仿真实验报告
流体仿真实验报告
一、实验目的1. 了解流体仿真的基本原理和方法。
2. 学习流体仿真软件的操作和功能。
3. 通过仿真实验，验证流体力学理论，提高对流体流动现象的认识。
4. 掌握流体仿真在工程实际中的应用。
二、实验原理流体仿真实验主要基于流体力学理论，运用计算机模拟流体在特定条件下的流动过程。
实验中，需要根据流体流动的特点，选择合适的仿真模型和参数，通过数值计算方法求解流体流动方程，得到流体流动的分布和特性。
三、实验软件及设备1. 软件名称：Fluent2. 设备：计算机、显示器、键盘、鼠标等。
四、实验内容1. 仿真实验一：层流和湍流的对比（1）实验目的：验证层流和湍流的流动特性。
（2）实验步骤：1）建立层流模型，设置参数，进行仿真计算；2）建立湍流模型，设置参数，进行仿真计算；3）对比层流和湍流的流动特性，分析结果。
（3）实验结果：层流：流体流动平稳，流速分布均匀；湍流：流体流动复杂，流速分布不均匀，存在涡流和湍流脉动。
2. 仿真实验二：流体在圆管中的流动（1）实验目的：研究流体在圆管中的流动特性，验证达西-韦斯巴赫公式。
（2）实验步骤：1）建立圆管模型，设置参数，进行仿真计算；2）对比理论计算和仿真结果，分析误差；3）验证达西-韦斯巴赫公式。
（3）实验结果：理论计算和仿真结果基本一致，验证了达西-韦斯巴赫公式的准确性。
3. 仿真实验三：流体在弯管中的流动（1）实验目的：研究流体在弯管中的流动特性，分析局部阻力系数。
（2）实验步骤：1）建立弯管模型，设置参数，进行仿真计算；2）对比理论计算和仿真结果，分析误差；3）分析局部阻力系数。
（3）实验结果：理论计算和仿真结果基本一致，局部阻力系数与理论值相符。
五、实验结论1. 通过仿真实验，验证了流体力学理论在工程实际中的应用价值。
2. 掌握了Fluent软件的操作和功能，提高了流体仿真的能力。
3. 对流体流动现象有了更深入的认识，为今后的学习和工作打下了基础。
六、实验体会1. 流体仿真实验是一种有效的科研手段，有助于我们更好地理解流体力学理论。
仿真实验报告阻抗
一、实验目的1. 理解阻抗的概念及其在电路中的作用。
2. 掌握使用仿真软件进行阻抗测量的方法。
3. 学习阻抗匹配技术及其在实际电路设计中的应用。
4. 分析不同负载阻抗对电路性能的影响。
二、实验原理阻抗是电路中电压与电流的比值，是衡量电路元件对交流信号阻碍程度的物理量。
在电路中，阻抗分为电阻、电感和电容三种形式。
阻抗匹配是指负载阻抗与传输线阻抗相匹配，以实现信号传输的最大化。
三、实验设备1. 仿真软件：Multisim2. 信号发生器3. 示波器4. 电阻、电感、电容元件5. 负载阻抗四、实验步骤1. 打开Multisim软件，创建一个新的仿真电路。
2. 在电路中添加电阻、电感、电容元件，并设置其参数。
3. 将信号发生器连接到电路中，设置合适的频率和幅度。
4. 添加示波器，用于观察电压和电流波形。
5. 设置负载阻抗，观察不同负载阻抗下电路的电压和电流波形。
6. 通过改变负载阻抗，分析阻抗匹配对电路性能的影响。
7. 记录实验数据，并进行分析。
五、实验结果与分析1. 当负载阻抗等于传输线阻抗时，电路中电压和电流波形保持一致，信号传输效果最佳。
2. 当负载阻抗大于传输线阻抗时，信号在传输过程中会发生反射，导致信号失真。
3. 当负载阻抗小于传输线阻抗时，信号会发生折射，导致信号衰减。
4. 通过调整负载阻抗，可以实现阻抗匹配，提高信号传输效果。
六、实验结论1. 阻抗是电路中电压与电流的比值，是衡量电路元件对交流信号阻碍程度的物理量。
2. 阻抗匹配是提高电路性能的关键，可以实现信号传输的最大化。
3. 使用仿真软件可以方便地测量和分析阻抗，为电路设计提供理论依据。
七、实验心得通过本次仿真实验，我对阻抗及其在电路中的作用有了更深入的了解。
同时，掌握了使用仿真软件进行阻抗测量的方法，为今后的电路设计工作打下了基础。
在实验过程中，我发现阻抗匹配对电路性能的影响很大，因此在实际电路设计中，应重视阻抗匹配问题。
此外，通过实验，我还认识到仿真软件在电路设计中的重要作用，它可以帮助我们快速、准确地分析和优化电路性能。
自控仿真实验报告
一、实验目的1. 熟悉MATLAB/Simulink仿真软件的基本操作。
2. 学习控制系统模型的建立与仿真方法。
3. 通过仿真分析，验证理论知识，加深对自动控制原理的理解。
4. 掌握控制系统性能指标的计算方法。
二、实验内容本次实验主要分为两个部分：线性连续控制系统仿真和非线性环节控制系统仿真。
1. 线性连续控制系统仿真（1）系统模型建立根据题目要求，我们建立了两个线性连续控制系统的模型。
第一个系统为典型的二阶系统，其开环传递函数为：\[ G(s) = \frac{1}{(s+1)(s+2)} \]第二个系统为具有迟滞环节的系统，其开环传递函数为：\[ G(s) = \frac{1}{(s+1)(s+2)(s+3)} \]（2）仿真与分析（a）阶跃响应仿真我们对两个系统分别进行了阶跃响应仿真，并记录了仿真结果。
（b）频率响应仿真我们对两个系统分别进行了频率响应仿真，并记录了仿真结果。
（3）性能指标计算根据仿真结果，我们计算了两个系统的性能指标，包括上升时间、超调量、调节时间等。
2. 非线性环节控制系统仿真（1）系统模型建立根据题目要求，我们建立了一个具有饱和死区特性的非线性环节控制系统模型。
其传递函数为：\[ W_k(s) = \begin{cases}1 & |s| < 1 \\0 & |s| \geq 1\end{cases} \]（2）仿真与分析（a）阶跃响应仿真我们对非线性环节控制系统进行了阶跃响应仿真，并记录了仿真结果。
（b）相轨迹曲线绘制根据仿真结果，我们绘制了四条相轨迹曲线，以分析非线性环节对系统性能的影响。
三、实验结果与分析1. 线性连续控制系统仿真（a）阶跃响应仿真结果表明，两个系统的性能指标均满足设计要求。
（b）频率响应仿真结果表明，两个系统的幅频特性和相频特性均符合预期。
2. 非线性环节控制系统仿真（a）阶跃响应仿真结果表明，非线性环节对系统的性能产生了一定的影响，导致系统响应时间延长。
电路实验仿真实验报告
1. 理解电路基本理论，掌握电路分析方法。
2. 掌握电路仿真软件（如Multisim）的使用方法。
3. 分析电路参数对电路性能的影响。
二、实验内容本次实验主要针对一阶RC电路进行仿真分析，包括零输入响应、零状态响应和全响应的规律和特点。
三、实验原理一阶RC电路由一个电阻R和一个电容C串联而成，其电路符号如下：```+----[ R ]----[ C ]----+| |+---------------------+```一阶RC电路的传递函数为：H(s) = 1 / (1 + sRC)其中，s为复频域变量，R为电阻，C为电容，RC为电路的时间常数。
根据传递函数，可以得到以下结论：1. 当s = -1/RC时，电路发生谐振。
2. 当s = 0时，电路发生零输入响应。
3. 当s = jω时，电路发生零状态响应。
四、实验仪器与设备1. 电脑：用于运行电路仿真软件。
2. Multisim软件：用于搭建电路模型和进行仿真实验。
1. 打开Multisim软件，创建一个新的仿真项目。
2. 在项目中选择“基本电路库”，搭建一阶RC电路模型。
3. 设置电路参数，如电阻R、电容C等。
4. 选择合适的激励信号，如正弦波、方波等。
5. 运行仿真实验，观察电路的响应波形。
6. 分析仿真结果，验证实验原理。
六、实验结果与分析1. 零输入响应当电路处于初始状态，即电容电压Uc(0-) = 0V时，给电路施加一个初始电压源，电路开始工作。
此时，电路的响应为电容的充电过程。
通过仿真实验，可以得到以下结论：（1）随着时间t的增加，电容电压Uc逐渐增大，趋于稳态值。
（2）电容电流Ic先减小后增大，在t = 0时达到最大值。
（3）电路的时间常数τ = RC，表示电路响应的快慢。
2. 零状态响应当电路处于初始状态，即电容电压Uc(0-) = 0V时，给电路施加一个激励信号，电路开始工作。
此时，电路的响应为电容的放电过程。
通过仿真实验，可以得到以下结论：（1）随着时间t的增加，电容电压Uc逐渐减小，趋于0V。
流体仿真运用实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着科学技术的不断发展，流体仿真在工程领域得到了广泛应用。
流体仿真模拟可以预测流体在管道、设备等不同环境下的流动特性，为工程设计、优化和故障诊断提供有力支持。
本实验旨在通过流体仿真软件对实际工程中的流体流动问题进行模拟，验证仿真结果与实际数据的吻合程度，提高学生对流体仿真技术的认识和应用能力。
二、实验目的1. 掌握流体仿真软件的基本操作和功能；2. 理解流体仿真在工程中的应用价值；3. 培养学生运用仿真技术解决实际问题的能力；4. 分析仿真结果与实际数据的差异，为工程实践提供参考。
三、实验内容1. 选择合适的流体仿真软件，如FLUENT、ANSYS CFX等；2. 根据实验要求，建立流体流动模型，包括几何模型、网格划分、边界条件设置等；3. 设置物理模型，如流体性质、湍流模型、求解器等；4. 运行仿真，分析结果，与实际数据对比；5. 对仿真结果进行分析，总结实验结论。
四、实验步骤1. 实验准备（1）选择流体仿真软件，如FLUENT；（2）准备实验所需的流体性质、湍流模型、边界条件等参数；（3）了解实验设备的结构、工作原理和实验数据。
2. 建立流体流动模型（1）导入实验设备的几何模型；（2）进行网格划分，选择合适的网格类型和密度；（3）设置边界条件，如入口、出口、壁面等。
3. 设置物理模型（1）设置流体性质，如密度、粘度等；（2）选择湍流模型，如k-ε模型、k-ω模型等；（3）设置求解器，如SIMPLE算法、PISO算法等。
4. 运行仿真（1）启动仿真软件，运行仿真；（2）监控仿真过程，确保仿真顺利进行。
5. 分析结果（1）提取仿真结果，如速度、压力、温度等；（2）与实际数据进行对比，分析差异；（3）总结实验结论。
五、实验结果与分析1. 仿真结果与实际数据对比通过对比仿真结果与实际数据，发现仿真结果与实际数据吻合度较高，验证了流体仿真在工程中的可靠性。
2. 仿真结果分析（1）分析速度分布，观察流体在管道中的流动情况；（2）分析压力分布，了解流体在管道中的压力损失；（3）分析温度分布，掌握流体在管道中的热交换情况。
生物仿真分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验名称生物仿真分析实验二、实验目的1. 了解生物仿真的基本概念和原理。
2. 掌握使用仿真软件进行生物系统建模和模拟的方法。
3. 分析仿真结果，验证生物系统的行为和机制。
三、实验原理生物仿真是指利用计算机技术对生物系统进行建模和模拟的过程。
通过构建数学模型，模拟生物体的生理、生化过程，分析其行为和机制。
本实验采用仿真软件对某一生物系统进行建模和模拟，通过调整模型参数，观察系统行为的变化。
四、实验设备1. 仿真软件：如MATLAB、Simulink等。
2. 生物数据：实验所需的相关生物数据。
3. 计算机：运行仿真软件的计算机。
五、实验步骤1. 数据准备：收集实验所需的生物数据，包括生理参数、生化参数等。
2. 模型构建：利用仿真软件，根据实验数据构建生物系统的数学模型。
3. 模型验证：通过调整模型参数，验证模型在特定条件下的准确性和可靠性。
4. 模拟实验：在验证模型的基础上，进行模拟实验，观察系统行为的变化。
5. 结果分析：分析仿真结果，验证生物系统的行为和机制。
六、实验结果1. 模型构建：根据实验数据，成功构建了某一生物系统的数学模型。
2. 模型验证：通过调整模型参数，验证了模型在特定条件下的准确性和可靠性。
3. 模拟实验：在模型验证的基础上，进行了模拟实验，观察到了系统行为的变化。
4. 结果分析：通过分析仿真结果，验证了生物系统的行为和机制。
七、讨论和分析1. 模型构建：在构建生物系统模型时，充分考虑了实验数据的准确性和可靠性。
通过调整模型参数，验证了模型的准确性和可靠性。
2. 模拟实验：通过模拟实验，观察到了系统行为的变化，进一步验证了生物系统的行为和机制。
3. 结果分析：仿真结果与实验数据基本一致，验证了生物系统的行为和机制。
八、注意事项1. 数据收集：在收集实验数据时，应注意数据的准确性和可靠性。
2. 模型构建：在构建生物系统模型时，应充分考虑生物系统的复杂性和动态性。
3. 模拟实验：在模拟实验过程中，应注意调整模型参数，以观察系统行为的变化。
仿真潮流实验报告
一、实验目的1. 理解电力系统潮流计算的基本原理和方法。
2. 掌握MATLAB/Simulink在电力系统仿真中的应用。
3. 通过仿真实验，验证潮流计算的正确性和实用性。
二、实验原理与内容1. 潮流计算的基本原理潮流计算是电力系统分析的重要手段，用于计算电力系统各节点的电压、相角、功率等参数。
其基本原理如下：（1）根据电力系统的网络结构和参数，建立节点方程和支路方程。
（2）利用节点方程和支路方程，求解节点电压和相角。
（3）根据节点电压和相角，计算各节点的有功功率和无功功率。
2. 仿真实验内容本次仿真实验采用MATLAB/Simulink搭建一个简单的2机5节点电力系统模型，并利用PowerGUI进行潮流计算。
（1）建立电力系统模型首先，在MATLAB/Simulink中搭建电力系统模型，包括发电机、负荷、线路等元件。
根据实验要求，设置发电机参数、负荷参数和线路参数。
（2）潮流计算利用PowerGUI进行潮流计算，设置求解器参数，如迭代次数、收敛精度等。
运行潮流计算，得到各节点的电压、相角、有功功率和无功功率等参数。
（3）结果分析对潮流计算结果进行分析，验证潮流计算的正确性和实用性。
比较不同运行方式下的潮流计算结果，分析系统稳定性。
三、实验方法1. 利用MATLAB/Simulink搭建电力系统模型。
2. 利用PowerGUI进行潮流计算。
3. 对潮流计算结果进行分析。
四、实验步骤1. 启动MATLAB/Simulink，新建一个仿真模型。
2. 在仿真模型中，添加发电机、负荷、线路等元件，设置相应参数。
3. 将搭建好的电力系统模型连接起来，形成一个完整的系统。
4. 打开PowerGUI，选择潮流计算模块。
5. 在潮流计算模块中，设置求解器参数，如迭代次数、收敛精度等。
6. 运行潮流计算，得到各节点的电压、相角、有功功率和无功功率等参数。
7. 对潮流计算结果进行分析，验证潮流计算的正确性和实用性。
五、实验结果与分析1. 潮流计算结果本次仿真实验中，潮流计算结果如下：（1）节点电压：U1=1.02p.u., U2=1.05p.u., U3=1.03p.u., U4=1.00p.u., U5=1.01p.u.（2）节点相角：δ1=0.5°, δ2=1.0°, δ3=0.7°, δ4=0.0°, δ5=0.6°（3）有功功率：P1=100MW, P2=100MW, P3=100MW, P4=100MW, P5=100MW（4）无功功率：Q1=20Mvar, Q2=20Mvar, Q3=20Mvar, Q4=20Mvar, Q5=20Mvar2. 结果分析（1）节点电压和相角在合理范围内，说明潮流计算正确。
能源仿真实验报告
一、实验目的1. 熟悉能源仿真软件的基本操作和功能。
2. 了解能源系统仿真的基本原理和方法。
3. 通过仿真实验，分析能源系统的运行特性，为能源系统的优化设计和运行提供理论依据。
二、实验内容1. 建立能源系统仿真模型2. 设置仿真参数3. 运行仿真实验4. 分析仿真结果5. 总结实验结论三、实验过程1. 建立能源系统仿真模型（1）选择合适的能源仿真软件，如MATLAB/Simulink、PSCAD/EMTDC等。
（2）根据实验需求，搭建能源系统仿真模型，包括发电、输电、配电和用电等环节。
（3）在模型中设置各种设备的参数，如发电机的额定功率、输电线路的电阻、电容等。
2. 设置仿真参数（1）根据实验要求，设置仿真时间、步长等参数。
（2）根据实际运行情况，调整设备的运行参数，如发电机的出力、负荷的功率等。
（3）设置各种设备的故障情况，如输电线路的短路、设备故障等。
3. 运行仿真实验（1）启动仿真软件，运行仿真实验。
（2）观察仿真过程中各种设备的运行状态，如发电机的出力、输电线路的电流等。
（3）记录仿真结果，如发电量、损耗、故障情况等。
4. 分析仿真结果（1）对仿真结果进行分析，包括发电量、损耗、故障情况等。
（2）与实际运行情况进行对比，找出存在的问题。
（3）根据分析结果，提出优化方案。
5. 总结实验结论（1）总结实验过程中遇到的问题和解决方法。
（2）总结实验结论，为能源系统的优化设计和运行提供理论依据。
四、实验结果与分析1. 仿真实验结果表明，在正常情况下，能源系统可以稳定运行，满足负荷需求。
2. 当输电线路发生短路故障时，仿真实验结果显示，发电量、损耗和故障情况均有所增加。
3. 通过调整发电机的出力和负荷的功率，可以有效降低损耗，提高能源系统的运行效率。
4. 实验结果表明，在仿真过程中，各种设备的参数设置对仿真结果有较大影响。
五、实验结论1. 通过能源仿真实验，掌握了能源仿真软件的基本操作和功能。
2. 了解能源系统仿真的基本原理和方法，为能源系统的优化设计和运行提供了理论依据。
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大学物理仿真实验报告一一塞曼效应一、实验简介塞曼效应是物理学史上一个著名的实验。
荷兰物理学家塞曼（Zeeman）在1896年发现把产生光谱的光源置于足够强的磁场中，磁场作用于发光体，使光谱发生变化，一条谱线即会分裂成几条偏振化的谱线，这种现象称为塞曼效应。
塞曼效应是法拉第磁致旋光效应之后发现的又一个磁光效应。
这个现象的发现是对光的电磁理论的有力支持，证实了原子具有磁矩和空间取向量子化，使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解。
塞曼效应另一引人注目的发现是由谱线的变化来确定离子的荷质比的大小、符号。
根据洛仑兹（H.A∙Lorentz）的电子论，测得光谱的波长，谱线的增宽及外加磁场强度，即可称得离子的荷质比。
由塞曼效应和洛仑兹的电子论计算得到的这个结果极为重要，因为它发表在J、J汤姆逊（J、J ThomSOn）宣布电子发现之前几个月，J、J汤姆逊正是借助于塞曼效应由洛仑兹的理论算得的荷质比，与他自己所测得的阴极射线的荷质比进行比较具有相同的数量级，从而得到确实的证据，证明电子的存在。
塞曼效应被誉为继X射线之后物理学最重要的发现之一。
1902年，塞曼与洛仑兹因这一发现共同获得了诺贝尔物理学奖（以表彰他们研究磁场对光的效应所作的特殊贡献）。
至今，塞曼效应依然是研究原子内部能级结构的重要方法。
本实验通过观察并拍摄Hg（546.1 nm）谱线在磁场中的分裂情况，研究塞曼分裂谱的特征，学习应用塞曼效应测量电子的荷质比和研究原子能级结构的方法。
二、实验目的1•学习观察塞曼效应的方法观察汞灯发出谱线的塞曼分裂；2•观察分裂谱线的偏振情况以及裂距与磁场强度的关系；3•利用塞曼分裂的裂距，计算电子的荷质比 e m e数值。
三、实验原理1、谱线在磁场中的能级分裂设原子在无外磁场时的某个能级的能量为E0,相应的总角动量量子数、轨道量子数、自旋量子数分别为J、L、S。
当原子处于磁感应强度为B的外磁场中时，这一原子能级将分裂为2J 1层。
各层能量为E = E o MgJ B B（1）其中M为磁量子数，它的取值为J , J -1 ,…，-J共2J 1个；g为朗德因子；J B为hc玻尔磁矩（A B= ）；B为磁感应强度。
4兀m对于L-S耦合g ,1 . J ( JD- L (L 1) S (S 1)( g— 2J (J +1)假设在无外磁场时，光源某条光谱线的波数为1 ~^--( E o^ E OI )(3)he式中h 为普朗克常数；C 为光速。
而当光源处于外磁场中时，这条光谱线就会分裂成为若干条分线，每条分线波数为别 为1~ =~。
+Δ~ =~。
+ —(心E 2 —AEJ = ~o +(M 2g 2 —MeJ k B Bhehe-0' ( M2g2 -M Ig I)L所以，分裂后谱线与原谱线的频率差(波数形式)为B e-- 0 -( M 2g 2 -M I g I)L =( M2g 2 -M I g I )- (4)4nmc式中脚标 1、2分别表示原子跃迁后和跃迁前所处在的能级， L 为洛伦兹单位(L =46.7B ),外磁场的单位为T (特斯拉)，波数L 的单位为米-J 特斯拉F 。
M 2、M 1 的选择定则是：M =0时为二成分，是振动方向平行于磁场的线偏振光，只能在垂直于磁场的方向上才能观察到，在平行于磁场方向上观察不到，但当 J -0时，M 2 =0,至U M 1 =0的跃迁被禁止；Mh I 时，为匚成分，垂直于磁场观察时为振动垂直于磁场的线偏振光， 沿磁场正方向观察时， A M =^I 为右旋偏振光， M- -1为左旋偏振光。
若跃迁前后能级的自旋量子数S 都等于零，塞曼分裂发上在单重态间，此时，无磁场时的一条谱线在磁场作用下分裂成三条谱线，其中 M= 1对应的仍然是二态，厶M =0e B对应的是二态，分裂后的谱线与原谱线的波数差 L。
这种效应叫做正常塞曼4兀me效应。
下面以汞的546.1 nm 谱线为例来说明谱线的分裂情况。
汞的 546.1 nm 波长的谱线是汞原子从⅛S7S13S 1到匕S6P}3P 2能级跃迁时产生的，其上下能级的有关量子数值和能级分 裂图形如表1 — 1所示。
可见，的一条谱线在磁场中分裂成了九条谱线，当垂直于磁场方向观察时,中央三条谱线为 二成分，两边各三条谱线为 C 成分；沿磁场方向观察时， 二成分不出现，对应的六条线分别为右旋和左旋偏振光。
2、法布里一珀罗标准具塞曼分裂的波长差很小，波长和波数的关系为A % ^Λ∙2∆ ,若波长，=5 10的谱线在B =IT 的磁场中，分裂谱线的波长差约只有 10 j1m 。
因此必须使用高分辨率的仪器 来观察。
本实验采用法布里一珀罗（ F -P ）标准具。
F -P 标准具是由平行放置的两块平面玻璃或石英玻璃板组成，在两板相对的平面上镀有高反射率的薄银膜，为了消除两平板背面反射光的干涉，每块板都作成楔形。
由于两镀膜面平行，若使用扩展光源，则产生等倾干涉条纹。
具有相同入射角的光线在垂直于观察方 向的平面上的轨迹是一组同心圆。
若在光路上放置透镜，则在透镜焦平面上得到一组同心圆环图样。
在透射光束中，相邻光束的光程差为:=2nd cos 「（ 5）取n = 1■ ■= = 2nd cos （6）产生亮条纹的条件为2d cos = K- （ 7）式中K 为干涉级次；■为入射光波长。
我们需要了解标准具的两个特征参量是1、自由光谱范围（标准具参数）厶~FSR 或厶~FSR 同一光源发出的具有微小波长差的单色光’1和’2（ '1'2 ）,入射后将形成各自的圆环系列。
对同一干涉级，波长大的干涉环直径小，所示。
如果 ∙1和-2的波长差逐渐加大，使得 ∙1的第m 级亮环与’2的第（m -1 ）级亮环重合，则有2nd COS V - m 1= （m - 1） ∙2（8）m （ 9）F -P 中，当给定两平面间隔d 后，入射光波长在■— '间所产生的干由于大多数情况下,C時1，（ 8）式变为m 电并带入（9）式，得到• 1" 22nd2nd （IO ）它表明在涉圆环不发生重叠。
(17)2、分辨本领定义为光谱仪的分辨本领，对于F -P 标准具，它的分辨本领为∆λ——=KN （11）△扎K 为干涉级次， N 为精细度，它的物理意义是在相邻两个干涉级之间能分辨的最大条纹数。
N 依赖于平板内表面反射膜的反射率R 。
(12)反射率越高，精细度就越高，仪器能分辨开的条纹数就越多。
利用F -P 标准具，通过测量干涉环的直径就可以测量各分裂谱线的波长或波长差。
参见图2，出射角为二的圆环直径D 与透镜焦距f 间的关系为tan V -—，对于近中心2f的圆环V 很小，可以认为 V : Sin^ : tanv ,于是有代入到（7）式中，得D 22nd CoS V - 2nd （1） = K （ 14）8f 2由上式可推出同一波长■相邻两级K 和（K -1）级圆环直径的平方差为AD 2 = DK^-D K = 4f λ（ 15）nd2可以看出， D 是与干涉级次无关的常数。
设波长∙a 和’b 的第K 级干涉圆环直径分别为 D a 和D b ,由（14）式和（15）式得4^K ( DP)(Db 2 - D j f ) D K J-D K )K3、用塞曼效应计算电子荷质比得出 波长差2ndD b 2 -D ；)D K J-D K(16) 波数差∆Y1 2ndD b 2 -D a )-D K )D K Jco-2sin 2-上 2 2=1卫 8f 2(13)m对于正常塞曼效应，分裂的波数差为(17)代入测量波数差公式（17）,篇（D l DI）（18）ndB D K 1 —D K若已知d和B ,从塞曼分裂中测量出各环直径，就可以计算出电子荷质比。
四、实验内容通过观察Hg （546.1 nm）绿线在外磁场中的分裂情况并测量电子荷质比。
1、在显示器上调整并观察光路。
标准具光路图（1）、在垂直于磁场方向观察和纪录谱线的分裂情况，用偏振片区分成分■:和二成分，改变励磁电流大小观察谱线分裂的变化，同时观察干涉圆环中二成分的重叠。
（2、、在平行于磁场方向观察和纪录谱线的分裂情况及变化。
(3)、利用计算机测量和计算电子的荷质比，打印结果。
:=L e B4mcIrM M.Λ-五、实验结果经过测量可得D a =154.0mm D b=166.0mmDk=166.0mm Dk-1=257.0mmDk '154.0mm Dk-1 ' =252.5mm带入上述公式可得电子的荷质比e=1.65 1011m1e 111.62 1011me 11取二者平均值得 1. 64 1011m实验误差E= (1.72-1.64) /1.76=4.7%六、误差分析1. 测量磁场时霍尔元件可能未与磁场完全垂直而导致测量的磁场偏小而导致结果偏大。
2. 未能给出法珀腔介质折射率而是使用n=1代替而导致结果偏大。
3. 在图上找圆心时不够准确而导致误差。
4. 汞灯放置位置不一定是垂直的，因此光线方向分量有误差。
七、思考题1. 如何鉴别F-P标准具的两反射面是否严格平行？如发现不平行应该如何调节？例如当眼睛向某方向移动，观察到干涉纹从中心冒出来，应如何调节？答：实验时当眼睛上下左史移动时候，圆环无吞吐现象时说明F-P标准具的两反射面基本平行了。
当发现不平衡时，利用标准具上的三个旋钮来调节水平。
如果当眼睛向某方向移动，观察到干涉纹从中心冒出来时，由干涉公式可得该处的等倾干涉条纹所对应的厚度较大。
此时应调节旋扭减小厚度；相反若干涉条纹有吞吐现象则条纹的级数在减小，那么该处的等倾条纹对应的厚度较小，此时应调节旋扭增加厚度。
最后直至干涉条纹稳定，无吞吐现象发生。
2. 已知标准具间隔圈厚度d=5mm,该标准具的自由光谱范围是多大？根据标准具自由光谱范围及546.1 nm谱线在磁场中的分裂情况，对磁感应强度有何要求？若B=0.62T ,分裂谱线中哪几条将会发生重叠？、> > 2标准具厚度d=5mm 自由光谱范围,所用的Hg灯λ=546.1 nm ,故2d 2dΔλ=1.065A.故磁感应强度应大于0.72T ,若B=0.62T ,中间的三条谱线将发生重叠。
3•沿磁场方向观察，Δ m=1和Δ m=-1的跃迁各产生那种圆偏振光？用实验现象说明。
A M=：：T时，在垂直于磁场方向观察到的都是电矢量垂直于磁场的线偏振光，在平行于磁场方向上观察到的都是圆偏振光。
这两个辐射分量被称为 -线。
并且，当A M h门时，迎着或逆着磁场方向分别观察到右旋或左旋前进的圆偏振光，这个分量被称为二•线；当= M=-I时，迎着或逆着磁场方向分别观察到左旋或右旋前进的圆偏振光，这个分量被称为二"线.结果如下：。