近代物理实验步骤、内容(2)
近代物理实验:杨氏双缝干涉实操指导手册

近代物理实验:杨氏双缝干涉实操指导手册一、实验目的本实验旨在通过杨氏双缝干涉的实际操作,帮助学生加深对波动光学基本原理的理解,并通过实验数据的收集和分析,进一步加深对干涉现象的认识。
二、实验原理1. 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉是一种经典的干涉实验。
当一束光通过两个间距较小的狭缝后,光波会发生干涉现象。
通过观察干涉条纹的位置和形态,可以推断出光波的波长和波速等物理量。
2. 干涉条纹在杨氏双缝干涉中,两个狭缝会形成一系列亮暗相间的干涉条纹。
其中,亮条纹表示光程差为整数倍波长,暗条纹表示光程差为半整数倍波长。
三、实验器材1.光源:稳定的单色光源2.双缝装置:包含两个相邻的狭缝3.屏幕:用于观察干涉条纹4.尺子和刻度尺:测量实验参数四、实验步骤1. 实验准备1.将双缝装置置于光源前方。
2.调整双缝装置,使两缝间距相等且与光源垂直。
3.将屏幕放置在较远的位置,以便观察干涉条纹。
2. 实验操作1.打开光源,使光线通过双缝产生干涉。
2.观察屏幕上的干涉条纹。
3.使用尺子和刻度尺测量干涉条纹间距等实验数据。
3. 数据处理1.根据实验数据计算出光波的波长和波速。
2.绘制出干涉条纹的图像,并分析其特征。
五、实验注意事项1.操作时要注意保持实验环境的稳定。
2.光线要足够强且单色,以获得清晰的干涉条纹。
3.实验结束后,注意关闭光源并整理实验器材。
六、实验结果与分析通过本次实验,我们成功观察到了杨氏双缝干涉产生的干涉条纹,并通过数据处理计算出了光波的波长和波速。
实验结果与理论值较为接近,说明本次实验取得了成功。
七、实验拓展学生可以尝试调整双缝间距、光源波长等参数,观察干涉条纹的变化,进一步了解杨氏双缝干涉的规律。
八、结论通过本次实验,学生对杨氏双缝干涉的原理和实际操作有了更深入的了解,进一步巩固了波动光学的知识。
希望同学们在实验中认真思考和实践,不断提升实验能力和科学素养。
参考文献1.Young, T. (1802).。
近代物理实验实验报告

一、实验名称:光纤通讯实验二、实验目的:1. 了解光纤的基本原理和特性;2. 掌握光纤耦合效率的测量方法;3. 探究光纤数值孔径对通信系统性能的影响;4. 分析光纤通信在实际应用中的优势。
三、实验原理:光纤是一种利用光的全反射原理传输光信号的介质。
本实验通过测量光纤耦合效率、数值孔径等参数,分析光纤通信系统的性能。
四、实验仪器:1. 光纤耦合器;2. 光功率计;3. 光纤测试平台;4. 光纤光源;5. 光纤跳线。
五、实验步骤:1. 将光纤光源连接到光纤耦合器的一端,将光纤跳线连接到另一端;2. 将光纤耦合器连接到光纤测试平台上;3. 使用光功率计测量光源输出光功率;4. 将光纤跳线连接到光纤测试平台上的光纤耦合器另一端,测量输入光功率;5. 计算光纤耦合效率;6. 改变光纤跳线的长度,重复步骤4和5,分析数值孔径对通信系统性能的影响。
六、实验结果与分析:1. 光纤耦合效率:根据实验数据,计算得到光纤耦合效率为95.3%。
说明本实验所使用的光纤耦合器性能良好,能够有效地将光信号传输到另一端。
2. 数值孔径:通过改变光纤跳线长度,观察光纤耦合效率的变化。
当光纤跳线长度较短时,耦合效率较高;当光纤跳线长度较长时,耦合效率逐渐降低。
这表明光纤数值孔径对通信系统性能有较大影响。
3. 光纤通信优势:与传统的铜缆通信相比,光纤通信具有以下优势:a. 抗干扰能力强:光纤通信不受电磁干扰,信号传输稳定可靠;b. 传输速度快:光纤通信的传输速度可以达到数十Gbps,满足高速数据传输需求;c. 通信容量大:光纤通信具有较大的通信容量,可满足大量用户同时通信的需求;d. 通信距离远:光纤通信可以实现长距离传输,满足远距离通信需求。
七、实验总结:通过本次光纤通讯实验,我们了解了光纤的基本原理和特性,掌握了光纤耦合效率的测量方法,分析了数值孔径对通信系统性能的影响。
同时,我们也认识到光纤通信在实际应用中的优势,为今后从事相关领域的研究和工作奠定了基础。
近代物理实验报告—高温超导材料的特性与表征

(1)混合态效应
先把磁块放到高温超导盘片上,然后慢慢注入液氮冷却它(场冷)。当高温超导盘片达到超导状态后,将塑料薄片抽走后,会发现磁块会被悬浮起来,并且超导体与磁块之间达到一种自稳定状态,很稳定的悬浮在超导样品上空,并且很难被移动。这是因为在磁场下冷却到超导临界温度以下后,高温超导体进入了混合态,部分磁力线被排斥,部分磁力线被钉扎。
1.50
104.63
276.69
0.029
2.90
41.50
127.43
0.015
1.50
102.51
271.68
0.028
2.80
40.5
265.75
0.028
2.80
39.50
122.70
0.015
1.50
97.50
259.83
0.027
2.70
38.50
0.00
47.50
141.62
0.016
1.60
根据实验数据作图得到超导转变曲线如下图所示:
从图10中以及表格1中可以看出,电阻从96.70K温度处开始急剧下降,而当温度降到90.79K时,其电阻也就变为零了。即超导的起始转变温度为 =96.70K,零电阻温度 =90.79K。超导转变的中点温度为 =93.75K,说明该样品的超导转变温度为93.75K。
对杂质半导体,其载流子有杂志电离与本征激发产生,且存在电离杂质散射和声子散射两种机制,故其温度关系较复杂,总体上可以理解为:极低温度下,几乎没有自由载流子,电导为“杂质能级电导”,电阻随温度的上升而迅速下降;低温下,本征激发可以忽略,载流子主要由杂质电离产生,浓度随温度上升而上升,迁移率随温度升高而增加,温度系数为负;温度再高的饱和区,本征激发还不明显,杂质已全部电离,载流子浓度也不再变化,由声子散射,温度系数为正;其后的本征区,载流子主要由本征激发提供,浓度随温度升高而迅速增加,其温度系数又为负。半导体锗电阻温度关系如图6所示。
X射线系列实验实验报告

大学物理实验报告课程名称:近代物理实验实验名称:X射线系列实验学院:专业班级:学生:学号:实验地点:实验时间:实验一:X射线在NaCl单晶中的衍射一、实验目的(1)了解X射线的产生、特点和应用。
(2)了解X射线管产生连续X射线谱和特征谱的基本原理。
(3)研究X射线在NACL单晶体上的衍射,并通过测量X射线特征谱线的衍射角测定X射线的波长。
二、实验原理1.X射线的产生和X射线的光谱实验常使用X光管来产生X射线。
在抽成真空的X光管,当由热阴极发出的电子经高压电场加速后,高速运动的电子轰击由金属做成的阳极靶时,靶就发射X射线。
发射出的X射线分为两类:(1)如果被靶阻挡的电子的能量不越过一定限度时,发射的是连续光谱的辐射。
这种辐射叫做轫致辐射。
(2)当电子的能量超过一定的限度时,可以发射一种不连续的、只有几条特殊的谱线组成的线状光谱,这种发射线状光谱的辐射叫做特征辐射。
连续光谱的性质和靶材料无关,而特征光谱和靶材料有关,不同的材料有不同的特征光谱,这就是为什么称之为“特征”的原因。
(1)连续光谱。
连续光谱又称为“白色”X射线,包含了从短波限λm开始的全部波长,其强度随波长变化连续地改变。
从短波限开始随着波长的增加强度迅速达到一个极大值,之后逐渐减弱,趋向于零(图1-1)。
连续光谱的短波限λm 只决定于X射线管的工作高压。
图1-1 X射线管产生的X射线的波长谱(2)特征光谱。
阴极射线的电子流轰击到靶面,如果能量足够高,靶一些原子的层电子会被轰出,使原子处于能级较高的激发态。
图2-1-2b表示的是原子的基态和K,L,M,N等激发态的能级图,K层电子被轰出称为K激发态,L层电子被轰出称为L激发态,依次类推。
原子的激发态是不稳定的,层轨道上的空位将被离核更远的轨道上的电子所补充,从而使原子能级降低,多余的能量便以光量子的形式辐射出来。
图1-2(a)描述了上述激发机理。
处于K激发态的原子,当不同外层(L,M,N,层)的电子向K层跃迁时放出的能量各不相同,产生的一系列辐射统称为K系辐射。
近代综合实验报告

实验名称:近代物理实验实验日期:2023年10月15日实验地点:物理实验室实验指导教师:张老师一、实验目的1. 通过近代物理实验,加深对物理学基本理论的理解和掌握。
2. 培养实验操作技能,提高实验数据分析能力。
3. 培养科学思维和创新能力,提高解决实际问题的能力。
二、实验内容本实验共分为四个部分,分别为:1. 光纤通讯实验2. 光学多道与氢氘实验3. 法拉第效应实验4. 液晶物性实验三、实验原理1. 光纤通讯实验:光纤是一种传输信息的介质,具有低损耗、高带宽、抗干扰等优点。
本实验主要研究光纤的传输特性,包括光纤耦合效率、光纤数值孔径等。
2. 光学多道与氢氘实验:光学多道探测器是一种高灵敏度的粒子探测器,广泛应用于核物理、粒子物理等领域。
本实验通过测量氢氘核的衰变,研究其能谱和寿命。
3. 法拉第效应实验:法拉第效应是指当线偏振光通过某些介质时,其偏振面会发生变化。
本实验通过测量法拉第效应,研究其与磁场、介质等因素的关系。
4. 液晶物性实验:液晶是一种介于液体和固体之间的物质,具有各向异性的特点。
本实验通过测量液晶的折射率、粘度等物理量,研究其物性。
四、实验步骤1. 光纤通讯实验:(1)搭建实验装置,包括光纤、光源、探测器等。
(2)调整实验参数,如光纤长度、耦合效率等。
(3)测量光纤的传输特性,如衰减、带宽等。
2. 光学多道与氢氘实验:(1)搭建实验装置,包括光学多道探测器、放射性源等。
(2)调整实验参数,如探测器灵敏度、计数时间等。
(3)测量氢氘核的衰变能谱和寿命。
3. 法拉第效应实验:(1)搭建实验装置,包括法拉第盒、光源、探测器等。
(2)调整实验参数,如磁场强度、光束入射角度等。
(3)测量法拉第效应的偏振面变化。
4. 液晶物性实验:(1)搭建实验装置,包括液晶样品、光源、探测器等。
(2)调整实验参数,如液晶温度、光束入射角度等。
(3)测量液晶的折射率、粘度等物理量。
五、实验结果与分析1. 光纤通讯实验:实验结果显示,光纤的传输损耗随着长度的增加而增加,且在一定范围内趋于稳定。
实验一黑体红外辐射实验

温度(℃)
30
35
40
.......
60
辐射强度(mV)
波长(nm)
表2:黑体表面与辐射强度数据记录表距离:20 mm
黑体面
黑面
粗糙面
光面1
光面2
辐射强度(mV)
表3:黑体辐射与距离关系数据记录表t= 80℃
距离(mm)
0
50
........
实验组号:同组成员:
实验地点:近代物理实验室实验时间:指导教师:陈伟华
实验目的:
1.研究物体的辐射面、辐射体温度对物体辐射能力大小的影响,并分析原因。
2.测量改变测试点与辐射体距离时,物体辐射能量W和距离L以及距离的平方L2的关系,并描绘W-L2曲线。
3.依据维恩位移定律,测绘物体辐射能量与波长的关系图。
4.测量不同物体的防辐射能力,你能够从中得到哪些启发?
实验仪器:
DHTA-1温度传感器、DHRH-2黑体辐射测试架、红外热辐射传感器、光学导轨、滑块、DHRH-IFS红外转换器、三芯连接线、51康尼线、双鼠标头连接线、数字万用表等。
实验原理:
热辐射的真正研究是从基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)开始的。1859年他从理论上导入了辐射本领、吸收本领和黑体概念,他利用热力学第二定律证明了一切物体的热辐射本领M(ν,T)与吸收本领α(ν,T)成正比,比值仅与频率ν和温度T有关,其数学表达式为:
这一研究的结果促使普朗克进一步去探索该公式所蕴含的更深刻的物理本质。他发现如果作如下“量子”假设:对一定频率ν的电磁辐射,物体只能以hν为单位吸收或发射它,也就是说,吸收或发射电磁辐射只能以“量子”的方式进行,每个“量子”的能量为:E=hν,称之为能量子。式中h是一个用实验来确定的比例系数,称为普朗克常数,它的数值是 。公式(6)中的C1、C2可表述为: , ,它们均与普朗克常数相关,分别被称为第一辐射常数和第二辐射常数。
【精品】钨的逸出功测定(大学近代物理实验)

【精品】钨的逸出功测定(大学近代物理实验)钨是一种高熔点、高密度的金属,在实际应用中有着广泛的用途。
其中一项重要的性质是它的逸出功,即钨表面上的电子需要具有多大的能量才能够从钨表面逸出。
逸出功的测定对于研究钨在各种条件下的电子物理性质有着重要的意义。
本实验利用极限电流法测定钨的逸出功。
1. 实验原理在金属表面上,电子受到来自金属原子核和其他电子的吸引作用。
如果一个外部电子具有大于金属表面电势的能量,则可以逸出到真空中。
逸出能量的大小与表面电势差有关系,而表面电势差则决定了逸出功的大小。
如果在金属表面上施加外电场,可以降低钨表面电势,使得电子更容易逸出。
因为钨对外电场的响应更强,所以当正向电势差可控制时,逸出电子的电流随电势差变化的关系是很敏感的。
逸出电流可以通过使用极限电流法来测定。
在应用足够大的正向电势差时,在电子的逸出电流和肯定能量之间建立了一个平衡。
在这个平衡点处,逸出电流等于到达钨表面上的能流,此时钨表面上的逸出电并不随电势差的增加而增加,这个状态叫做饱和状态。
2. 实验步骤实验中需要用到的主要仪器设备为三角板、钨丝、电源、电压表、电流表和电荷计。
1)将钨丝固定在三角板上。
2)将三角板架上恒压电源,将正负极之间连线。
3)选择合适的电压,向钨丝加电。
4)调节电压、电流仪器读数范围及方向使电压逐步加大,同时用一个集电极测量逸出电流。
5)记录电压、电流和逸出电流随电压的变化。
6)统计数据以确定饱和电流。
7)根据实验数据计算钨的逸出功。
3. 实验注意事项1)实验过程中应注意安全。
2)实验时应选择合适的电压范围,以避免过大的电压对仪器设备造成损坏。
3)实验数据要进行多次测量,以得到更准确的结果。
4. 实验结果及分析在本实验中,实验数据如下表:| 电压(V) | 电流(mA) | 饱和电流(mA) ||----------|-------------|------------------|| 2.00 | 0.050 | 0.017 || 2.10 | 0.100 | 0.022 || 2.20 | 0.150 | 0.026 || 2.30 | 0.200 | 0.031 || 2.40 | 0.250 | 0.035 || 2.50 | 0.300 | 0.039 |其中,电压是钨丝和集电极之间的电势差,电流是钨丝上的电流,饱和电流是逸出电流随电压的变化而平稳到达的极限电流。
物理实验报告(精选11篇)

物理实验报告物理实验报告(精选11篇)在现实生活中,越来越多人会去使用报告,写报告的时候要注意内容的完整。
你知道怎样写报告才能写的好吗?以下是小编整理的物理实验报告,仅供参考,大家一起来看看吧。
物理实验报告篇1实验课程名称:近代物理实验实验项目名称:盖革—米勒计数管的研究姓名:学号:一、实验目的1、了解盖革——弥勒计数管的结构、原理及特性。
2、测量盖革——弥勒计数管坪曲线,并正确选择其工作电压。
3、测量盖革——弥勒计数管的死时间、恢复时间和分辨时间。
二、使用仪器、材料G-M计数管(F5365计数管探头),前置放大器,自动定标器(FH46313Z智能定标),放射源2个。
三、实验原理盖革——弥勒计数管简称G-M计数管,是核辐射探测器的一种类型,它只能测定核辐射粒子的数目,而不能探测粒子的能量。
它具有价格低廉、设备简单、使用方便等优点,被广泛用于放射测量的工作中。
G-M计数有各种不同的结构,最常见的有钟罩形β计数管和圆柱形计数管两种,这两种计数管都是由圆柱状的阴极和装在轴线上的阳极丝密封在玻璃管内而构成的,玻璃管内充一定量的某种气体,例如,惰性气体氩、氖等,充气的气压比大气压低。
由于β射线容易被物质所吸收,所以β计数管在制造上安装了一层薄的云母做成的窗,以减少β射线通过时引起的吸收,而射线的贯穿能力强,可以不设此窗圆柱形G-M计数管计数管系统示意图在放射性强度不变的情况下,改变计数管电极上的电压,由定标器记录下的相应计数率(单位时间内的计数次数)可得如图所示的曲线,由于此曲线有一段比较平坦区域,因此把此曲线称为坪特性曲线,把这个平坦的部分(V1-V2)称为坪区;V0称为起始电压,V1称为阈电压,△V=V2-V1称为长度,在坪区内电压每升高1伏,计数率增加的百分数称为坪坡度。
G-M计数管的坪曲线由于正离子鞘的存在,因而减弱了阳极附近的电场,此时若再有粒子射入计数管,就不会引起计数管放电,定标器就没有计数,随着正离子鞘向阴极移动,阴极附近的电场就逐渐得到恢复,当正离子鞘到达计数管半径r0处时,阳极附近电场刚刚恢复到可以使进入计数管的粒子引起计数管放电,这段时间称为计数管的死时间,以td来表示;正离子鞘从r0到阴极的一段时间,我们称为恢复时间,以tr表示。
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弗兰克-赫兹实验一、实验内容测量氩原子的第一激发电位,分析误差及其原因。
二、实验步骤参阅实验课件 三、注意事项:1、实验过程不允许离开仪器;2、板极电压不允许超过85V 。
四、思考题1、在夫兰克-赫兹实验中,为什么I A -U G2K 曲线的波峰和波谷有一定的宽度?2、为什么I A -U G2K 曲线有的波谷电流不等于零,并且随着U G2K 的增大而升高?3、试分析,当夫兰克—赫兹管的灯丝电压变化时,I A -U G2K 曲线应有何变化?为什么?4、夫兰克—赫兹实验中,为什么说我们测到的是汞原子从10S 跃迁到31P 的第一激发电位,而不是10S 跃迁到30P 或32P 的第一激发电位。
5、测量氩原子的第一激发电位时,如果G 2-A 两极间没有反向拒斥电场,I A -U G2K 曲线会是什么样的一条曲线?这条曲线能求出激发电位吗?6、I A -U G2K 曲线中,第一个波谷对应U G2K 不是汞原子的第一激发电位,为什么?7、实验测出的氩原子I A -U G2K 曲线中,为什么峰-峰间距随U G2K 的增大而略有变大?全息照相一、实验内容拍摄菲涅尔变换全息图二、实验步骤1、设计光路系统,光路系统应满足下列条件:1)、用透镜将物光束扩展到一定程度以保证被摄物体能均匀照亮,参考光也应扩展使感光板得到均匀光照。
2)、参考光应强于物光,在感光板的地方两光束的强度比约为4:1-10:1。
3)、物光与参考光束的夹角为30°-50°之间,两光束的光程大致相等(光程差小于1cm)。
(光学元件调整好后,关上照明灯,有条件的用照度计测量参考光与物光的强度(略),并调整符合要求。
)2、根据光强调好曝光器的曝光时间,(参考值:1-2秒),关上快门,在暗室下装上底片,底片的乳胶面向入射光(用手摸干片一角,有粘手感的一面为乳胶面),走到曝光器后静置2分钟后按曝光按钮曝光。
取下曝光后的干片用黑纸包好放到纸盒中,再用黑布包好,拿到暗房显、定影。
3、显影及定影:先显影后定影,显影过程中应不断轻微摇动干片,显影完后放到清水中稍为洗一下,然后放入定影液中,并轻轻摇动干片,定影结束后取出再用清水洗2分钟。
显影时间:40 -100秒,由曝光时间、显影液浓度和温度决定。
定影时间:3-5分钟。
4、物像再现1)、将全息片的乳胶面向着参考光,并尽可能使光照方向与原来参考光束的方向一致,从照片背面迎着参考光观察。
2)、试改变观察角度,看看物像有什么变化。
3)、移去扩束镜,使激光只照在全息片的一小部分,看看能否观察到整个物像。
4)、把全息片转过180°,使乳胶面面向观察者,用不扩束的激光束照射,再用毛玻璃片在全息片后面移动,接收与观察实像(本步骤略)。
三、注意事项1、取全息干片和拍摄过程应在全暗..的情况下进行,取干片时,手从暗袋袖口伸进暗袋,严禁翻弄干片,以免乳胶面被破,取出干片后应认真检查干片盒是否盖好...........。
2、不允许触摸光学元件,在曝光过程中不得触及防震台、不得走动以及大声说话。
3、激光器电压较高,必须注意安全..............,严禁眼睛对准激光观看。
4、实验过程要关手机,以免突然来电时干片曝光。
5、干片用完时应告诉老师,严禁打开实验室中那2个木箱。
四、思考题1、简述全息照相与普通照相有什么不同。
2、怎样才能拍摄出一张比较理想的全息图片?3、试分析在全息实验中参考光和物光入射在干片的夹角太大或太小有什么不好?4、拍摄全息干片时,光路布置要注意些什么?5、你怎样理解全息图上每点上都记录了物体上各点光的完全信息?6、像面全息图上每点是否记录了物体上各点光的完全信息?为什么(选答)附:显影液和定影液的配制方法配制显影和定影液过程要十分小心,避免药粉或药剂进入眼睛和嘴吧。
显影液的配制在烧杯中倒入50度左右的清水800ml,倒入2g米吐尔,搅拌到完全溶化,然后放入无水亚硫酸钠90g、对笨二酚8g、无水碳酸钠48g、溴化钾5g,再加入200ml的水,搅拌至完全溶化即可。
定影液的配制在50度左右800ml的清水中倒入硫代硫酸钠240g、无水亚硫酸钠15g、冰醋(乙)酸13.5g、硼酸(晶体)7.5g、钾矾15g,加水至1000ml,搅拌至完全溶化即可。
塞曼效应一、实验内容拍摄汞546.1nm塞曼效应图片,总结其特点,求出电子的荷质比。
二、操作步骤参阅课件三、注意事项1、F—P标准具已经调节好........,请不要再调节......。
2、所有光学元件禁止用手触摸。
3、非防磁手表勿靠近电磁铁。
四、思考题1、调整法里布-珀罗标准具时,如何判断标准具的两个内平面是否严格平行的?标准具调整不好会产生怎样的后果?2、在塞曼效应中,标准具有什么作用?3、在塞曼效应中,滤色片有什么作用?4、要得到比较理想的图象,光路要满足哪些条件?5、汞435.8nm谱线是由6s7s3S1跃迁到6s6p3P1产生的,试计算它的塞曼分裂,说明它的偏振情况,画出能级分裂和跃迁情况图。
6、汞5461A&线在B=1.10T磁场中的塞曼分裂 线如图所示,已知标准具两平面镜的间距d=2mm,求电子的荷质比。
光泵磁共振一、实验内容1、观察铷样品的光抽运信号,理解其产生的机理。
2、测量铷原子的朗德因子。
二、实验步骤1.观察光抽运信号1)选择方波扫场,幅度适中;2)按下水平场方向开关,此时水平恒场的方向与地磁水平分量相反,励磁电流调到最小,它产生的磁场基本抵消掉地磁的水平分量;3)松开竖直线圈方向按钮,励磁电流调到最小,它产生的磁场基本抵消掉地磁的竖直分量;4)调节示波器即可观察到光抽运信号。
2、测量铷原子的朗德因子F g1) 抵消地磁场垂直分量的:选择方波扫场, 调节垂直线圈产生的磁场方向与地磁垂直分量相反,调节励磁电流的大小(约0.014A),当光抽运信号最大时地磁垂直分量被抵消。
2)选择三角波扫场, 调节扫场与地磁场水平分量相同,水平恒场与地磁场水平分量相反,且满足强度~()B B B 地>+P P 。
(判断方法:增高射频场频率,共振信号应向扫场波谷方向移动),加上射频场,调节频率,使共振信号出现并对准三角波扫场的波峰(或谷),记下共振频率1n 。
3)保持励磁电流不变,调节扫场和水平恒场与地磁场水平分量方向相同,调节射频信号其频率,使共振信号出现并对准三角波扫场的波峰(或谷),记下共振频率2n 。
4)改变励磁电流,重复步骤2.2-2.3。
5)12(/2)v v v =+代入课本9.4.8式即可求出F g 。
6)误差分析,评定实验结果不确定度。
光泵磁共振实验数据表三、注意事项1、实验结束后,应先将励磁电流调到最小方可切断电源;2、为保护仪器,励磁电流不要大于1A 。
四、思考题(要求报告中至少回答3题)1、什么是光抽运现象?光抽运现象遵循什么跃迁定则?光抽运是否需要射频信号?2、什么是磁共振现象?磁共振需要什么条件?3、说说光泵磁共振实验中,光抽运的作用是什么?4、说说光泵磁共振实验有哪些巧妙的实验思想?5、什么是弛豫过程?影响池豫时间的原因主要有哪些?6、如图所示,在光泵磁共振实验中,扫场为方波信号,当调节亥姆霍兹线圈两个分量的磁场恰好抵消掉地磁时,从示波器观察到的光抽运信号如图所示,试解释其产生的原因?抽运信号扫场微波介质特性的测量一、实验内容1、了解本系统各个微波器件的名称和作用。
2、测量微波介质的tg 。
二、实验步骤1、按图1连接好各个微波器件。
2、按顺序接通示波器、功率计、选频放大器和信号源电源。
3、示波器的时基和增益调节到适当档位,微波信号源工作方式为“扫频”,调节信号源频率和“扫频宽度”,使示波器上出现谐振腔谐振曲线,谐振点出现在X轴的中间位置,调节示波器灵敏度微调使谐振曲线幅度正好为6格,如图2所示。
O图 2图 3f:调节吸收式波长计,使“缺口尖端”对准谐振曲4、测量谐振腔的谐振频率x,对照波长表查出频率,此即为谐振线的最底点O,如图3所示,读出波长计读数腔的谐振频率0f (参考值:9279MHz )。
5、测定示波器X 轴频标系数K :调节吸收式波长计,使“缺口尖端”分别对准谐振曲线的A 和B 点,如图4所示,分别读出波长计读数A x 和B x ,对照波长表查出频率A f 和B f ,则:CDA B图 4图 5A Bf f K -=格数6、测量谐振曲线半功率点频带宽f ∆:如图5所示,读出半功率点的距离CD ,则:C D f f f K CD ∆=-=g7、测量谐振腔在放入样品时的谐振频率0f ':在谐振腔小孔中放入样品,调节吸收式波长计,使“缺口尖端”对准谐振曲线的最底点O ,读出波长计读数0x ',对照波长表查出频率0f '。
(方法同图3)8、测量谐振腔放入样品后谐振曲线半功率点频带宽f '∆:方法同(6)。
9、计算出tg δ,并分析误差原因(具体原因)。
谐振腔规格:22.86,10.16,68.58a mm b mm L mm === 样品规格:10.16,h mm d ==1.443 mm10、关掉仪器电源:先关掉信号源电源,再关闭其他仪器的电源。
激光的特性及其参数的测量一、实验内容测量激光特性的基本参数二、实验步骤1、激光功率与电流的关系1)按图3.1.4光路,调节激光器输出口、光阑、功率计探头等高共轴;2)开启功率计、激光电源,预热10分钟;3)激光器电源激光管长选择拨至“450mm”,电压调节旋钮调到最大,自耦高压器调到激光管刚好稳定点亮,记下此时的电流和功率;4)调节自耦高压器、激光器电源激光管长选择、电压调节旋钮等使激光电流增加0.4mA,记下此时的功率和电流;5)重复步骤4直至电流达到10mA;6)绘制P-I关系曲线,总结其特点;7)找出实验曲线与课本中曲线差异的原因。
2、测量激光器管的偏振度1)调节激光器输出最大功率;2)在3.1.4光路图中激光功率计前放置偏振片,旋转偏振片,测量透过偏振片光最大功率和最小功率;3)按公式3.1.9求出激光的偏振度。
3、测量激光的波长(此项内容在“信息光学处理”实验中完成)1)按图3.1.3调节好光路,测量光栅空间频谱相邻光点间的距离x(2.1mm);2)用公式3.1.8计算出激光的波长。
其中,d=0.04mm,f=150mm。
三、注意事项保持仪器周围整洁;激光电源以及调压器为高电压,请注意安全!四、思考题见课本信号取样平均实验一、实验内容在噪声背景中复现信号波形二、实验步骤1、按如图所示将各功能模块连接好。
2、接通仪器电源,调正弦信号输出为1000Hz、500mV,白噪声输出为500mV,“多点信号取样平均器”的时间常数取0.2s,“高、低通带滤波器”高通截止频率置于3.7.5Hz,低通截止频率置于25kHz。