北航材料学院2013年度特色实验实验报告模板
最终版北航基础物理研究性实验报告-氢原子光谱
基础物理实验研究性实验报告氢原子光谱和里德伯常数的测定——定量误差分析和实验改进第一作者：学号：第二作者：学号：第三作者：学号：2013年5月20日摘要本文详细地介绍了氢原子光谱和里德伯常量实验的实验要求、实验原理、仪器介绍和实验内容并测量处理了数据，计算了不确定度及误差，并从钠黄双线无法区分的现象触发定量地分析了此现象的原因和由此产生的误差，最后总结了基础物理实验的经验感想。
关键字：氢原子光谱里德伯常量钠黄双线AbstractThis paper introduced the hydrogen atoms spectrum and Rydberg constant experiment from experimental requirements, experimental principle, instruments required, content and Data processing. Considering that the wavelength difference of Na-light double yellow line is indistinguishable from human eyes, we analyze the cause of this phenomenon and the resulting errors quantitatively and propose an innovate experiment method combined with inadequate sharpness and lightness of the spectrum as well as the errors brought during the turning of telescope. At last we concluded understanding of basic physics experiment.Key words: hydrogen atoms spectrum, Rydberg constant, Na-light double yellow line目录摘要 (1)关键字 (1)一．实验目的 (4)二．实验原理 (4)1、光栅衍射及其衍射 (4)2、光栅的色散本领与色分辨本领 (5)3、氢原子光谱 (7)4、测量结果的加权平均 (8)三．实验仪器 (8)四．实验内容 (9)1、调节分光仪 (9)2、调节光栅 (9)3、测光栅常数 (9)4、测量氢原子里德伯常数 (9)五．实验数据及处理 (10)1、用钠灯测光栅常数 (10)2、用氢灯测定里德伯常数 (11)3、计算钠黄光角色散率和分辨本领 (13)六．误差的定量分析 (14)1、人眼的分辨本领 (14)2、计算不确定度和相对误差： (14)3、有关钠黄双线能否被观测到分开的探讨 (14)七．实验改进措施 (17)八．实验感想与总结 (17)参考文献 (19)一．实验目的➢巩固提高从事光学实验和使用光学仪器的能力；➢掌握光栅的基本知识和使用方法；➢了解氢原子光谱的特点并用光栅衍射测量巴耳末系的波长和里德伯常数；➢巩固与扩展实验数据的处理方法，及测量结果的加权平均，不确定度和误差计算，实验结果的讨论等。
北航研究性实验报告
北航研究性实验报告北航研究性实验报告引言：研究性实验是大学教育中非常重要的一环，它旨在培养学生的科研能力和创新思维。
作为北航的一名学生，我有幸参与了一项关于飞行器设计的研究性实验，并在此报告中将对该实验进行详细的介绍和分析。
实验目的：本次实验的目的是设计一种新型飞行器，以提高其飞行效率和稳定性。
通过对飞行器的结构和控制系统进行优化，我们希望能够实现更高的飞行速度和更好的操控性能。
实验方法：在实验开始之前，我们首先进行了大量的文献调研，了解了目前飞行器设计领域的最新研究成果和技术发展趋势。
然后，我们组建了一个小组，共同讨论并确定了实验的具体方案。
在设计飞行器结构时，我们采用了轻量化材料和先进的制造技术，以减少飞行器的重量并提高其强度。
同时，我们还对飞行器的气动外形进行了优化，以减小阻力和气动干扰，并提高飞行器的升力系数。
在控制系统设计方面，我们采用了先进的自动控制算法和传感器技术，以实现飞行器的自主导航和稳定飞行。
通过对飞行器的动力学特性进行建模和仿真，我们确定了最佳的控制参数，并进行了实验验证。
实验结果：经过反复的设计和测试，我们成功地设计出了一种新型飞行器，并进行了多次试飞。
实验结果表明，该飞行器具有较高的飞行速度和较好的操控性能，达到了我们的设计目标。
结论：通过参与这个研究性实验，我深刻认识到科研的重要性和挑战性。
在实验过程中，我们不仅学到了专业知识和技能，还培养了团队合作和解决问题的能力。
此外，我们还发现了一些可以进一步改进和优化的方向。
例如，可以通过进一步研究和改进飞行器的结构和控制系统，进一步提高其性能和可靠性。
同时，还可以将所学到的知识和技术应用到其他领域，如航空航天、交通运输等。
总结：通过这次研究性实验，我对飞行器设计和控制有了更深入的了解，并提高了自己的科研能力和创新思维。
我相信，在北航这样的优秀学府中，我将有更多机会参与和开展类似的研究工作，为科技进步和社会发展做出更多贡献。
北航研究性实验报告
北航研究性实验报告北航研究性实验报告研究性实验是高校教育中的一项重要环节，它能够培养学生的科研能力和创新思维。
北航作为国内一流的航空航天类高校，一直以来都非常重视研究性实验的开展。
本文将从实验的背景、目的、方法、结果和结论等方面，对北航研究性实验进行简要介绍。
实验的背景航空航天工程是一门高度复杂的学科，需要学生具备扎实的理论基础和实践能力。
为了培养学生在实际工程中的创新能力，北航开设了多门研究性实验课程。
这些实验课程旨在让学生通过自主设计和实施实验，加深对理论知识的理解，并掌握实际操作的技能。
实验的目的研究性实验的目的是让学生能够运用所学知识，解决实际问题。
通过实验的设计和实施，学生可以培养自主学习和独立思考的能力。
同时，实验还能够帮助学生提高实验操作和数据处理的技能，为将来从事科研工作打下基础。
实验的方法北航研究性实验采用了多种方法，包括理论分析、数值模拟、实验测试等。
学生在实验开始前，需要进行相关文献调研，了解已有的研究成果和方法。
然后，根据实验目的和要求，设计实验方案，并进行实验操作。
实验过程中，学生需要收集和记录实验数据，并进行数据分析和结果验证。
实验的结果北航研究性实验的结果丰富多样，有些实验取得了重要的科研成果。
比如，在航空航天工程领域，学生通过实验研究了新型材料的力学性能和热学特性，为航空器设计提供了重要的参考依据。
在航空航天控制领域，学生通过实验研究了飞行器的控制算法和系统性能，提高了飞行器的稳定性和安全性。
实验的结论研究性实验的结论是对实验结果的总结和归纳，它能够回答实验中提出的问题。
北航研究性实验的结论通常是基于实验数据和理论分析得出的。
通过实验，学生可以验证理论模型的准确性，进一步完善和改进现有的理论框架。
同时，实验的结论也可以为相关领域的工程设计和应用提供参考依据。
总结北航研究性实验是一项重要的教学环节，它能够培养学生的科研能力和创新思维。
通过实验的设计和实施，学生可以加深对理论知识的理解，并掌握实际操作的技能。
材力实验报告模板
实验时间：2010年月
实验地点：主楼南翼116
实验报告要求：
1---实验目的；
2---试件形状、尺寸、力学性能、编号；
3---试件受力简图；实验装置照片；
4---粘应变片（百分表）的方位和编号；
5---实验原理和方法；
6---试验用设备和仪器的生产厂家、出厂日期、产品型号、主要技术指标、量程和精度，实验室内统一编号；7---具体实验步骤、加载方案、注意事项；
8---测应变的电桥图（标注要完全）；
9---测应变和位移的原始数据记录表格，要简单、明确、清晰；
10---实测数据处理，分析对比圈出异常测值；对正常测值，计算平均值、标准差、分散度（写出计算公式）；11---根据实验目的，写出有关计算公式，算出结果，画出曲线，说明各代号的物理意义、标注单位；
12---计算实测值相对理论值的误差，一般要求在±5%以内，越小越好；
13---实验结果和结论；
14---问题和改进建议；
15---学号和姓名必须学生本人手写。
16---教师给定每次实验报告成绩，要签名，标注日期，同时填写全班成绩单，期末给出总成绩。
航空材料学实验报告
一、实验目的1. 理解航空材料的基本性质及其在航空器中的应用；2. 掌握航空材料实验的基本方法和步骤；3. 通过实验验证航空材料的基本性能。
二、实验原理航空材料是航空器结构的重要组成部分，其性能直接影响航空器的安全性和可靠性。
本实验主要研究航空材料的力学性能、热性能和耐腐蚀性能。
通过实验，了解航空材料的性质，为航空器的设计和制造提供理论依据。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：万能试验机、高温炉、电热鼓风干燥箱、盐雾腐蚀试验箱、游标卡尺、量筒等；2. 实验材料：航空铝合金、航空钛合金、航空不锈钢等。
四、实验步骤1. 力学性能实验（1）将实验材料切割成规定尺寸的试样；（2）使用万能试验机对试样进行拉伸实验，记录试样断裂时的最大载荷；（3）根据实验数据计算试样的抗拉强度、屈服强度、伸长率等力学性能指标。
2. 热性能实验（1）将实验材料切割成规定尺寸的试样；（2）使用高温炉对试样进行加热实验，记录试样在不同温度下的力学性能变化；（3）根据实验数据计算试样的热膨胀系数、热导率等热性能指标。
3. 耐腐蚀性能实验（1）将实验材料切割成规定尺寸的试样；（2）使用盐雾腐蚀试验箱对试样进行腐蚀实验，记录试样在不同腐蚀时间下的质量变化；（3）根据实验数据计算试样的耐腐蚀性能。
五、实验结果与分析1. 力学性能实验结果通过实验，得到航空材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率等力学性能指标。
结果表明，航空铝合金、航空钛合金、航空不锈钢等材料具有较好的力学性能，能够满足航空器结构的要求。
2. 热性能实验结果通过实验，得到航空材料的热膨胀系数、热导率等热性能指标。
结果表明，航空材料在不同温度下的热性能变化较大，因此在设计航空器结构时需考虑材料的热膨胀和热导率。
3. 耐腐蚀性能实验结果通过实验，得到航空材料的耐腐蚀性能指标。
结果表明，航空材料在不同腐蚀时间下的耐腐蚀性能有所差异，其中航空不锈钢具有较好的耐腐蚀性能。
六、实验结论1. 航空材料具有较好的力学性能、热性能和耐腐蚀性能，能够满足航空器结构的要求；2. 实验方法可行，为航空材料的研究提供了理论依据；3. 在航空器设计中，应根据材料性能合理选择材料，确保航空器的安全性和可靠性。
材料实验报告样板范文
实验名称：XXX材料的力学性能测试实验日期：2023年X月X日实验地点：材料力学实验室实验者：XXX一、实验目的1. 了解XXX材料的基本力学性能。
2. 掌握XXX材料力学性能测试的方法和原理。
3. 分析XXX材料在不同加载条件下的力学行为。
二、实验原理XXX材料的力学性能主要包括抗拉强度、抗压强度、弹性模量、泊松比等。
本实验通过拉伸和压缩试验，测定XXX材料的上述力学性能。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：- 电子万能试验机- 切割机- 精密天平- 秒表- 标准拉伸试样- 标准压缩试样2. 实验材料：- XXX材料四、实验步骤1. 样品制备：将XXX材料切割成标准拉伸试样和标准压缩试样，试样尺寸应符合国家标准。
2. 样品预处理：对试样进行表面处理，去除氧化层、油污等，确保试样表面光滑。
3. 试验前准备：将试样安装在电子万能试验机上，调整试验机夹具，确保试样固定牢固。
4. 拉伸试验：- 设置试验机加载速度，一般为5mm/min。
- 启动试验机，记录试样断裂时的最大载荷和断裂位置。
- 测量试样原始长度和断裂后的长度，计算拉伸强度和伸长率。
5. 压缩试验：- 设置试验机加载速度，一般为1mm/min。
- 启动试验机，记录试样破坏时的最大载荷和破坏位置。
- 测量试样原始高度和破坏后的高度，计算抗压强度和抗压弹性模量。
6. 数据整理与分析：将实验数据整理成表格，并绘制相应的曲线。
五、实验结果与分析1. 拉伸试验结果：- 抗拉强度：XXX MPa- 伸长率：XXX%- 断裂位置：XXX2. 压缩试验结果：- 抗压强度：XXX MPa- 抗压弹性模量：XXX MPa- 破坏位置：XXX分析：根据实验结果，XXX材料的抗拉强度较高，伸长率较大，具有良好的延展性。
在压缩试验中，抗压强度较高，抗压弹性模量较大，表明材料具有良好的抗压性能。
六、实验结论1. XXX材料具有较高的抗拉强度和抗压强度，具有良好的力学性能。
北航实验报告封面（共8篇）
北航实验报告封面(共8篇)北航惯性导航综合实验一实验报告实验一陀螺仪关键参数测试与分析实验加速度计关键参数测试与分析实验二零一三年五月十二日实验一陀螺仪关键参数测试与分析实验一、实验目的通过在速率转台上的测试实验，增强动手能力和对惯性测试设备的感性认识；通过对陀螺仪测试数据的分析，对陀螺漂移等参数的物理意义有清晰的认识，同时为在实际工程中应用陀螺仪和对陀螺仪进行误差建模与补偿奠定基础。
二、实验内容利用单轴速率转台，进行陀螺仪标度因数测试、零偏测试、零偏重复性测试、零漂测试实验和陀螺仪标度因数与零偏建模、误差补偿实验。
三、实验系统组成单轴速率转台、MEMS 陀螺仪（或光纤陀螺仪）、稳压电源、数据采集系统与分析系统。
四、实验原理1. 陀螺仪原理陀螺仪是角速率传感器，用来测量载体相对惯性空间的角速度，通常输出与角速率对应的电压信号。
也有的陀螺输出频率信号（如激光陀螺）和数字信号（把模拟电压数字化）。
以电压表示的陀螺输出信号可表示为：UGUG?0??kG??kGfG(a)?kG?G(1-1)式中fG(a)是与比力有关的陀螺输出误差项，反映了陀螺输出受比力的影响，本实验不考虑此项误差。
因此，式（1-1）简化为 UGUG?0??kG??kG?G(1-2)由（1-2）式得陀螺输出值所对应的角速度测量值：测量?UG?UG(0)(1-3) ??GkG对于数字输出的陀螺仪，传感器内部已经利用标度因数对陀螺仪模拟输出进行了量化，直接输出角速度值，即：测量??0??真值??G(1-4)?0是是陀螺仪的零偏，物理意义是输入角速度为零时，陀螺仪输出值所对应的角速度。
且UG(0)?kG?0 (1-5)?测量精度受陀螺仪标度因数kG、随机漂移?G、陀螺输出信号UG的检测精度和UG(0)的影响。
通常kG和UG(0)表现为有规律性，可通过建模与补偿方法消除，?G表现为随机特性，可通过信号滤波方法抵制。
因此，准确标定kG和UG(0)是实现角速度准确测量的基础。
北航-材料力学实验报告-直梁弯曲试验共7页
用电测法测定纯弯（或三点弯）时梁横截面上的正应力分布规律，并与理论计算结果进行比较，以验证梁的弯曲理论。
一、实验目的：北京航空航天大学、材料力学、实验报告实验名称：直梁弯曲试验学号390512----姓名-----实验时间：2011试件编号试验机编号计算机编号应变仪编号百分表编号成绩实验地点：主楼南翼116室2&92&9 - 15 -教师年 月 日1.比较，并对实验结果进行分析。
3．学习电测法的多点测量。
二、实验原理三点弯曲实验装置简图a a2aPbh对于三点弯曲梁，距中性层为 y 处的纵向正应变和横向正应变为：()()ZZM y y E I M yy E I εεμ⋅=⋅⋅'=-⋅ （1）距中性层为 y 处的纵向正应力为：()()zM yy E y I σε⋅=⋅=（2） 本实验采用重复加载法，多次测量在一级载荷增量M 作用下，产生的应变增量和’。
于是式（1）和式（2）分别变为：()()()ZZZM yy E I M yy E I M y y I εεμσ∆⋅∆=⋅∆⋅'∆=-⋅∆⋅∆=（3） （4）在本实验中，/2M P a ∆=∆⋅ （5）最后，取多次测量的平均值作为实验结果：111()()()()()()Nnn Nnn Nnn y y Ny y Ny y Nεεεεσσ===∆∆='∆'∆=∆∆=∑∑∑ （6）在梁的中性层处，切应力的理论计算公式为：32SF bhτ=（7） 由于在纯剪切应力状态下，有:452γε=- （8）因此在实验时，通过测量中性层处450方向的正应变，即可得到中性层处的切应变，进一步由剪切胡克定律计算中性处的切应力，与理论值进行比较。
实验采用重复加载法，实验结果处理参照式（3）~（6）。
三、实验步骤1． 设计实验所需各类数据表格； 2． 拟定加载方案；3． 试验机准备、试件安装和仪器调整； 4． 确定组桥方式、接线、设置应变仪参数； 5． 检查及试车；检查以上步骤完成情况，然后预加一定载荷，再卸载，以检查试验机和应 变仪是否处于正常状态。
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材料科学与工程综合实验
成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。②软化工件以便进行切 削加工。 ③细化晶粒， 改善组织以提高工件的机械性能。 ④为最终热处理 （淬火、 回火）作好组织准备。 常用的退火工艺有： ①完全退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不 佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上 30 ～ 50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变， 即可使钢的组织变细。 ②球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢 开始形成奥氏体的温度以上 20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体 中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。 ③等温退火。用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行 切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度，保温适当时间，奥 氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。 ④再结晶退火。 用以消除金属线材、 薄板在冷拔、 冷轧过程中的硬化现象 （硬 度升高、 塑性下降） 。 加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下 50～150℃ ， 只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。 ⑤石墨化退火。用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工 艺操作是将铸件加热到 950℃左右 ，保温一定时间后适当冷却 ，使渗碳体分解 形成团絮状石墨。 ⑥扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在 不发生熔化的前提下 ，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金 中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。 ⑦去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后 开始形成奥氏体的温度以下 100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消除内应 力。 退火 为了消除塑料制品的内应力或控制结晶过程，将制品加热到适当的温 度并保持一定时间，而后慢慢冷却的操作。
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材料科学与工程综合实验
I 单相物质的 X 射线衍射物相分析方法
一、实验目的
1、通过配制铝—硅—铜合金，了解金属的配料和熔炼方法。 2、通过对比热处理后和未经过热处理的试样，了解热处理对于材料性能改 进的作用。
二、实验原理
金属是一种具有光泽（即对可见光强烈反射） 、富有延展性、容易导电、导 热等性质的物质。金属材料分为：黑色金属和有色金属。其中黑色金属包括：Fe 及合金钢 Mn、Cr 等；有色金属包括 Al、Mg、Li 等（轻金属） ，Cu、Zn、Ni、Pb （重金属） ，Au、Ag 、Pt 族（贵金属） ，Ti、Zr、V 、W、等（稀有金属） ，Nb、Hf、 Ta、Mo 等（难熔金属） 。合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具 有金属特性的物质。 金属材料设计流程分为以下几个步骤： 1、明确特定零件或结构的服役条件； 2、确定性能需求； 3、材料成分与组织的设计； 4、材料性能测试； 5、材料的工程服役性能； 6、反馈回 3 进行优化设计，重复 4、5、6 。 金属材料熔炼是得到具有一定化学成分和温度的金属材料熔体， 并除去其中 的有害气体和杂质的过程。如：调节合金元素含量、调碳、脱氧、脱气、脱掉非 金属杂质。熔炼过程一般包括配料、装料、熔化、除气和脱氧等工序。按所用设 备分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼；按工艺过程特征分为闪速熔炼、熔 池熔炼、漩涡熔炼、富氧熔炼、热风熔炼、造硫熔炼、硫化精矿直接熔炼和硫化 精矿自热熔炼等。 该过程反映的实质可分为氧化熔炼、 还原熔炼、 还原硫化熔炼、
北京航空航天大学 材料学综合实验
班级：110114 实验名称：材料性能综合实验 小组成员：胡凌越、肖晨兵、徐畅、傅青伟、李娅媛 对应学号： 11011102 、 11011101 、 11011090 、 11011089 、 10005011
材料科学与工程综合实验
目录
I 单相物质的 X 射线衍射物相分析方法..................................................................... 1 一、实验目的........................................................................................................ 1 二、实验原理........................................................................................................ 1 三、实验内容........................................................................................................ 5 四、实验结果........................................................................................................ 5 II 两相（或多相）物质的 x 射线衍射五项分析方法 ................................................. 7 一、实验目的........................................................................................................ 7 二、实验内容........................................................................................................ 7 三、实验原理........................................................................................................ 7 四、实验条件........................................................................................................ 9 五、实验步骤...................................................................................................... 10 六、实验结果讨论.............................................................................................. 10 七、参考文献...................................................................................................... 11 III 金相显微镜的基本知识及操作（含显微数码照相）.......................................... 11 一、实验目的...................................................................................................... 11 二、实验内容...................................................................................................... 11 三、参考文献...................................................................................................... 14 IV 综合实验数据处理 ................................................................................................. 14 一 X 射线衍射分析.............................................................................................. 14 二、金相照片及分析.......................................................................................... 16 三、综合感想...................................................................................................... 18 四、分工.............................................................................................................. 21
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材料科学与工程综合实验
挥发熔炼、沉淀熔炼和反应熔炼等。(下图为熔炼使用的炉子)
金属热处理是机械制造中的重要过程之一，与其他加工工艺相比，热处理一 般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或 改变工作表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内 在质量， 而这一般不是肉眼所能看到的， 所以， 它是机械制造中的特殊工艺过程， 也是质量管理的重要环节。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化 学性能，除合理选用材料和各种成型工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢
铁是机械工业中应用最广的材料、 钢铁显微组织复杂， 可以通过热处理予以控制，
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材料科学与工要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金 也都可以通过热处理改变其力学、 物理和化学性能， 以获得不同的使用性能。 （下 图为热处理使用的炉子）