北航基础物理实验研究性报告(自己写的,仅供参考)
电位差计及其应用实验的误差分析
尹天杰刘昫辰
(北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京 102206)
摘要:本文分析了电位差计及其应用实验中的测量待测电源电动势的实验误差,发现当工作电流没有进行标准化处理时,实验不确定度将增加,影响实验精确性。
这个问题告诉我们,实验的优化设计,往往可以起到获得更准确的数据、提高实验精度的作用。
关键词:电位差计、工作电流标准化、实验误差
中图分类号:043文献标识码:A文章编号:
补偿法在电磁测量技术中有广泛的应用,一些自动测量和控制系统中经常用到电压补偿电路。
电位差计是电压补偿原理应用的典型范例,它是利用电压补偿原理是电位差计变成内阻无穷大的电压表,同于精密测量电动势或电压。
同理,利用电流补偿原理也可制作一内阻为零的电流表,用于电流的精密测量。
电位差计的测量准确度高,且避免了测量的接入误差,但他操作比较复杂,也不易实现测量的自动化。
在数字仪表迅速发展的今天,电压测量已逐步被数字电压表所代替,后者因为内阻高、自动化测量容易,得到了广泛的应用。
尽管如此,电位差计作为补偿法的典型应用,在电学实验中仍有重要的训练价值。
此外,直流比较式电位差计仍是目前准确度最高的电压测量仪表,在数字电压表及其他精密电压测量仪表的检定中,常作为标准仪器使用。
一、实验目的
1.学会设计自组电位差计电路图并连接电路 2.学习补偿原理、零示法、比较测量法
二、实验原理
1.补偿原理
测量干电池电动势EX的最简单办法就是把伏特表接到电池的正负极上直接读数,但由于电池和伏特表的内阻,测得的电压V=EXR/(R+r)并不等于电池的电动势EX。
由于伏特表的接入,总要从被测电路分出一部分电流,从而产生接入误差。
为了避免
接入误差,可以采用补偿电路(如图所示)。
如果cd可调,E>EX,则总可以找到一个cd位置,使EX所在回路中无电流通过,这时Vcd=EX。
上述原理称为补偿原理。
2.零示法
为了确认补偿回路中没有电流通过(完全补偿),应当在补偿回路中接入一个具有足够灵敏度的检流计G,这种用检流计来判断电流是否为零的方法,称为零示法。
3.比较测量法
将EX接入变阻器RAB的抽头,当抽头滑至位置cd时,G中无电流通过,则EX=IRcd,于是
EX=(Rcd/Rab)*EN
这种方法是通过电阻的比较来获得待测电压与标准电池电动势的比值关系的。
由于Rcd/Rab可以精确读出,EN是标准电池,因此只要保证检流计G有足够的灵敏度,EX就可以有很高的测量准确度。
三、实验仪器
ZX-21电阻箱(两个)、指针式检流计、标准电池、稳压电源、待测干电池、双刀双掷开关
四、主要实验步骤
1、设计自组电位差计的电路图连接线路;上图为设计电路图,在实际实验中,我们为检流计串联了一个保护电阻,以保护检流计不被非正常操作损坏。
2、对电路进行查线,并检查是否已将电路元件调制到安全位置(变阻箱阻值接入最大,开关断开等)。
3、测量并读取数据(要读出试验现场温度计的示数)。
4、断开电路开关,拆分电路。
5、数据记录与处理
五、电流标准化的含义
为了方便读数,I=E/R(ab)应当标准化(例如取I=1mA),这样就可以有响应的电阻值直接读出V(cd)即E(x)=I*R(cd)。
六、实验数据的处理
1、电流标准化后的数据处理
(1)原始数据列表
1 2 3
电阻R1 R2 R1 R2 R1 R3
检流计指“0”接E(N)10186.2 20433.8 10186.2 20746.4 10186.2 20657.4 接E(X)14276.2 16343.8 14386.2 16546.4 14354.0 16489.6
检流计偏转10格14276.2 12973.8 14386.2 13146.4 14354.0 12989.6 (2)实验时室温为T=20摄氏度,此时电动势为E(N)=E(20)=1.01862V;经计算可得干电池电动势为E(X)=1.43388V。
(3)误差计算
①仪器误差
ΔR1=10000×10-4+0+100×10-3+80×2×10-3+6×5×10-3+0.2×5×10-2+0.02=1.320Ω
ub(R1)=ΔR1√3=0.762Ω
同理可得
ub(R2)=1.544Ω
u(R1’)=1.074Ω
u(R2’)=1.276Ω
②自组电位差计的灵敏度
Δn=10div
Δv=(Δv1+Δv2+Δv3)/3=0.34233v
故s=29div/v
则灵敏度误差为u灵(E(x))=Δ灵(E(x))=0.00398v
③误差计算
ua(E(x))=0.00533V ub(E(x))=0.000131V
则最终误差计算结果u(E(x))=0.0053V
(4)最终结果
E(x)+-u(E(x))=(1.434+-0.005)V
2、电流未进行标准化的数据处理
(1)原始数据列表
1 2 3
电阻R1 R2 R1 R2 R1 R3
检流计指“0”接E(N)13370.1 26530.0 13160.1 25753.0 13360.0 26530.0 接E(X)19570.0 20330.0 18800.1 20113.0 19368.0 20522.0
检流计偏转5格20372.3 19527.8 18000.1 20913.0 18369.0 21521.0 (2)实验时室温为T=20摄氏度,此时电动势为E(N)=E(20)=1.01862V;经计算可得干电池电动势为E(X)=1.4744V。
注意:此时电流不是恒定的1mA。
(3)误差计算
④仪器误差
ΔR1=10000×10-3+0+3000×10-3+(3+1+3)×100/3×10-3+(7+6+6)/3×2×10-2+(1+1)/3×5×10-3+0.02=13.379Ω
ub(R1)=ΔR1√3=7.72Ω
同理可得
ub(R2)=15.21Ω
u(R1’)=11.16Ω
u(R2’)=11.76Ω
⑤自组电位差计的灵敏度
Δn=5div
Δv=(Δv1+Δv2+Δv3)/3=0.17121v
故s=29div/v
则灵敏度误差为u灵(E(x))=Δ灵(E(x))=0.00398v
⑥误差计算
ua(E(x))=0.0218V ub(E(x))=0.00135V
则最终误差计算结果u(E(x))=0.022V
(4)最终结果
E(x)+-u(E(x))=(1.47+-0.02)V
七、两组数据的误差比较
电流标准化后的电压值误差比率:uE(x)/E(x)=0.0035
电流未标准化的电压值误差比率:uE(x)/E(x)=0.014
二者相差精确度相差了一个数量级,可见电流标准化后可以很明显的使得实验数据变的更加精确,实验果更好。
八、总结
通过本实验,学习并运用的补偿原理,和比较测量法。
通过补偿原理的使用,免去了利用伏特表测量电池电动势时,用于伏特表内阻所带来的接入误差。
与此同时,将电流标准化之后,将会使得实验的误差比率大大降低,从而提高了实验的精确度。
大大提高了测量的准确性,减小了实验误差。
由此可见,实验方法的选择,直接影响了实验的准确度,利用电位差计测量干电池电动势得到的测量值精确度相当高。
告诉我们在以后的学习和工作中,要注意实验方法的选择。
九、参考文献
[1]百度百科.
[2]百度文库.
附:
电流标准化时的实验数据照片:
电流未标准化的实验数据照片:。
北航的物理实验报告
北航的物理实验报告实验目的本次实验旨在通过实际操作,探究物理原理,并加深学生对电磁场与电磁波的理解,提高实验能力和科学研究能力。
实验器材- 恒定电流源- 直流电动机模型- 磁力计- 电阻丝- 电池组- 石英钟情- 计时器- 导线- 电池板- 平行板电容器- 电容计实验原理实验基于安培定律和法拉第定律,通过改变电流和导线的位置,使用磁力计测量磁感应强度,从而验证电流对磁场的影响关系以及电流的磁场特性。
实验步骤1. 将直流电动机模型连上恒定电流源,并使电动机转动起来,观察电动机中的磁铁与磁力计荧光屏幕指针的位移和方向。
2. 将磁感应强度记录下来,并更改电流值,记录相应的数据。
3. 张贴带电阻丝的电池板,通过改变电流并调整丝线位置,观察炽热丝线形成的荧光轨迹。
4. 构建平行板电容器,在电容计的帮助下,记录电容器中充电过程中的电压和电流数据。
实验结果与分析通过对实验数据的整理,我们得出以下结论:1. 改变电流,磁感应强度也随之改变,验证了安培定律的正确性。
2. 在电动机中,电流生成了一个磁场,使得荧光屏幕指针受力从而位移,进一步证明了电流对磁场的影响,即电流的磁场特性。
3. 带电阻丝的电池板表面形成的荧光轨迹,展示了电流通过导线产生的热效应,热效应将导致导线产生热运动并发光。
4. 在平行板电容器中,电容器的充电过程符合带电粒子向着电势差方向移动的趋势,证明了平行板电容器中电场对电荷的作用。
实验结论通过本次实验,我们进一步了解了电磁场与电磁波的相关原理,手动操作加深了对物理知识的理解。
实验结果验证了安培定律、法拉第定律以及电场对电荷的作用,并使我们更加熟悉了电流对磁场的影响。
这对于进一步的物理学研究和应用具有重要意义。
实验心得通过这次实验,我深刻认识到理论知识与实际操作的重要关系。
对于理论知识的深入理解,实践是必不可少的。
通过亲自动手操作,我对电磁场与电磁波的理论知识有了更加深入的了解。
同时,实验中的问题和困难也加深了我对物理知识的思考和研究兴趣。
北航基础物理研究性实验报告双电桥测低电阻
双电桥测低电阻研究性实验报告 3 / 19
北京航空航天大学报告
正文
一、实验目的 1、掌握电桥平衡的原理——零示法。 2、学习用正反接法来降低实验误差 2、了解双电桥测低电阻的原理,以及它对惠斯通电桥的改进。 3、学习使用 QJ19 型单双电桥测低电阻以及相关仪器。 4 对一元线性回归法的进一步巩固并且学会对误差进行正确的分析。 5、了解测量线性导电材料(铜丝)电导率的测量方法。 二、实验原理 用惠斯通电桥测量电阻时, 其所测电阻值一般可以达到四位有效数字,最高 −6 阻值可测到10 欧姆, 最低阻值为 10 欧姆左右。 当被测电阻的阻值低于 10 欧姆 时称为低值电阻, 单臂电桥测量到的电阻的有效数字将减小,另外其测量误差也 显著增大起来, 究其原因是因为被测电阻接入测量线路中,连接用的导线本身具 有电阻称为接线电阻, 被测电阻与导线的接头处亦有附加电阻称为接触电阻。接 线电阻和接触电阻的阻值约为10−4 ~10−2 欧姆,接触电阻虽然可以用清洁接触点 等措施使之减小,但终究不可能完全清除。当被测电阻仅为 10−3 ~10−6 欧姆时, 其接线电阻及接触电阻值都已超过或大大超过被测电阻的阻值, 这样就会造成很 大误差,甚至完全无法得出测量结果。所以,用单臂电桥来测量低值电阻是不可 能精确的, 必须在测量线路上采取措施,避免接线电阻和接触电阻对低值电阻测 量的影响。 为了消除接线电阻和接触电阻的影响,先要弄清楚它们是怎样影响测 量结果的。
如上图 T—1 所示,单电桥测量低电阻时,附加电阻是直接与待测电阻 Rx 串联的, 当附加电阻的大小与待测电阻大小相比不能被忽略时,用单电桥测量电 阻的公式:Rx=R1 R0就不能准确地得出 Rx 的值;再者,由于 Rx 很小,如 R1≈R2 时,电阻 R0 也应该是小电阻,其附加电阻的影响也不能被忽略,这也是不能准 确测量 Rx 的原因。开尔文电桥是惠斯通电桥的变形,在测量小电阻的时候有很 高的准确度, 如图 1 所示,用单电桥测低电阻时,附加电阻 R’与 R’’和 Rx 是直接串联的, 双电桥测低电阻研究性实验报告 4 / 19
北航基础物理实验报告---拉伸法测量钢丝弹性模量
(3)测量数据
1、首先预加 10kg 的拉力,将钢丝拉直,然后逐次改变钢丝拉力, 每次增加 2kg,测量望远镜“十”字叉丝对应的读数。实验中物体受 力以及撤销外力后不能立即恢复原状,这就是弹性滞后效应,为了 减小它带来的误差,应该在增加拉力和减小拉力时中各测一次对应 拉力下标尺读数,然后取两次结果的平均值作为实际测量值。 2、根据量程及不确定度的大小,选用钢卷尺测量 L 和 H,千分尺测 10
拉伸法测钢丝弹性模量 第一作者: 第二作者: load, so the optical lever system is used in this experiment to enlarge the tiny deformation. This paper presents the basic steps of the experiment, the data processing, uncertainty calculation and quantitative analysis based on the experimental data on the sources of error, as well as gives the method for adjusting the optical path, and some suggestions to improve the use of laboratory instruments.
比,即
以上三式推导得:
F E L SL
北航基础物理实验研究性报告 多光束干涉和F-P干涉仪数据处理方法与多光束规律的推导
基础物理实验研究性报告多光束干涉和法布里—珀罗干涉仪Multi-beam interference and Fabry-Perot interferometer目录摘要 (3)Abstract (3)一、实验目的 (4)二、实验原理 (4)2.1多光束干涉原理 (4)2.2多光束干涉条纹的光强分布 (5)2.3 F-P干涉仪的主要参数 (6)三、实验仪器 (7)四、实验主要步骤 (8)4.1操作内容 (8)4.2操作提示 (8)4.3操作注意事项 (10)五、数据处理 (10)5.1钠光波长差的测定 (10)5.1.1原始数据 (10)5.1.2数据处理 (10)5.2验证,测定P1、P2的间距d (11)5.2.1原始数据 (11)5.2.2 验证分析 (12)六、误差分析 (12)七、实验技巧的总结 (13)7.1钠光波长差的测定 (13)7.2验证,测定P1、P2的间距d (13)八、实验探究 (14)8.1对数据处理方法的改进 (14)8.1.1波长的计算公式 (14)8.1.2光波波长不确定度 (15)8.2多光束的干涉规律的推导与讨论 (16)8.2.1多光束的干涉规律的推导 (16)8.2.2结果与讨论 (18)九、实验思考题 (19)十、实验感想与总结 (22)10.1动手能力的提高 (22)10.2自学能力以及预习能力的提高 (22)10.3对物理理论知识认识的升华 (23)参考文献: (23)摘要法布里—珀罗干涉仪简称F-P干涉仪,是利用多光束干涉原理设计的一种干涉仪,本文以“多光束干涉”为内容,先介绍了实验的基本原理、方法与过程,仪器构造和使用方法,而后进行了数据处理与误差分析。
提出了一种新的处理数据的方法,并且对多光束干涉规律进行了推导与讨论。
关键词:F-P干涉仪;多光束干涉;基本原理;干涉规律;AbstractFabry–Pérot interferometer is short for F-P interferometer. It is designed with the theory of Multi-beam interference. This article is based on Multi-beam interference , and introduces the basis theory, methods , process, and the configuration and the usage of the apparatus. Then, it gives one method on data handling. Based on the data in the experiment, it also analyzes the origin of some errors and offers some proposals and comes up with a new method of data handling.At last ,it talks about the theory of Multi-beam interference.Key words:F-P interferometer. Multi-beam interference.basis theory. Law of interference.一、实验目的1.1 了解F-P干涉仪的特点和调节;1.2 F-P干涉仪观察多光束等倾干涉并测定钠双线的波长差和膜厚;1.3巩固一元线性回归方法在数据处理中的应用。
北航基础物理实验研究性报告(自己写的,仅供参考)
电位差计及其应用实验的误差分析尹天杰刘昫辰(北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京 102206)摘要:本文分析了电位差计及其应用实验中的测量待测电源电动势的实验误差,发现当工作电流没有进行标准化处理时,实验不确定度将增加,影响实验精确性。
这个问题告诉我们,实验的优化设计,往往可以起到获得更准确的数据、提高实验精度的作用。
关键词:电位差计、工作电流标准化、实验误差中图分类号:043文献标识码:A文章编号:补偿法在电磁测量技术中有广泛的应用,一些自动测量和控制系统中经常用到电压补偿电路。
电位差计是电压补偿原理应用的典型范例,它是利用电压补偿原理是电位差计变成内阻无穷大的电压表,同于精密测量电动势或电压。
同理,利用电流补偿原理也可制作一内阻为零的电流表,用于电流的精密测量。
电位差计的测量准确度高,且避免了测量的接入误差,但他操作比较复杂,也不易实现测量的自动化。
在数字仪表迅速发展的今天,电压测量已逐步被数字电压表所代替,后者因为内阻高、自动化测量容易,得到了广泛的应用。
尽管如此,电位差计作为补偿法的典型应用,在电学实验中仍有重要的训练价值。
此外,直流比较式电位差计仍是目前准确度最高的电压测量仪表,在数字电压表及其他精密电压测量仪表的检定中,常作为标准仪器使用。
一、实验目的1.学会设计自组电位差计电路图并连接电路 2.学习补偿原理、零示法、比较测量法二、实验原理1.补偿原理测量干电池电动势EX的最简单办法就是把伏特表接到电池的正负极上直接读数,但由于电池和伏特表的内阻,测得的电压V=EXR/(R+r)并不等于电池的电动势EX。
由于伏特表的接入,总要从被测电路分出一部分电流,从而产生接入误差。
为了避免接入误差,可以采用补偿电路(如图所示)。
如果cd可调,E>EX,则总可以找到一个cd位置,使EX所在回路中无电流通过,这时Vcd=EX。
上述原理称为补偿原理。
2.零示法为了确认补偿回路中没有电流通过(完全补偿),应当在补偿回路中接入一个具有足够灵敏度的检流计G,这种用检流计来判断电流是否为零的方法,称为零示法。
北京航空航天大学 基础物理实验 研究性试验报告
探究测定冰的熔解热实验冰水质量比以及实验过程和数据处理的改进方法周晓城,巨建树(北京航空航天大学生物与医学工程学院北京 100191)摘要:本文通过计算得到混合量热法中的最佳冰水质量比并在实验中对此进行比较讨论,验证计算值,得出结论;验证牛顿冷却定律,同时得到实验参照值;并就本人在实验过程中遇到的一些问题提出实验操作以及数据处理方面的一些改进意见和建议;以及在数据处理过程中发现的水量、温差与冷却常数和实验误差之间的大致关系。
关键词:冰水质量比;牛顿冷却定律;数据处理;改进意见;误差规律中图分类号:043文献标识码:A文章编号:1.实验背景测量冰的熔解热的实验方法有很多,在大学物理实验中使用最多的是混合量热法,而作为大学物理少数几个热学实验中的一员,其重要性显而易见。
然而在实验的操作过程中很多同学反映实验不好操作,具体的问题有:1.依据《基础物理实验》[1],实验中需要保证加冰前与加冰后的稳定温度与室温的温差大约在10-15℃能较好地依据牛顿冷却定律绘制温度补偿修正曲线,而对于没有经验的实验者来说实验中的水量和冰量添加不好把握,加冰太少,可能造成冰块溶解后水温高于室温而无法温度修正,或者加冰太多,造成温度稳定后冰块无法溶解完全,在实验中往往需要经过多次尝试才能取得较好的实验数据,费时费力费水;2.取冰时,所有同学都是徒手取冰的,而对于较低温度(-21℃)的冰块,手的温度较高(30℃左右),即使在取冰和透冰过程中接触的时间很短(亲测至少15s),参照实验过程中冰块溶解降温曲线,吸热也会很明显,从而使得实验结果偏低,而在没有同伴的情况下,为了协调记录时间、记录温度,同时还要投冰动作迅速而使水不外溅,观察到通常同学会找特殊时刻投冰,在这种情况下不是冰块在外界的时间过长甚至开始融化了,就是手忙脚乱实验数据很难记录,实验效果不是很好;3.同时,由于投冰之后冰融化的最初几分钟铂电阻温度计示数变化非常快,而且需记录的数据比较多,同时还要不断搅拌,使得这段数据点很容易记录不全或者记录偏差,而这段数据是数据处理过程中非常重要的部分,直接影响到温度的修正,所以很容易造成实验误差;4.还有数据处理中绘制温度修正曲线时,要求室温线上方的温度修正线与室温线所围面积与下方的面积相等,使用的方法是在坐标纸中绘图,然后通过数格子找到使面积大概相等的时刻t=t0,由于坐标纸大小有限、比例有限,数格子非常麻烦而且这样做是十分不准确的,使得T2′,T3′有了误差,影响实验效果。
北京航空航天大学物理研究性实验报告
S=
为电桥(绝对)灵敏度。电桥灵敏度的大小与工作电压有关,为使电桥灵敏度足 够,电源电压不能过低;当然也不能过高,否则可能损坏电桥。显然,若 RX 改 变,很大范围内尚不足引起检流计指针的反应,则此电桥系统的灵敏度很低,它 将对测量的精确度产生很大影响。电桥灵敏度与检流计的灵敏度、电源电压及桥 臂电阻配置等因素有关, 选用较高灵敏度的检流计,适当提高电源电压都可提高 电桥灵敏度。如果电阻 RX 不可改变,这时可使标准电阻改变△ RN ,其效果相当 于 RX 改变△ RX 。由 RX
;
B、判断内外接法: 采用试触法判断内外接法,若 则采用电流表内接法;否则采用 电流表外接法。 经测得: 内接: , 外接:, ,故采用电流表内接法。 C、测量中电阻:
电路图
测量原始数据
电流表选择 15mA 量程,电压表选择 1.5V 量程 1 U/V 2 3 4 5 6 7 8
0.925 0.951 0.986 1.005 1.037 1.065 1.102 1.139 9.80 10.09 10.29 10.65 10.95 11.28 11.53
Rg ug (799.3 0.6)
;
(2)电压表 7.5V 量程:
3000 0.1% 900 0.2% 90 0.5% 4 5% 0.02 4.12 ;
u 2.38 ; 3
Rg ug (3994 2)
;
(3)电流表 15mA 量程:
二、实验原理及主要步骤
方法 1 伏安法测电阻
伏安法是同时测量电阻两端电压及其流过电阻的电流,由欧姆定律 U
R I
求得阻值 R。 亦可用作图法, 画电阻的伏安特性曲线, 从曲线上求出电阻的阻值。 图 2.1.1 为伏安法测电阻的两种原理电路,显然由于电表内阻( RV 、 RA ) 的影响,无论采用电流表内接或电流表外接,都不能严格满足欧姆定律: I、 II、 若采用内接法,则电压表所测电压为
北航基础物理实验研究性实验报告密立根油滴
北航基础物理实验研究性实验报告密立根油滴1.实验目的和原理1.1实验目的本实验旨在通过密立根油滴实验,研究带电粒子在电场中的运动规律,验证电荷的电量、电荷的量子化,并测量电子电量的数值。
1.2实验原理密立根油滴实验利用了油滴在电场中做匀速下降运动的性质。
在实验过程中,需要在两个平行金属板之间建立一个均匀电场,可通过高压电源及电容器组成。
经过适当处理的油滴,通过喷雾器喷入观察舱中,被电荷所带起,当油滴进入电场时,由于电力的作用,油滴会开始向上加速或减速,直到达到的稳定运动的速度为止。
根据牛顿第二定律,此时电力与油滴重力平衡,即:eE=m×g其中,e为油滴所带电荷,E为电场强度,m为油滴质量,g为重力加速度。
考虑到油滴的存在电子荷负度的事实,我们可以写出油滴电量的表达式为:e=n×e其中,e为油滴带的电荷,e为电子电量,n为一个整数。
由此可得,油滴的表达式可以改写为:(mg−eE) = 0在实验中,我们将通过测量油滴在不同电压下的稳定下降速度,来计算电量的数值。
2.实验装置和步骤2.1实验装置本实验的主要装置有:高压电源、电容器、喷雾器、驱动装置、显微镜及摄像设备等。
2.2实验步骤2.2.1准备工作a.接通电源,使电荷采集装置工作。
b.调整显微镜使得目标所在位置清晰可见。
c.调节电容器中的电压,使之为一定的数值。
2.2.2实验操作a.先通过射灯预热机器,预热时间约为15分钟。
b.打开电流调节开关,调整到合适的数值。
c.打开电压调节开关,缓慢增加电压,使带电滴油进入视野。
d.若带电滴油向上运动,则减小电压,反之则增大电压。
e.再次观察带电滴油的上升或下降方向,调整电压大小,直至带电滴油保持匀速下降。
f.记录下匀速下降的电压。
2.2.3数据处理a.根据实验数据计算带电滴油的质量,并计算电量。
b.对多次测量的结果求平均值,以提高数据准确性。
3.结果与分析通过实验我们得到了多组测量数据,并利用公式计算出带电滴油的质量,进而计算出电子的电量。
北航基础学习知识物理实验研究性实验报告分光仪的调整及其应用
.\北京航空航天大学物理研究性实验报告分光仪的调整及其应用第一作者:所在院系:就读专业:第二作者:所在院系:就读专业:目录目录一.报告简介 (1)二.实验原理 (1)实验一.分光仪的调整 (1)实验二.三棱镜顶角的测量 (3)实验三.最小偏向角法测棱镜折射率 (1)二.实验仪器 (1)三.实验主要步骤 (2)实验1.分光仪的调整 (2)1.调整方法 (2)2.要求 (4)实验2.三棱镜顶角的测量 (4)1.调整要求 (4)2.实验操作 (5)实验3.棱镜折射率的测定(最小偏向角法) (6)四.实验数据记录 (6)五.数据处理 (7)实验2.反射法测三棱镜顶角 (7)实验3.最小偏向角法测棱镜折射率 (7)六.误差分析 (8)七.分析总结 (8)八.实验改进 (9)九.实验感想 (10)十.参考文献及图片附件: (11)一.报告简介本报告以分光仪的调整、三棱镜顶角和其折射率的测量为主要内容,先介绍了实验的基本原理与过程,而后进行了数据处理与不确定度计算。
并以实验数据对误差的来源进行了分析。
同时还给出了调节分光仪的经验总结与方法,并对现有实验仪器和试验方法提出了改进的意见。
二.实验原理实验一.分光仪的调整分光仪的结构因型号不同各有差别,但基本原理是相同的,一般都由底座、刻度读数盘、自准直望远镜、平行光管、载物平台5部分组成。
1-狭缝套筒;2-狭缝套筒紧固螺钉;3-平行光管;4-制动架;5-载物台;6-载物台调平螺钉;7-载物台锁紧螺钉;8-望远镜;9-望远镜锁紧螺钉;10-阿贝式自准直目镜;11-目镜;12-仰角螺钉;13-望远镜光轴水平螺钉;14-支臂;15-望远镜转角微调螺钉;16-读数刻度盘止动螺钉;17-制动架;18-望远镜止动螺钉;19底座;20-转座;21-读数刻度盘;22-游标盘;23-立柱;24-游标盘微调螺钉;25-游标盘止动螺钉;26-平行光管光轴水平螺钉;27-仰角螺钉;28-狭缝宽度调节螺钉;1.三角底座在三角底座中心,装有一个垂直的固定轴,望远镜、主刻度圆盘、游标刻度盘都可绕它旋转。
北航物理研究性实验报告
北航物理研究性实验报告专题:迈克尔逊干涉第一作者大神学号1215xxxx第二作者抱大腿学号1215xxxx2013/12/11目录摘要 (1)Abstract (1)1.实验原理 (2)1.1迈克尔逊干涉仪的光路 (2)1.2单色点光源的非定域干涉条纹 (2)1.3迈克尔逊干涉仪的机械结构 (4)2 实验仪器 (5)3 实验主要步骤 (6)3.1迈克尔逊干涉仪的调整 (6)3.2点光源非定域干涉条纹的观察与测量 (6)3.3数据处理 (7)4 实验数据处理 (7)4.1实验数据记录 (7)4.2计算不确定度 (7)5 误差来源分析 (9)6 实验经验总结 (10)7 实验的改进方案 (10)7.1加装光具座 (10)7.2用电路代替人工计数 (11)7.3将调节M2距离的螺母换成手轮 (11)8 有关光路补偿板G2的讨论 (12)9 实验感想与收获 (12)10 对本学期基础物理学实验的体会和建议 (13)摘要通过迈克尔逊干涉仪观察光的分振幅干涉现象,采集数据并进行处理,计算出所测激光的波长,并对计算结果的不确定度进行仔细的分析。
根据实验数据对误差来源进行了定量分析,同时总结了实验仪器调节的经验与方法。
最后,根据自身的实验经历对实验的改进提出建设性的意见。
关键词:迈克尔逊干涉;波长;误差;实验改进。
AbstractBy Michelson interferometer observation light amplitude split tine interference phenomenon, data collection and processing, calculated from the measured laser wavelength, and the calculation results of the uncertainty of the careful analysis. According to the experimental data, the error source of quantitative analysis, and summarizes the experience and methods of experimental instrument regulation. Finally, according to our own practical experiences, we give out the improvement for the experiment of constructive views.Key words: Michelson interferometer; wavelength; error; experiment improvement.1.实验原理1.1迈克尔逊干涉仪的光路迈克尔逊干涉仪的光路如图1所示,从光源S发出的一束光射在分束板G1上,将光束分为两部分:一部分从G1的半反射膜处反射,射向平面镜M2;另一部分从G1透射,射向平面镜M1。
