I 1= 0.075mA ,∆2= 0.075 ;∆I 2= 0.75mA ;∆U 2 ∆I2 u 1u (3) 再由 u R R 3V 3I 3 ,求得R 1 9 10Ω R 2 1Ω(4) 结果表示 R 1 = (2.92 ± 0.09) , R ×10 Ω2= (441) ± Ω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: (a + b) sin ψk =dsin ψk =±kλ如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央 k =0、ψ =0 处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。
在中央明条纹两侧对称地分布着 k=1,2,3,…级光谱 ,各级光谱线都按波长大小的顺序依次 排列成一组彩色谱线,这样就把复色光分解为单色光。
如果已知光栅常数,用分光计测出 k级光谱中某一明条纹的衍射角ψ,即可算出该明条纹所对应的单色光的波长λ。
实验步骤(1) 调整分光计的工作状态,使其满足测量 条件。
(2) 利用光栅衍射 测量汞灯在可见光范 围内几条谱线的波长。
① 由于衍射光谱在中央明条纹两侧对 称地分布,为了提高测量的准确度,测量第k 级光谱时 ,应测出 +k 级和-k级光谱线的位置,两位置的差值之 半即为实验时 k 取1 。
② 为了减少分光计刻度盘的偏心误差,测量每条光谱线时 ,刻度盘上的两个游标都要读数 ,然后取其平均值 (角 游标的读数方法与游 标卡尺的读数方法基本一致)。
③ 为了使十字丝对准光谱线,可以使用望远镜微调螺钉12来对准。
④ 测量时,可将望远 镜置最右端,从 -l 级到 +1 级依次测量,以免漏测数据。
数据处理谱线 游标 左1级 (k=-1) 右1级 (k=+1)φλ/nm λ0/nm E黄l(明) 左 右 黄2(明) 左 右绿(明) 左右紫(明) 左右102°45′62°13′282°48′ 242°18′ 102°40′62°20′282°42′242°24′ 101°31′ 63°29′281°34′ 243°30′ 97°35′67°23′277°37′ 247°28′ 20.258° 577.120.158° 574.419.025° 543.315.092°433.9 579.0 577.9546.1435.8 0.33% 0.45% 0.51%0.44%(1) 与公认值比较计算出各条谱线的相对误λ0为公认值。
(2) 计算 出紫色谱线波长的不确定度(a b )sin ϕ2差 E =λ λ 0xλ其中u ϕ ⎥ = a +ϕu(λ) =1∂ϕ π b ) | cos ϕ| u ( )600 cos 15 092 60 180=0.467nm ; U =2×u (λ) =0.9 nm1.2.最后结果为: λ=(433.9±0.9) nm 当用钠光(波长λ=589.0nm)垂直入射到 1mm 内有 500 条刻痕的平面透射光栅上时,试问最多能看到第几级光谱?并 请说明理由。
答:由(a+b)sinφ=kλ 得 k={(a+b)/λ}sinφ∵φ最大为 90º 所以 sinφ=1又∵a+b=1/500mm=2*10-6m , λ=589.0nm=589.0*10-9m∴k=2*10-6/589.0*10-9=3.4 最多只能看到三级光谱。
当狭缝太宽、太窄时将会出现什么现象?为什么? 答:狭缝太宽,则分辨本领将下降,如两条黄色光谱线分不开。
狭缝太窄,透光太少,光线太弱,视场太暗不利于测量。
3. 为什么采用左右两个游标读数?左右游标在安装位置上有何要求?答:采用左右游标读数是为了消除偏心差,安装时左右应差 180º\u12290X光电效应实验目的(1) 观察光电效现象,测定光电管的伏安特性曲线和光照度与光电流关系曲线;测定截止电压,并通过现象了解其物理意义。
(2) 练习电路的连接方法及仪器的使用 ; 学习用图像总结物理律。
实验方法原理(1) 光子打到阴极上 ,若电子获得的能量大于逸出功时则会逸出,在电场力的作用下向阳极运动而形成正向电流。
在没达到饱和前,光电流与电压成线性关系,接近饱和时呈非线性关系,饱和后电流不再增加。
(2) 电光源发光后 ,其照度随距光源的距离的平方成 (r 2)反比即光电管得到的光子数与 r2成反比,因此打出的电子数也与 r 2成反比,形成的饱和光电流也与 r2成反比,即I ∝r-2。
(3) 若给光电管接反向电压 u 反,在 eU反< mvmax/ 2=eUS时(vmax为具有最大速度的电子的速度 ) 仍会有电子移动到阳极而形成光电流,当继续增大电压 U反,由于电场力做负功使电子减速,当使其到达阳极前速度刚好为零时 U反=U S,此时所观察到的光电流为零,由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压US。
实验步骤(1) 按讲义中的电路原理图连接好实物电路图;(2) 测光电管的伏安特性曲线:① 先使正向电压加至30伏以上,同时使光电流达最大(不超量程),② 将电压从0开始按要求依次加大做好记录;(3) 测照度与光电流的关系:① 先使光电管距光源20cm处,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程);② 逐渐远离光源按要求做好记录;实验步骤(4) 测光电管的截止电压:① 将双向开关换向;② 使光电管距光源20cm处,将电压调至“0”,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程),记录此时的光电流I,然后加反向电压使光电流刚好为“0”,记下电压值US;③ 使光电管远离光源(光源亮度不变)重复上述步骤作好记录。
数据处理(1) 伏安特性曲线-0.6U /V40 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 20.0 30.0 40.0I /mA 0 2.96 5.68 10.316.818.719.919.919.919.919.9(2) 照度与光电流的关系45802457L /cm 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.01/L20.00250.00160.00110.00080.00060.00040.00030.00020.00015I /µA19.97 12.54 6.85 4.27 2.88 1.51 0.87 0.53 0.32252015105-10 0 10 20 30 40 50流曲线(3) 零电压下的光电流及截止电压与照度的关系伏安特性曲线照度与光电L /cm 20.0 I 0/µA 1.96 25.01.85 30.0 1.06 35.0 0.85 40.0 0.64 50.0 0.61 60.0 0.58 70.00.55U S /V 0.64 0.63 0.65 0.66 0.62 0.64 0.65 0.631. 临界截止电压与照度有什么关系?从实验中所得的结论是否同理论一致?如何解 释光的波粒二象性? 答:临界截止 电压与照度无关,实验结果与理论相符。
光具有干涉、衍射的特性,说明光具有拨动性。
从光电效应现象上分析,光又具有粒子性,由爱因斯坦方程来描述:hν=(1/2)mv 2max+A 。
2. 可否由 U s ′ ν曲线求出阴极材料的逸出功?答:可以。
由爱因斯坦方程 hυ=e|u s |+hυo 可求出斜率Δus/Δυ=h/e和普朗克常数,还可以求出截距(h/e )υo ,再由截距求出光电管阴极材料的红限 υo ,从而求出逸出功 A=hυo。
光的干涉—牛顿环实验目的(1) 观察等厚干涉现象及其特点。
(2) 学会用干涉法 测量透镜的曲率半径与微小厚度。
实验方法原理利用透明薄膜 (空气层 )上下表面对人射光的 依次反射,人射光的振幅将分成振幅不同且有一定光程差的两部分,这是一种获得相干光的重要途径。
由于两束反射光在相遇时的光程差取决于产生反射光的薄膜厚度,同一条干涉条纹所对应的薄膜厚度相同,这就是等厚干涉。
将一块曲率半径 R 较大 的平凸透镜的凸面置 于光学平板玻璃上,在透镜的凸面和平板玻璃的上表面间就形成一层空气薄膜,其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。
当平 行的单色光垂直入射时,入射光将在此薄膜上下两表面依次反射,产生具有一定光程差的两束相干光。
因此形成以接触点为中心的一系列明暗交2 2替的同心圆环——牛顿环。
透镜的曲率半径为: R =Dm Dny 实验步骤4(m n )λ 4(m n ) λ(1) 转动读数显微镜的测微鼓轮 ,熟悉其读数方法 ;调整目镜,使十字叉丝清晰,并使其水平线与主尺平行 (判断的方法是:转动读数显微镜的测微鼓轮,观察目镜中的十字叉丝竖线与牛顿环相切的切点连线是否始终与移动方向平行)。