大学物理设计实验-测量金属丝直径

合集下载

大学物理实验《用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量》

大学物理实验《用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量》

大学物理实验《用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量》篇一:大学物理设计性实验用拉伸法测定金属丝的杨氏弹性模量用拉伸法测定金属丝的杨氏弹性模量误差分析一、引入杨氏弹性是描述固体材料抵抗形变的能力的物理量,它与固体材料的几何尺寸无关,与外力大小无关,只决定于金属材料的性质,它的国际单位为:牛/米2(N/m2),它是表征固体材料性质的重要物理量,是选择固体材料的依据之一,是工程技术中常用的参数。

杨氏弹性模量测量的常用方法:2、静态拉伸法(本实验采用此法),它适用于有较大形变的固体和常温下的测量,它的缺点是:①因为载荷大,加载速度慢,含有驰豫过程。

所以它不能很真实地反映出材料内部结构的变化。

②对脆性材料不能用拉伸法测量;③不能测量材料在不同温度下的杨氏弹性模量。

3、动态悬挂法:将试样(圆棒或矩形棒)用两根线悬挂起来并激发它作横向振动。

在一定条件下,试样振动的固有频率取决于它的几何形状、尺寸、质量以及它的杨氏弹性模量,如果我们在实验中测出了试样在不同温度下的固有频率,就可以算出试样在不同温度下的杨氏弹性模量。

此法克服了静态拉伸法的缺点,具有实用价值,是国家标准规定的一种测量方法。

二、实验原理1、弹性形变:物理在外力作用下都要或多或少地发生形变。

当形变不超过某一限度时,撤走外力之后,形变能随之消失。

这种形变称为弹性形变。

2、弹性形变类型:对固体来说,弹性形变可分为四种:①伸长或压缩的形变(应变);②切向形变(切变);③扭转形变(扭变);④弯曲形变。

3、基本原理(胡克定律):一根粗细均匀的金属丝,长度为L,截面积为S,将其上端固定,下端悬挂砝码,于是,金属丝受外力F作用而发生形变,伸长了L,比值F/S是金属丝单位面积上的作用力,称为胁强(正应力);比值L/L是金属丝的相对伸长,称为胁变(线应变)。

根据虎克定律,金属丝在弹性限度内,它的胁强与胁变成正比,即FLFL4FLE 即E2SLSLDL式中比例系数E就是杨氏弹性模量,D为钢丝直径。

大学物理实验法测金属丝的杨氏模量

大学物理实验法测金属丝的杨氏模量

【注意事项】
1.光杠杆和望远镜尺组一经调好,在实验中不得再移 动,否则测量数据无效,应重新测量。 2.加减砝码时动作要平稳,勿使砝码托摆动。否则将会 导致光杠杆后足尖发生移动。并在每次增减砝码后,等金 属丝完全不晃动时才能读数。 3.在测量过程中,不能碰动各仪器。增加砝码时应将 砝码缺口交叉放置。(为什么?) 4.对测得的一组 n 值,如果 △n 不按比例增减,应分 析原因后重新测量。 5.用千分尺测d时,应先检查零点读数,并记录零点误 差。要求对不同位置处测6次。
n n0 L tan tan 2 b D 由于θ 很小, 所以有
消去θ, 得
L b

n n0 2 D

L
式中, n-n0=Δn。
n n0 b
2D
b n 2D
(3)
将式(3 )代入式(2)中, 得
8 FLD E 2 d bn
重力mg, 因此,
4用钢板尺测出光杠杆后足到两前足连线的垂直距离b5选择金属丝的不同位置多次测量金属丝的直径d求其平均值计算金属丝的杨氏模量及其不确定度表示出测量结果
普通物理实验
拉伸法测量金属丝的杨氏模量
【实验目的】
1. 掌握用静态拉伸法测定金属丝杨氏模量 的 方法。
2. 学习使用光杠杆测微小长度变化的原理和方 法,学会使用望远镜。 3. 学会使用逐差法处理数据。
【实验内容和要求】
1.杨氏模量仪的调整
(1) 调节支架底座螺丝,使底座水平(观察底座上的水准仪)。
(2) 将光杠杆放在平台上,两前足放在平台前面的横槽内,
后足放在活动金属丝夹具上,但不可与金属丝相碰.调整平台的上
下位置,使光杠杆前后足位于同一水平面上。 2.光杠杆及望远镜尺组的调节 (1) 外观对准 将望远镜尺放在离光杠杆镜面约为1.5~2.0 m处,并使二者在 同一高度。 调整光杠杆镜面与平台面垂直。 望远镜成水平,标尺 与望远镜光轴垂直。

大学物理实验实验三拉伸法测金属丝的杨氏模量(1)(1)(1)(1)

大学物理实验实验三拉伸法测金属丝的杨氏模量(1)(1)(1)(1)

物理实验原始数据记录1、微小伸长量x ∆的测量与计算表1 光杠杆读数数据表仪器: 尺度望远镜标尺∆=尺 0.5 mm, 砝码质量m = 0.1 kg ,(表格单位:mm )2、金属丝直径的测量表2 金属丝的直径d仪器: 螺旋测计计 ∆微器=0.004 mm3、其它长度测量(单次测量)表3 单次测量量数据表 米尺: ∆=米尺大学物理实验报告实验名称拉伸法测金属丝的杨氏模量实验名称: 拉伸法测金属丝的杨氏模量 实验时间:2020.06.08 小组成员:张振勇 实验地点:实验目的:1.学会用拉伸法测金属丝的杨氏模量。

2.掌握用光杠杆法测量微小长度的变化。

3.学会用逐差法处理数据。

仪器、设备和材料:杨氏模量测定仪、光杠杆、尺读望远镜、游标卡尺、螺旋测微计及米尺 实验原理:⑴固体材料的杨氏模量材料力学告诉我们,固体受外力作用时都会发生形变。

外力与形变之间的关系一般情况下是比较复杂的,这里考虑最简单的情况;一根细而长的均匀棒状固体,只受轴向外力的作用,可以认为该物体只产生轴向形变。

设棒状固体的长度为L ,横截面积为S ,轴向力F 作用时,长度伸长量为L ∆,在弹性限度内,应力/F S 和应变/L L ∆成正比(胡克定律),即F L YSL ∆= 式中,比例系数Y 就是固体的杨氏模量。

杨氏模量取决于固体材料本身性质,与所施外力、物体长度、材料截面积的大小无关。

杨氏模量的单位为牛顿每平方米(N/m 2)。

我们对上式整理可以得到//F SY L L =∆ (4-5-1)式(4-5-1)可见,只要测出F 、S 、L 、L ∆,就会得到杨氏模量Y 值。

F 、S 、L 各量可用一般的测量仪器测得,而L ∆通常很小,用一般仪器和方法测量较为困难,本实验采用光杠杆法测量L ∆。

⑵.利用光杠杆法测量微小长度变化量光杠杆由平面全反射镜、主杠支脚和刀口组成,如图4-5-1所示,镜面倾角及主杠尖脚到刀口间距离均可调。

测量微小长度变化量原理如图4-5-2所示。

大学物理实验Ⅰ教案

大学物理实验Ⅰ教案

实验一长度测量一、实验目的及课时安排实验目的:1.掌握游标卡尺及螺旋测微器的原理,学会正确使用游标卡尺、螺旋测微器及读数显微镜。

2.掌握等精度测量中不确定度的估算方法和有效数字的基本运算。

学时:2学时二、实验原理介绍1.游标卡尺(1)原理游标刻度尺上一共有m分格,而m分格的总长度和主刻度尺上的(m-1)分格的总长度相等。

设主刻度尺上每个等分格的长度为y,游标刻度尺上每个等分格的长度为x,则有mx=(m-1)y主刻度尺与游标刻度尺每个分格之差y-x=y/m为游标卡尺的最小读数值,即最小刻度的分度数值。

主刻度尺的最小分度是毫米,若m=10 ,即游标刻度尺上10个等分格的总长度和主刻度尺上的9mm相等,每个游标分度是0.9mm,主刻度尺与游标刻度尺每个分度之差Δx=1-0.9=0.1(mm),称作10分度游标卡尺;如m=20 ,则游标卡尺的最小分度为1/20mm =0.05mm ,称为20分度游标卡尺;还有常用的50分度的游标卡尺,其分度数值为1/50 mm =0.02mm。

图1(2)读数游标卡尺的读数表示的是主刻度尺的0线与游标刻度尺的0线之间的距离。

读数可分为两部分:首先,从游标刻度上0线的位置读出整数部分(毫米位);其次,根据游标刻度尺上与主刻度尺对齐的刻度线读出不足毫米分格的小数部分,二者相加就是测量值。

以10分度的游标卡尺为例,如图1所示读数。

毫米以上的整数部分直接从主刻度尺上读出为21mm。

读毫米以下的小数部分时应细心寻找游标刻度尺上哪一根刻度线与主刻度尺上的刻度线对得最整齐,对得最整齐的那根刻度线表示的数值就是我们要找的小数部分。

若图中是第5根刻度线和主刻度尺上的刻度线对得最整齐,应该读作0.1 5mm 。

所测工件的读数值为21+0.5=21.5(mm)。

20分度的游标卡尺和50分度的游标卡尺的读数方法与10分度游标卡尺相同,读数也是由两部分组成。

(3)注意事项1)游标卡尺使用前,应该先将游标卡尺的卡口合拢,检查游标尺的0线和主刻度尺的0线是否对齐。

大学物理一实验报告

大学物理一实验报告

大学物理(一)实验报告目录实验1刚体转动的研究实验报告................................................ (1)实验2惠斯通电桥测电阻实验报告............................................. (6)实验3三线摆测刚体转动实验报告 (11)实验4密立根油滴法测定电子电荷实验报告 (18)实验5静电场测绘实验报告 (23)实验6阴极射线示波器实验预习报告 (28)实验7测定钢丝的杨氏弹性模量实验报告............ . (29)实验8电位差计测电动势实验报告 (34)实验9导轨上的一维运动实验报告 (40)实验10 测定液体变温粘滞系数实验报告 (47)刚体转动的研究实验预习报告班级组姓名学号年月日同组人实验台号教师签字[实验原理](实验示意图、主要计算公式等)图1实验示意图解释下列概念或定律:1.刚体2.刚体的转动惯量3. 力矩4.刚体的转动定律5.视差[实验步骤](简要列出实验主要操作步骤)[数据表格]下落高度:h1= (m);h2= (m);h= (m) [注意事项]刚体转动的研究实验报告班级组姓名学号实验成绩年月日同组人实验台号教师签字[实验目的][实验仪器](规格、型号、精度)[实验原理](简述)[数据表格](要求计算刚体的转动惯量和摩擦力矩,并作图)表1测量原始数据表砝码下落高度:h 1= (m); h 2= (m); h = (m) 图121t r与r 关系图(在直角坐标纸上做图)[数据处理][实验结果][分析讨论]1、实验中为何使用25克左右的砝码而不使用比25克大得多或小得多的砝码?2、怎样用最小二乘法拟合实验数据?惠斯通电桥测电阻实验预习报告班级组姓名学号年月日同组人实验台号教师签字[实验原理](简述)图1实验电路原理图[实验步骤](简要列出实验主要操作步骤)1、自组电桥2、箱式电桥[数据表格]1、自组电桥电阻单位:2、箱式电桥电阻单位:[注意事项]箱式电桥倍率与不确定度计算表:惠 斯 通 电 桥 测 电 阻 实 验 报 告班级 组 姓 名 学号 实验成绩 年 月 日 同组人 实验台号 教师签字 [实验目的][实验原理][实验仪器](规格、型号、精度)[数据表格]1、 自组电桥(要求:分别计算a R 和b R 的均值,不确定度和相对不确定度,写出计算过程)电阻单位:2、箱式电桥(要求:将表格填写完整,写出a R 和b R 的不确定度的计算过程) 电阻单位:[[结果表达][分析讨论]1、当惠斯通电桥达到平衡后,若交换电源和检流计位置,电桥是否仍保持平衡?2、什么是电桥灵敏度?如何测定灵敏度引入的误差?三线摆法测刚体转动惯量实验预习报告班级组姓名学号年月日同组人实验台号教师签字[实验原理](简述)[实验步骤](简述)[数据表格]表1.圆盘转动惯量测试数据记录表表2. 圆环转动惯量测试数据记录表三线摆转动惯量的理论公式:J盘J环三线摆转动惯量的实验公式:J盘J环[注意事项]三线摆法测刚体转动惯量实验报告班级组姓名学号实验成绩年月日同组人实验台号教师签字[实验目的][实验仪器][实验原理]图1.三线摆法测刚体转动惯量原理图[数据表格]表1.圆盘转动惯量测试数据记录表表2.圆环转动惯量测试数据记录表[数据处理]1.转动惯量的计算三线摆转动惯量的理论计算:J盘J环三线摆转动惯量的实验计算:J盘J环2.各直接测量量的不确定度的计算3.盘的不确定度的计算4.环的不确定度的计算5.转动惯量的理论值与实验值的百分比比较[结果表达] [分析讨论]密立根油滴法测定单电子电荷实验预习报告班级组姓名学号年月日同组人实验台号教师签字[实验原理](简述)[实验步骤](简述)[数据表格][注意事项]密立根油滴法测定单电子电荷实验报告班级组姓名学号实验成绩年月日同组人实验台号教师签字[实验目的][实验仪器][实验原理](简述)图1.密立根油滴法测定单电子电荷原理图[数据表格][数据处理] t(s)的计算q(c)的计算e(c)的计算不确定度的计算1.2.3.e与单电子电量e0的比较[结果表达][分析讨论]静电场测绘实验预习报告班级组姓名学号年月日同组人实验台号教师签字[实验原理](简述)[实验步骤](简述)[数据表格] 2a= cm;2b=cm[静电场测绘实验报告班级组姓名学号实验成绩年月日同组人实验台号教师签字[实验目的][实验仪器][实验原理](用稳恒电流的电场模拟静电场的依据):[实验数据]a= cm;b= cm实验所得的等位线图:(在此处粘贴等位线图)ln a = ;ln b = ;用坐标纸作图。

大学物理实验-拉伸法测钢丝的杨氏模量(已批阅)

大学物理实验-拉伸法测钢丝的杨氏模量(已批阅)

大学物理实验-拉伸法测钢丝的杨氏模量(已批阅)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN实验题目:用拉伸法测钢丝的杨氏模量 13+39+33=85实验目的:采用拉伸法测定杨氏模量,掌握利用光杠杆测定微小形变地方法。

在数据处理中,掌握逐差法和作图法两种数据处理的方法实验仪器: 杨氏模量测量仪(包括光杠杆,砝码,望远镜,标尺),米尺,螺旋测微计。

实验原理:在胡克定律成立的范围内,应力F/S 和应变ΔL/L 之比满足 E=(F/S )/(ΔL/L )=FL/(S ΔL )其中E 为一常量,称为杨氏模量,其大小标志了材料的刚性。

根据上式,只要测量出F 、ΔL/L 、S 就可以得到物体的杨氏模量,又因为ΔL 很小,直接测量困难,故采用光杠杆将其放大,从而得到ΔL 。

实验原理图如右图:当θ很小时,l L /tan ∆=≈θθ,其中l 是光杠杆的臂长。

由光的反射定律可以知道,镜面转过θ,反射光线转过2θ,而且有:Db =≈θθ22tan故:)2(D b lL =∆,即是)2(D bl L =∆那么SlbDLFE 2=,最终也就可以用这个表达式来确定杨氏模量E 。

实验内容: 1.调节仪器(1) 调节放置光杠杆的平台F 与望远镜的相对位置,使光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体重合。

(2) 调节支架底脚螺丝,确保平台水平,调平台的上下位置,使管制器顶部与平台的上表面共面。

(3) 光杠杆的调节,光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量ΔL 的关键部件。

光杠杆的镜面(1)和刀口(3)应平行。

使用时刀口放在平台的槽内,支脚放在管制器的槽内,刀口和支脚尖应共面。

(4) 镜尺组的调节,调节望远镜、直尺和光杠杆三者之间的相对位置,使望远镜和反射镜处于同等高度,调节望远镜目镜视度圈(4),使目镜内分划板刻线(叉丝)清晰,用手轮(5)调焦,使标尺像清晰。

2.测量(1) 砝码托的质量为m 0,记录望远镜中标尺的读数r 0作为钢丝的起始长度。

杨氏模量实验报告

杨氏模量实验报告
= √(
0.00578 2
0.000578 2
0.000578 2
2 × 0.000000547 2
0.0011 2
) +(
) +(
) +(
) +(
)
40
0.555
2.028
0.000062
0.06576
≈ 2.433%
∆E = E ×
∆E
= 1.6 × 1011 × 0.02433 = 0.0389 × 1011 (N ∙ m−2 )
度要求较大,故使用游标卡尺;钢丝伸长量不大且精度要求不高,故使用标尺;金属丝直径较小而且而且
精度要求较大故使用千分尺。
2、利用光杠杆把测微小长度△L 变成测 b,光杠杆放大率为 2D/L,根据此式能否以增加 D 减小 l 来提高放
大率,这样做有无好处?有无限度?应该怎样考虑这个问题?
利用光杠杆把测微小长度∆变成测 b,可以使用下面的公式:
E
七、思考题
1、本实验中共几个长度量?为什么用不同仪器来测量?
本实验共 5 个长度量:金属丝长度 L、光杠杆与标尺的距离 D、光杠杆常数 b、金属丝直径 d、钢丝伸长量
l。因为不同的测量长度的仪器通常具有不同的测量范围、精度和灵敏度,因此适合测量不同范围和精度的
长度量。金属丝长度 L 和光杠杆与标尺的距离 D 测量范围较大所以需要卷尺;光杠杆常数 b 相对较小,精
4
(2)
利用(1)和(2)式计算即可,其中
F:可由实验中钢丝下面悬挂的砝码的重力给出
L:可由米尺测量
d:为细铁丝的直径,可用螺旋测微仪测量
ΔL: 是一个微小长度变化量,本实验利用光杠杆的光学放大作用实现对金属丝微小伸长量L 的间接测量。

大学物理实验报告-数据处理-2.2 金属丝杨氏弹性模量的测定

大学物理实验报告-数据处理-2.2 金属丝杨氏弹性模量的测定

实验2.2 金属丝杨氏模量的测量浙江 大学 滨纾制作【实验目的】(1)掌握“光杠杆镜”测量微小长度变化的原理图。

(2)学会用“对称测量”消除系统误差。

(3)学习如何依实际情况对各个测量量进行误差估算。

(4)练习用逐差法、作图法处理数据。

【实验仪器】杨氏模量测定仪;螺旋测微器;钢卷尺和米尺;望远镜(附标尺)。

【实验原理】杨氏弹性模量 LS FL Y Δ0=。

其中,S 为棒状材料的截面积,L 0为原长度,F 为所受拉力,L Δ为伸长量。

本实验要测定某种型号钢丝的杨氏弹性模量Y ,其中F 可以由所挂的砝码的重量求出,截面积S 可以通过螺旋测微计测量金属丝的直径计算得出,0L 可用米尺等常规的测量器具测量,但L Δ由于其值非常微小,用常规的测量方法很难精确测量。

本实验将用放大法——“光杠杆镜”来测定这一微小的长度改变量L Δ,图1-1是光杠杆镜的测微小长度变化量的原理图。

左侧曲尺状物为光杠杆镜,M 是反射镜,b 即所谓光杠杆镜短臂的杆长,O 端为b 边的固定端,b 边的另一端则随被测钢丝的伸长、缩短而下降、上升,从而改变了M 镜法线的方向,使得钢丝原长为L 0时,从一个调节好的位于图右侧的望远镜看M 镜中标尺像的读数为1n ;而钢丝受力伸长后,光杠杆镜的位置变为虚线所示,此时从望远镜上看到的标尺像的读数变为2n 。

这样,钢丝的微小伸长量L Δ,对应光杠杆镜的角度变化量θ,而对应的光杠杆镜中标尺读数变化则为21Δn n n -=。

由光路可逆可以得知,n ∆对光杠杆镜的张角应为θ2。

从图中用几何方法可以得出:b L∆=≈θθtg DnD n n ∆=-=≈1222tg θθ 将上面两式联列后得:n DbL ∆=∆2 图 1 - 1 光杠杆原理式中12n n n -=∆,相当于光杠杆镜的长臂端D 的位移。

其中的bD2叫做光杠杆镜的放大倍数,由于D >> b ,所以∆n >> ∆L ,从而获得对微小量的线性放大,提高了L ∆的测量精度。

  1. 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. 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. 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)。

吉林大学珠海学院课程设计报告
设计题目测量金属丝的直径
学生姓名
学号********
学生姓名
学号********
所属院系电子信息系
专业电子信息科学与技术
班级电子一班
指导教师王天会
设计地点实验楼437
2016年12月12日
一、 实验目的
1、 学习读数显微镜的使用方法
2、 观察劈尖干涉现象及其特点
3、 用劈尖干涉法测量金属丝直径 二、劈尖测量金属丝直径的原理
如图1-1所示,G 1、G 2为两片叠放在一起的平板玻璃,起一端的棱边相接触,另一端被一直径为D 的细丝隔开,故在G 1的下边卖女和G 2的上表面之间形成一层空气薄层,叫做空气劈尖。

图中M 为倾
斜45°角放置的半透明半反射平面镜,
L 为透镜,T 为显微镜。

单色光源S 发出的光经透镜L 后成为平行光,经M 反射后垂直射入劈尖(入射角i=0)。

自空气劈尖上、下两面反射的光相互干涉,从显微镜T 中可观察到明暗交替、均匀分布的干涉条纹,如图1-2所示。

图中相邻两暗纹(或明纹)的中心间距b 叫做劈尖干涉的条纹宽度。

在图1-3中,D 为细丝直径,L 为玻璃片长度,θ为两玻璃片间的夹角。

由于θ实际很小(为清晰期间被,图中θ被夸大),所以在劈尖的上表面处反射的光线都可看作垂直与劈尖表面,他们在劈尖表面处。

相遇并相干叠加。

由于劈尖层空气的折射率n 比比玻璃的折射率n 1小,所以光在劈尖下表面反射时因有相位跃变而产生附加光程差λ/2。

这样,由
kλ, k=1,2,…(加强)
Δr=2n2d+λ/2=
(2k+1), λ/2, k=0,1,2,…(减弱)
可得劈尖上下表面反射的两相干光的总光程差为
Δ=2nd+λ/2
式中d为劈尖上下表面间的距离。

劈尖反射光干涉条纹极大(明纹)的条件为
2nd+λ/2=kλ,k=1,2,3,… (1-1)
产生干涉条纹极小(暗纹)的条件为
2nd+λ/2=(2k+1)λ/2, k=0,1,2,… (1-2)
从师1-1和1-2可以看出,凡劈尖内厚度d相同的地方均满足相同的干涉条件。

因此,劈尖的干涉条纹是一系列平行于劈尖棱边的明暗相间的直条纹(图1-2)。

这种现象叫做等厚干涉。

在两玻璃片相接处(劈尖厚度d=0),Δ=λ/2,故在棱边处应为暗条纹。

这和实际观察结果一致。

根据以上,设第k级明纹处劈尖厚度为d k,第k+1级明纹处的劈尖厚度为d k+1,由式1-1得到
d k+1-d k=λ/(2n)=λn/2 (1-3)
式中λn(=λ/n)为光在折射率为n的介质中的波长。

由式(1-3)可见,相邻两明纹处劈尖的厚度差为光在劈尖介质中波长的1/2;同理,相邻两暗条纹处劈尖的厚度差也为光在该介质中波长的1/2;而相邻的明、暗纹处劈尖的厚度差可有1-1和1-2得出,为光在劈尖介质中波长的1/4。

一般劈尖的夹角θ很小,若相邻两明(或暗)纹间的距离为b,则有
θ≈D/L, θ≈(λn/2)/b
得D=(λn/2b)L=(λ/2nb)L (1-4)
所以,若已知劈尖长度L、光在真空中的波长λ和劈尖介质的折射率n,并测出相邻暗纹(或明纹)间的距离b,就可以从1-4计算出细丝直经D。

三、实验仪器
1、钠光灯
2、劈尖
3、读数显微镜
4、游标卡尺等
四、实验内容及步骤
1、调节劈尖装置
先将钠光灯预热,将劈尖打开,将金属丝放置于劈尖一头,注意将金属丝拉直尽量与劈尖窄边平行。

再将劈尖放置于显微镜下。

2、调节显微镜
调节显微镜和钠光灯的相对位置,使目镜视场明亮且亮度均匀调节目镜,使叉丝清晰。

调节聚焦鼓轮,使干涉条纹清晰,无视差。

3、测量金属丝直径
转动测微鼓轮,使读数显微镜移到一端,然后往回移动5级明纹距离。

读取显微镜的读数,在继续转动测微鼓轮每移动十级明纹宽度读取一次读数,共读取10次。

将实验数据记录到表1-1中.
4.测量劈尖长度L,共测量五次,取平均值。

将结果记录在表1-2
中。

五、数据记录
表1-1 劈尖测细丝直径数据表
-4
六、数据处理

D=(λn/2b)L=(λ/2nb)L
可得细丝直径为
D=【(5.893x10-4)/(2x0.7343)】x38.308=1.537x10-2mm
计算不确定度
U l=0.01mm
U s=2.619x10-3
U r=1.70
U d=DxU r=2.613x10-3
所以细丝直径为
D=1.537x10-2±2.613x10-3mm
U r=17%
七、总结
在一开始,老师给我们设计实验题目时,感到无从下手。

在2老师的提醒下,最终选择了用劈尖来完成测量金属丝直径的实验。

在查阅资料后掌握了测量的原理。

并开始着手实验。

在设计实验时,联想到之前测量牛顿环测量透镜的曲率半径的实验。

再结合此次实验题目,设计出了该实验的详细过程和实验器材。

在此次试验中,查阅大量资料,掌握了很多新的只是,更是学会了查阅资料的方法,和设计实验的具体步骤。

这在平时的学习中是学不到的,使我受益匪浅。

在实施实验时,复习了显微镜测量和使用方法。

在实验过程中出现了许多失误,如一开始忽略了仪器的误差甚至还有计算时的失误,在将细丝固定时没有平行于窄边导致难以观察出干涉条纹等这些失误加深了自己对实验的印象,更是让自己明白了实验的严谨与否对实验结果起着重大的影响。

参考资料:
【1】马文薇,等.物理学教程.2版.北京:高等教育出版社,2006.
【2】王天会,等.物理实验简明教程.北京:高等教育出版社,2016.。

相关文档
最新文档