普通物理实验思考题及答案
物理实验思考题答案

物理实验全解实验一霍尔效应及其应用【预习思考题】1.列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式,并注明单位。
霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。
2.如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向,如何判断样品的导电类型?以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向,若测得的霍尔电压为正,则样品为P型,反之则为N型。
3.本实验为什么要用3个换向开关?为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间的电位差,这是两个不同的测量位置,又需要1个换向开关。
总之,一共需要3个换向开关。
【分析讨论题】1.若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,按式(5.2-5)测出的霍尔系数比实际值大还是小?要准确测定值应怎样进行?若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,则测出的霍尔系数比实际值偏小。
要想准确测定,就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交,或者设法测量出磁感应强度B 和霍尔器件平面的夹角。
2.若已知霍尔器件的性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量误差有哪些来源?误差来源有:测量工作电流的电流表的测量误差,测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差,测量霍尔电压的电压表的测量误差,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。
实验二声速的测量【预习思考题】1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定?答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表的示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生的信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。
在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,当发射换能器S1处于共振状态时,发射的超声波能量最大。
若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生的声压最大,接收换能器S2接收到的声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。
大学物理实验课思考题参考答案

大学物理实验思考题参考答案目录一、转动惯量:二、伏安法与补偿法三、混沌思考题四、半导体PN结五、地磁场六、牛顿环七、麦克尔逊干涉仪八、全息照相九、光电效应十、声速测量十一、用电位差计校准毫安表十二、落球法测量液体的黏度十三、电子束偏转与电子比荷测量十四、铁磁材料磁化特性研究十五、光栅衍射十六、电桥十七、电位差计十八、密立根油滴十九、模拟示波器二十、金属杨氏摸量二十一、导热系数二十二、分光计二十三、集成霍尔传感器特性与简谐振动一、转动惯量:1、由于采用了气垫装置,这使得气垫摆摆轮在摆动过程中受到的空气粘滞阻尼力矩降低至最小程度,可以忽略不计。
但如果考虑这种阻尼的存在,试问它对气垫摆的摆动(如频率等)有无影响?在摆轮摆动中,阻尼力矩是否保持不变?答:如果考虑空气粘滞阻尼力矩的存在,气垫摆摆动时频率减小,振幅会变小。
(或者说对频率有影响,对振幅有影响)在摆轮摆动中,阻尼力矩会越变越小。
2、为什么圆环的内、外径只需单次测量?实验中对转动惯量的测量精度影响最大的是哪些因素?答:圆环的内、外径相对圆柱的直径大很多,使用相同的测量工具测量时,相对误差较小,故只需单次测量即可。
(对测量结果影响大小)实验中对转动惯量测量影响最大的因素是周期的测量。
(或者阻尼力矩的影响、摆轮是否正常、平稳的摆动、物体摆放位置是否合适、摆轮摆动的角度是否合适等)3、试总结用气垫摆测量物体转动惯量的方法有什么基本特点?答:原理清晰、结论简单、设计巧妙、测量方便、最大限度的减小了阻尼力矩。
二、伏安法与补偿法1、利用补偿法测量电阻消除了伏安法的系统误差,还可能存在的误差包括:读数误差、计算产生的误差、仪器误差、导线阻值的影响等或其他。
2、能利用电流补偿电路对电流表内接法进行改进:三、混沌思考题1、有程序(各种语言皆可)、K值的取值范围、图 +5分有程序没有K值范围和图 +2分只有K值范围 +1分有图和K值范围 +2分2、(1)混沌具有内在的随机性:从确定性非线性系统的演化过程看,它们在混沌区的行为都表现出随机不确定性。
物理实验预习思考题

一.亥姆霍兹线圈磁场的测定亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈,两线圈内电流方向一致,大小相同,线圈之间的距离d正好等于圆形线圈的半径。
其特点是能在其公共轴线中点附近产生较广的均匀磁场区。
(简述本实验的注意事项)答:1.地磁场的影响不可忽略,移动探头测量时需调零 2.准确确定中心轴线3.如果两线圈接错,可能使亥姆赫兹线圈中间轴线上磁场为零或极小。
二.扭摆法测定物体的转动惯量1.使用物理天平要注意些什么问题?书上P36(新版教材)2.为什么当摆角不同时,测出的K略有差别?答:弹簧的扭转常数K不是固定常数。
书上P1193.本实验忽略了什么因素?通过什么手段来忽略该因素?答:忽略轴承的摩擦力矩,将止动螺丝拧紧。
4.使用TH-2型智能转动惯量测试仪时要注意哪些事项?答:测试仪若死机,重新启动,并设定周期数。
5.写出本实验的注意事项(P119)三.用霍尔传感器测量螺线管磁场1.什么是霍尔效应?在科研中友什么用途?(P166下面。
)答:霍尔效应:通有电流i的导体棒B中受洛伦兹力发生偏转使运动导体棒两端产生电势差。
用途:根据霍尔效应,用半导体材料制成霍尔元件,利用它可以测量磁场,研究半导体中载流子的类别和特性,也可以制作传感器。
2.如果螺线管在烧制中两边单位长度的匝数不同或者烧制不均匀,会引起什么情况?答:磁场不均匀。
3.在螺线管中电流IM恒定(例如100mA)的条件下,移动传感器在螺线管上的位置x,测量U’—x关系。
X的范围是0—30cm,为什么两端的测量数据应该比中心位置附近的测量数据点密集些?答:两端变化快。
四.静电场描绘1.根据描绘所得等位线和电场线的分布,分析哪些地方场强较强,哪些地方场强较弱?答:电场线密的地方强,稀疏的地方弱。
2.在描绘同轴电缆的等位线簇时,如何正确确定圆形等位线簇的圆心,如何正确描绘等位线?答:从最外面的点作两条连线,两条连线的垂直平分线的交点就是圆心。
以同轴电缆的截面圆心,最中心的信号线的圆心为圆心,最大半径为屏蔽层的半径为半径画圆,就是等位线。
大学普通物理实验报告 答案

(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(r2)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 r2 成反比,形成的饱和光电流也与 r2 成反比,即 I ∝r-2。
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
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。
(2) 为了避免测微鼓轮的网程(空转)误差,在整个测量过程中,鼓轮只能向一个方向旋转。应尽量使叉丝的竖线对准暗
干涉条纹中央时才读数。
(3) 应尽量使叉丝的竖线对准暗干涉条纹中央时才读数。
(4) 测量时,隔一个暗环记录一次数据。
(5) 由于计算 R 时只需要知道环数差 m-n,因此以哪一个环作为第一环可以任选,但对任一暗环其直径必须是对
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I0,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
电压与照度无关,实验结果与理论相符。
普通物理实验陕西师范大学思考题答案

普通物理实验陕西师范大学思考题答案1、36.城市环保建设——洒水车给街道洒水是环保工人的必修内容,是净化空气的主要举措。
洒水过后,路人感觉凉快一些,是因为水蒸发了,属于()[单选题] *A.液化现象放热B.液化现象吸热C.汽化现象放热D.汽化现象吸热(正确答案)2、4.如图所示,打开水龙头,放出细细的水流。
小红用塑料梳子在干燥的头发上梳过后,将梳子靠近水流。
下列说法正确的是()[单选题] *A.梳过的头发不带电荷,梳子带负电荷B.水流靠近梳子,因为摩擦后的梳子带上电荷,吸引水流(正确答案)C.水流靠近梳子,因为摩擦后的梳子带有磁性,吸引水流D.水流方向不变,因为梳子离开头发后失去电子3、对一定质量的气体﹐下列说法中正确的是()*A.温度升高,压强一定增大B.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大(正确答案)C.压强增大,体积一定减小D.吸收热量,可能使分子热运动加剧、气体体积增大(正确答案)关于物体的内能·温度和分子的平均动能﹐下列说法正确的是()*4、下列说法正确的是()[单选题]A.指南针能够指南北,是由于受到地磁场的作用(正确答案)B.能够自由转动的小磁针静止时,其N极指向地理南极附近C.磁体的磁性越强,能吸引的物质种类就越多D.磁体之间的作用是通过磁场发生的,但磁场并不存在5、手机接收路由器发出的无线信号可以上网,无线信号传播的速度是3×108m/s [判断题] *对错(正确答案)答案解析:无线信号属于电磁波,它在真空中或空气中接近3×108 m/s6、错磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥,增大列车与地面的摩擦[判断题] *对错(正确答案)答案解析:磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥或者异名磁极相互吸引,让车和轨道分离,减小摩擦7、56.在没有任何其他光照的情况下,舞台追光灯发出的紫光照在穿白上衣、红裙子的演员身上,观众看到她()[单选题] *A.全身呈紫色B.上衣呈紫色,裙子不变色C.上衣呈黑色,裙子呈紫色D.上衣呈紫色,裙子呈黑色(正确答案)8、95.小明家的厨房里有一个恰好能装下1kg水的玻璃瓶子,现有汽油、酒精和硫酸三种液体,它能够装下1kg的哪种液体()(已知ρ汽油<ρ酒精<ρ水<ρ硫酸)[单选题] *A.汽油B.酒精C.硫酸(正确答案)D.都能装下9、1.将石块竖直上抛至最高点时v=0,是平衡状态.[判断题] *对错(正确答案)10、12.沪上知名品牌﹣﹣南汇8424西瓜即将上市。
大学物理实验思考题答案

大学物理实验思考题答案大学物理实验思考题答案实验1转动惯量的测定1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么?答:不可以。
因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。
2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。
答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。
因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘,根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。
3. 三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么?答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。
实验2 金属丝弹性模量的测量1. 光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度?答:优点是:可以测量微小长度变化量。
提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。
2. 何谓视差,怎样判断与消除视差?答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。
3. 为什么要用逐差法处理实验数据?答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。
因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。
为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差的平均值。
实验 3随即误差的统计规律1. 什么是统计直方图? 什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别?答:对某一物理量在相同条件下做n次重复测量,得到一系列测量值,找出它的最大值和最小值,然后确定一个区间,使其包含全部测量数据,将区间分成若干小区间,统计测量结果出现在各小区间的频数M,以测量数据为横坐标,以频数M为纵坐标,划出各小区间及其对应的频数高度,则可得到一个矩形图,即统计直方图。
物理实验报告思考题答案 第二版.doc

2hg 厂 1-6思考题1. 通过用电子称测量质量并代入式(1・3)计算加速度和由所测速度计算出的加速度两者是 否一致?并作解释。
答:不一致。
式(1-3)是在不忽略摩擦力的情况下计算加速度,而实际测量时摩擦力不可 避免,因此实际测量的加速度比由式(1・3)计算得到的加速度小。
2. 分析本实验谋羌的主要原因?计算一下在这种实验条件下滑块受到的平均阻力有多大? 答:误差的主要原因是摩擦力。
考虑摩擦力时,式(1・3)应为= 其屮 f 为摩擦力,a 为实际测量的加速度。
因此,f=mg-(M+m )a 03-6思考题1. 根据你学过的大学物理的内容,请你说说转动惯量的物理意义。
答:转动惯量是表征刚体在转动过程屮惯性的大小。
刚体的转动惯量与刚体的形状和质量分 布、转轴有关。
2•请问如何测量出木实验屮所使用的仪器的摩擦力矩?答:根据转动定律物体所受的合外力矩为绳了的拉力的力矩乃”和摩擦力矩M “的和。
质量为加的物体以加速度G 下落时,有T = M (g-a )。
设从静止开始下落高度为力,所用时间为f,则有h = -at 2 2a = rf32h 由以上各式得到m (g 一a )r — =丿二r rt"实验过程中保持d g ,贝惰到mgr-M a =J-^ ' rr2h M, 在实验过稈屮,保持不变。
把上式变化为加=丿一百可+」 g 厂广 gr则得到m=K^+cr作m-4关系曲线,求岀截距c,进而求出M “4-6思考题1. 分析书上(4-3)式屮各测量值对测量结果和谋羌的影响大小,测量时必须注意的事项是哪 些?gF答: AL厶(,2-人)厶—厶厶(,2 -人)根据误羞分析,可以得到其绝对误并的形式:Aa - AL> + —、——-AL〕+ —亠—+ —―^—r Ar2厶O2 -片)厶亿一勺)厶(右一(])从上式各项的系数(即误差传递系数)可以看出:谋羌的主要来源是乙度时铜杆长度的测量厶,其次是八度时铜杆长度的测量厶;而温度心和°的测量所形成的误并是最小的,所以我们要尽量减小谋并,就要减小测最不同温度下铜杆长度的所产生的误差,所以我们是通过光杠杆放大视角的方法来测量的。
大学物理实验思考题答案解析

大学物理实验思考题答案实验一:用三线摆测物体的转动惯量1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么?答:不可以。
因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。
2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。
答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。
因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘,根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。
3. 三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么?答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。
[实验二]金属丝弹性模量的测量1. 光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度?本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:优点是:可以测量微小长度变化量。
提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。
2. 何谓视差,怎样判断与消除视差?答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。
3. 为什么要用逐差法处理实验数据?答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。
因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。
为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差的平均值。
[实验三]随机误差的统计规律1. 什么是统计直方图? 什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别?本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:对某一物理量在相同条件下做n次重复测量,得到一系列测量值,找出它的最大值和最小值,然后确定一个区间,使其包含全部测量数据,将区间分成若干小区间,统计测量结果出现在各小区间的频数M,以测量数据为横坐标,以频数M为纵坐标,划出各小区间及其对应的频数高度,则可得到一个矩形图,即统计直方图。
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实验一.1求λ时为何要测几个半波长的总长?答:多测几个取平均值,误差会减小2为何波源的簧片振动频率尽可能避开振动源的机械共振频率?答当簧片达到某一频率(或其整数倍频率)时,会引起整个振动源(包括弦线)的机械共振,从而引起振动不稳定。
3弦线的粗细和弹性对实验各有什么影响,应该如何选择?答弦线应该比较细,太粗的话会使振动不明显,弹性应该选择较好的,因为弹性不佳会造成振动不稳定4横波在弦线上传播的实验中,驻波是由入射波与反射波迭加而成的,弦线上不振动的点称为波节,振动最大的点称为波腹,两个波节之间的长度是半波长5因振簧片作水平方向的振动,理论上侧面平视应观察不到波形,你在实验中平视能观察得到吗?什么情况能观察到,为什么?答平视不能观察到,因为。
6为了使lgλ—lgT直线图上的数据点分布比较均匀,砝码盘中的砝码质量应如何改变?答每次增加相同重量的砝码实验二.1.外延测量法有什么特点?使用时应该注意什么问题?答当需要的数据在测量数据范围之外而不能测出,为了求得这个值,采用作图外推求值的方法,即先用已测的数据绘制出曲线,再将曲线按原规律延长到待求值范围,在延长线部分求出所需要的值使用时要注意在所要值两边的点要均衡且不能太少并且在研究的范围内没有突变的情况2.物体的固有频率和共振频率有什么不同?它们之间有何联系?答物体的固有频率和共振频率是不同的概念,固有频率指与方程的根knl=4.7300对应的振动频率,它们之间的关系为f固= f共21Q^4/1前者是物体的固有属性,由其结构,质量材质等决定,而后者是当外加强迫力的频率等于物体基频时,使其发生共振时强迫力的频率实验三.1.为什么实验应该在防风筒(即样品室)中进行?答:因为实验中的对公式要成立的条件之一是:保证两样品的表面状况相同,周围介质(空气)的性质不变, m:强迫对流时m=1;自然对流时m=5/4; (实验中为自然冷却即自然对流)所以实验要在防风筒(即样品室)中进行,让金属自然冷却。
2.用比较法测定金属的比热容有什么优点?需具备什么条件?答:优点是可以简单方便测出待测金属的比热容。
如果满足下列条件:两样品的形状尺寸都相同(例如细小的圆柱体);两样品的表面状况也相同;于是当周围介质温度不变(即室温恒定),两样品又处于相同温度时,待测金属的比热容为:3.如何测量不同的金属在同一温度点的冷却速率?答:法一:测出不同金属在该温度点附近下降相同的温度差Δθ以及所需要的时间Δt,可得各个金属在该温度点的冷却速率。
法二:通过实验,作出不同金属的θ~t冷却曲线,在各个冷却曲线上过该温度点切线,求出切线的斜率,可得各温度点的冷却速率。
4、可否利用本实验中的方法测量金属在任意温度时的比热容?答:本实验的条件是在室温条件下自然冷却如果低于室温条件或者是接近室温条件的温度的比热容将无法测量。
5、分析本实验中哪些因素引起误差?测量时怎样做才能减少误差?答:引起误差原因:热电偶冷端不能保持0度或自身仪器老化引起测量误差;质量测量误差;时间计时误差;外部温差变化引起的误差。
按实验步骤要求,多次重复测量。
实验四.1使用前如何调节刚体转动仪?使用前:①调节刚体OO′转轴竖直②调节转动仪与桌面平行③装上塔轮,调节支臂上固定轴的螺丝G,当塔轮转动灵活,用锁紧螺母G固定。
④升降滑轮高度,保持引线与转轴垂直,并与塔轮半径相切。
2 实验采用什么数据处理的方法验证转动定律和平行轴定理?为什么不作r-t图和t^2-x 图而作r-1/t图和t^2-^2图?答作图法,因为两图成一条直线,容易验证实验五1霍尔电压是怎样形成的?它的极性与磁场和电流方向有什么关系?答运动的带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用引起偏转,当带电粒子被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积,两场产生霍尔电压。
电场的指向取决于试样的导电类型。
电压方向和磁场,电流成右手螺旋2 略3在利用霍尔效应测量磁场过程中,为什么要保持Ih的大小不变?答:在分析VH与IS和IH的关系,只取一个自变量,IH的大小应不变。
4测量过程中哪些量要保持不变,为什么?答:测VH与IS关系的时候,保持IM不变,测VH与IM关系时,保持IS不变,控制变量法。
5.换向开关的作用原理是什么?测量霍尔电压时为什么要接换向开关?答:常闭触点连接与常开触点连接的相互转换,可以改变磁场和电流方向。
在产生霍尔效应时,伴随着多种副效应,以至于产生附加电压,采用电流和磁场换向的对称测量法,基本上能够把副效应的影响从测量的结果中消除6如B的方向与霍尔元件方向不垂直,则B值应如何计算答将B分为垂直和水平两个方向,只取垂直方向7在测量霍尔势差的时候应如何消除附加电势差的影响?答:采用电流和磁场换向的对称测量法8如果沿被测磁场方向有一恒定的附加外磁场,在测量时应该如何消除它的影响?答增加一反方向电流消除它的影响9为什么霍尔元件多采用N型半导体材料制作答:由RH=u/б半导体材料的u值适中,是制造霍尔元件较理想的材料,由于电子迁移率比空穴迁移率大,所以霍尔元件用N型材料10 本实验中测量霍尔电势差时,霍尔元件工作电流和磁场都是恒定的,如果单独改变IS 为交流电,或单独改变磁场为交变磁场,或同时改变IS与磁场,能否测量VH答:能,方法与本实验相同,只需要将IS和IM换成有效值代入实验六1双棱镜是怎样实现双光束干涉的?干涉条纹是怎样分布的,干涉条纹的宽度数目有哪些因素决定?答:当单色光源照射在双棱镜表面时,经其折射后形成两束好像由两个光源发出的光,即两列光波的频率相同,传播方向几乎相同,相位差不随时间变化,那么,在两列光波相交的区域内,光强的分布是不均匀的,满足光的相干条件。
干涉条纹是等间距的,由,当d'和2在实验时,双棱镜和光源之间为什么要放一狭缝,为什么狭缝很窄时,才可以看到清晰的干涉条纹?答能够使S成为具有较大亮度的线状光源,狭缝很窄时,能满足条件d'<<d两虚光源才能在一定的区域内相遇,发生干涉。
3证明公式答,设成大像时,物距为实验七1.本试验对分光仪的调整有何特殊要求?如何调节才能满足测量要求?答①望远镜光轴垂直载物台②平行光管的光轴与分光计的主轴垂直①使平面镜两面反射回来的绿色十字都成像在nm上,调节目镜使双十字叉丝最清晰②调节平行光管与望远镜轴在同一轴上,使白光在视野中最清晰2调节光删的过程中,如发现光谱线的倾斜,说明什么问题,应该如何调整?答光谱线倾斜说明狭缝倾斜,可调节狭缝宽度调节螺钉使光谱垂直于载物台3 当狭缝太宽太窄时将会出现什么现象,为什么答当狭缝太宽时,谱线会变得不清晰,因为此时不同波长的光会出现光谱层的重合当狭缝太窄时,谱线会细,但视野变暗,难对准线4 实验中你最多能观察到几级谱线答 3级5分析光栅和棱镜分光的的主要区别答光栅分光是根据光的衍射和多缝干涉的原理,棱镜分光是根据光的折射定理,如果衍射角不大,光栅角色散较均匀,而棱镜是不均匀色散6 如果光波波长都是未知的,能否用光栅测其波长?答可以,由,若光栅常数d已知,测定和对应的k,即可求λ实验八(1)分光计由哪几部分组成,各部分的作用是什么?答:分光计由平行光管、望远镜、载物台、读数圆盘、底座五部分组成。
平行光管用来提供平行入射光;望远镜用来观察和确定光束的行进方向;载物台用来放置光学元件;读数圆盘用来测量望远镜转动的角度;底座起支撑整个分光计的作用。
(3)借助于平面镜调节望远镜与分光计主轴垂直时,为什么要使载物台旋转180°?答:确保望远镜光轴与仪器转轴垂直。
因为有的时候我们能在平面镜一反射面看到十字叉丝像和叉丝重合(如图a所示),但在平面镜的另一反射面见不到十字叉丝像和叉丝重合(如图b所示),此时的望远镜光轴与仪器转轴是不垂直的,所以我们要使载物台旋转180°(4)用分光计测量角度时,为什么要读左右两游标的读数,这样做的好处是什么?答:为了消除望远镜(即刻度盘)和载物台(即游标盘)的转动轴与中心轴不重合,即偏心差对测量的影响。
(5)试根据光路图分析,为什么望远镜主光轴与平面镜法线平行时,在目镜内应看到“十”字形反射像将与“╪”形叉丝的上方交点相重合?答:光的反射原理。
(6)用分光计作光学测量时,为什么平行光管的狭缝要调至适当宽度?太宽太窄可能会产生什么后果?答:狭缝太宽:谱线太亮、太宽,会造成较大的测量误差且分不出双黄线;狭缝太窄:谱线亮度不够,无法看清谱线,甚至会造成找不到谱线。
因此,应该使狭缝宽窄合适。
实验九1从牛顿环仪透射出环底的光能形成干涉条纹吗?如果能形成干涉环,则与反射光形成的条纹有何不同?答可以形成干涉条纹,能形成干涉环,反射光牛顿环中心是暗点,透射光牛顿环仪中心是亮点2实验中为什么要测牛顿环直径,而不测其半径答因为中心的圆点很难确定,而两边是环,且对称,故可以测直径比较方便3实验中为什么要测多组数据且采用逐差法处理数据答应为多次测量取平均值能减少误差,采用逐差法处理数据能使所有的数据都用到,因此也能达到减少误差的目的4 用读数显微镜测量时,为什么要采用单方向移动测量答避免空程误差5 比较牛顿环干涉条纹和劈尖条纹的异同,若劈尖条纹不直,说明什么答相同:都产生了半波损失,牛顿环中心是暗纹,劈尖也是暗纹不同:牛顿环的条纹是明暗相间的同心圆环,劈尖条纹是间隔相同的直条纹若劈尖条纹不直,说明劈尖表面不平整实验十1.调节气垫导轨的水平状态时,如果滑块沿某一方向通过两光电门时两次挡光的时间间隔相等,反向通过时不等,这是为什么,应如何调节答本来滑块与气垫之间存在一定的阻力,通过第二次光电门的时间应该比较长,可实际测得是相等,则原因是滑块开始的位置比较高,有一份力与摩擦阻力抵消,故回来时阻力和分力为同一方向,应将左边调低2 把平均速度看成瞬间速度,对加速度a的测量有什么样的影响,怎样减小这种影响答按测得的速度并不是瞬时速度,而中要求的是瞬时速度,故能测a 会不准确,为此,3 实验过程中,为什么滑块的起始位置要保持不变答因为实际上导轨与滑块之间是存在阻力的实验十一1 简述本实验所用干涉仪的读书方法答通过刻度板读数取整毫米数,再加上粗调读取毫米后两位,最后加上细调读取毫米后三位和四位,再估读一位2怎样利用干涉条纹的涌出和陷入来测定光波的波长由,故只要测定涌出或者陷入的N级条纹时,的大小就可以测定波长实验十二1三棱镜的分光原理是什么?单色仪为什么要用平行光通过三棱镜?它是如何实现分光的?答:三棱镜的分光原理不同波长的光的折射角不同,使不同波长的光出射方向不同。
因平行光入射三棱镜时,各点光的入射角相同,使同一波长的出射角就相同。
利用三棱镜的色散,使不同波长的光线从不同方向射出成为单色光。