实验3讲义
实验三 MOS结构高频CV特性测试
实验三 MOS 结构高频C-V 特性测试MOS 结构电容-电压特性(简称C-V 特性)测量是检测MOS 器件制造工艺的重要手段。
它可以方便地确定二氧化硅层厚度、衬底掺杂浓度N、氧化层中可动电荷面密度、和固定电荷面密度等参数。
ox d I Q fc Q 本实验目的是通过测量MOS 结构高频C-V 特性及偏压温度处理(简称BT 处理),确定、N、和等参数。
ox d I Q fc Q一、 实验原理MOS 结构如图1(a)所示,它类似于金属和介质形成的平板电容器。
但是,由于半导体中的电荷密度比金属中的小得多,所以充电电荷在半导体表面形成的空间电荷区有一定的厚度(—微米量级),而不像金属中那样,只集中在一薄层(—0.1nm)内。
半导体表面空间电荷区的厚度随偏压而改变,所以MOS 电容是微分电容 G V GG dV dQ AC = (1) 式中是金属电极上的电荷面密度,A是电极面积。
现在考虑理想MOS结构。
所谓理想情形,是假设MOS结构满足以下条件:(1)金属与半导体间功函数差为零;(2)绝缘层内没有电荷;(3)与半导体界面处不存在界面态。
偏压V G Q 2O S i 2O S i G 一部分在降在上,记作;一部分降在半导体表面空间电荷区,记作,即2O S i ox V S V S OX G V V V += (2)S V 又叫表面势。
考虑到半导体表面空间电荷区电荷和金属电极上的电荷数量相等、符号相反,有G SC Q Q = (3)式中是半导体表面空间电荷区电荷面密度。
将式(2)、(3)代入式(1),SC Q S ox S ox Sox S ox G G G C C C C C C dV dV dQ A dV dQ A C +=+=+==111 (4) 式(4)表明MOS 电容由和串联构成,其等效电路如图1(b)所示。
其中是以为介质的氧化层电容,它的数值不随改变;是半导体表面空ox C S C ox C 2O S i G V S C间区电容,其数值随改变,因此G V oxro ox G ox d A dV dQ A C εε0== (5) S SC S dV dQ AC = (6) 式中ro ε是相对介电常数。
九年级化学第一单元课题3培训讲义
第一单元课题4:走进化学实验室知识点一:常见的仪器一、知识梳理 1、常见仪器的名称、用途及注意事项:2、根据仪器的用途把常见的仪器分为:(1)反应容器:可直接加热的:试管、蒸发皿、燃烧匙。
能间接加热的:烧杯、烧瓶、锥形瓶。
(加热时,需垫石棉网)。
(2)存放药品的仪器:广口瓶(装固体)、细口瓶(装液体)、滴瓶(装少量液体)、集气瓶(装气体)。
(3)加热仪器:酒精灯。
(4)计量仪器:托盘天平(称固体质量)、量筒(量液体体积)。
(5)分离仪器:漏斗。
(6)取用仪器:药匙(用来取粉末或小颗状固体)、镊子(用来取块状或较大颗粒固体)、胶头滴管(用来取少量液体)。
(7)夹持仪器:试管夹、铁架台(带铁夹、铁圈)。
(8)其他仪器:长颈漏斗、石棉网、玻璃棒、试管刷、水槽。
(9)不能加热的仪器:量筒、漏斗、温度计、滴瓶、集气瓶、广口瓶、细口瓶。
二、典例研究例1:下列仪器可以直接加热的是( )A .烧杯B .锥形瓶C .集气瓶D .蒸发皿例2:取用下列药品要分别用到什么仪器,请填写在括号内。
A .1gFe 粉( )B .1mLH 2O ( )例3:某同学要取用15.6g 的Zn 粒,他在称取时将物码放反了,结果他实际称取的Zn 粒为多少克__________。
例4:下列仪器,既能做反应容器又能直接加热的是( )A .烧杯B .集气瓶C .锥形瓶D .试管三、当堂训练1、根据如图所示的化学实验常用仪器的图形,回答下列问题:(1)按编号分别写出图中仪器的名称:①____________________;②____________________; ③____________________;④____________________;⑤____________________ ;⑥____________________ ;(2)用编号填空:不能加热的仪器是_______________ ;可用于收集气的仪器是_______.(3)⑤号仪器的主要用途是_____________________________________________.(4)量取一定体积的液体时,所用的仪器是_____________。
实验三用反射椭偏仪测量折射率和薄膜厚度
实验三 用反射椭偏仪测量折射率和薄膜厚度物理学院物理系 00004037 贾宏博 同组人:00004038 孙笑晨1 实验原理当样品对光存在强烈的吸收(如金属)或者待测薄膜厚度远远小于光的波长时,通常用来测量折射率的几何光学方法和测量薄膜厚度的干涉法均不再适用。
本实验用一种反射型椭偏仪测量折射率和薄膜厚度的方法。
用反射型椭偏仪可以测量金属的复折射率,并且可以测量很薄的薄膜(几十埃)。
反射型椭偏仪的基本原理是,用一束椭圆偏振光作为探针照射到样品上,由于样品对入射光中平行于入射面的电场分量(以下称p 分量)和垂直于入射面的电场分量(以下简称s 分量)由不同的反射、透射系数,因此从样品上出射的光,其偏振状态相对于入射光来说要发生变化。
样品对入射光电矢量的p 分量和s 分量的反射系数之比G 正是把入射光与反射光的偏振状态联系起来的一个重要物理量。
同时,G 又是一个与材料的光学参量有关的函数。
因此,设法观测光在反射前后偏振状态的变化可以测定反射系数比,进而得到与样品的某些光学参量(例如材料的复折射率、薄膜的厚度等)有关的信息。
1.1 光在两种均匀、各向同性介质分界面上反射如图3-1所示,单色平面波以入射角1ϕ入射到折射率为1n 的介质1和折射率为2n 的介质2的分界面上,折射角为2ϕ。
选用p 、s 分量的方向分别与入射光、反射光、透射光的传播方向构成右旋直角坐标系。
用(ip E ,is E ),(rp E ,rs E ),(tp E ,ts E )分别表示入射、反射、透射光电矢量的复振幅。
定义下列反射和透射系数:/,//,/p rp ip s rs isptp ip s ts is r E E r E E t E E t E E ==⎧⎪⎨==⎪⎩(3-1)图3-1光在两种介质界面上的反射把,p s r r 写成复数形式:exp(),exp()p p p s s s r r i r r i δδ==(3-2) 定义反射系数比/p s G r r = (3-3) 通常写成i G tg e ∆=ψ(3-4)由式(3-2)和式(3-3)可知/p s tg r r ψ=,p s δδ∆=-(3-5)根据Maxwell 方程组和界面上的连续条件,可得波在界面上反射的Fresnel 公式:211221121212112211221212112112211212111(cos cos )/(cos cos )()/()(cos cos )/(cos cos )sin()/sin()2cos /(cos cos )2sin cos /sin()cos()2cos /(cos p s psr n n n n tg tg r n n n n t n n n t n n ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ=-+=-+=-+=--+=+=+-=1222112cos )2sin cos /sin()n ϕϕϕϕϕ⎧⎪⎪⎨⎪⎪+=+⎩(3-6) 利用折射定律1122sin sin n n ϕϕ=(3-7)结合式(3-5)、(3-6)、(3-7)得21/2221111sin 11G n n tg G ϕϕ⎡⎤-⎛⎫=+⎢⎥ ⎪+⎝⎭⎢⎥⎣⎦(3-8)由式(3-8)可以看出,如果1n 是已知的,那么在一个固定的入射角1ϕ下测定反射系数比G ,则可以确定介质2得复折射率2n 。
光催化降解教材有机污染物-实验三、光催化降解有机污染物(一)
实验三、光催化降解有机污染物(一) TiO2纳米光催化剂的制备(溶胶一凝胶法)学时:10一、背景材料治理污染、保护环境,是我国的一项基本国策,随着我国经济的快速发展,环境保护特别是污水处理的任务已经越来越严峻。
纳米结构光催化材料-TiO2胶体及浆料,用以光催化氧化降解有机污染物,能达到净化水质的目的。
目前纳米TiO2颗粒的制备方法有很多种,根据对所要求制备的性状、结构、尺寸、晶型、用途,采用不同的制备方法。
按照原料的不同大致分为两类:气相法和液相法。
气相法是直接利用气体或通过各种手段将物质变为气体,使之在气态下发生物理变化或化学变化,最后在冷却过程中凝聚成纳米粒子的方法。
气相法的特点是粉体纯度高、颗粒尺寸小、颗粒团聚少、组分更易控制。
主要有以下方法:低压气体蒸发法、溅射法和钛醇盐气相水解法。
气相法制备的纳米TiO2具有粒度好、化学活性高、粒子呈球形、凝聚粒子小、可见透光性好及吸收紫外线以外的光能力强等特点,但产率低,成本高,因此目前制备纳米TiO2光催化剂多采用液相法。
液相法是生产各种氧化物颗粒的主要方法。
它的基本原理是:选择一种或多种合适的可溶性金属盐,按所制备的材料组成计量配制溶液,再选择一种沉淀剂(或用蒸发、升华、水解等方法)使金属离子均匀沉淀(或结晶出来)。
液相制备纳米Ti02又可分为沉淀法、溶胶一凝胶法(Sol-Gel)、醇盐水解法等。
溶胶一凝胶法(Sol-Gel method,以下简称S-G法)是以金属醇盐M(OR)-(M=Ti, Na, Mg, Ba, Pb, V, Si等;R=-CH3、一C2H;、一C3H7, 一C4H9等)为原料,无水醇为有机溶剂,加入一定量的酸起抑制快速水解作用,诱导所得粒子间产生静电排斥力,阻止粒子间的碰撞,防止进一步产生大粒子,生成透明均匀的溶胶,经过一定的时间陈化,溶胶凝胶化,湿凝胶进行干燥,得到松散干凝胶粉末,此时十凝胶粉体为无定型结构。
干凝胶粉体再在马弗炉中进行热处理,即可得到Ti02粒子。
环境化学实验讲义
实验一 有机物的正辛醇-水分配系数有机化合物的正辛醇-水分配系数(K ow )是指平衡状态下化合物在正辛醇和水相中浓度的比值。
它反映了化合物在水相和有机相之间的迁移能力,是描述有机化合物在环境中行为的重要物理化学参数,它与化合物的水溶性、土壤吸附常数和生物浓缩因子密切相关。
通过对某一化合物分配系数的测定,可提供该化合物在环境行为方面许多重要的信息,特别是对于评价有机物在环境中的危险性起着重要作用。
测定分配系数的方法有振荡法、产生柱法和高效液相色谱法。
一、实验目的1. 掌握有机物正辛醇-水分配系数的测定方法。
2. 学习使用紫外分光光度计。
二、实验原理正辛醇-水分配系数是平衡状态下有机化合物在正辛醇相和水相中浓度的比值。
即:wo ow c c K 式中:K ow —— 分配系数;c o —— 平衡时有机化合物在正辛醇相中的浓度;c w —— 平衡时有机化合物在水相中的浓度。
本实验采用振荡法进行有机化合物的正辛醇-水分配系数的测定。
由于正辛醇中有机化合物的浓度难以确定,本实验中通过测定平衡时水相中有机物浓度,然后根据体系中有机物的初始加入量以及两相的体积来确定平衡时正辛醇中有机物的浓度。
首先,取一定体积含已知浓度待测有机化合物的正辛醇,加入一定体积的水,震荡,平衡后分离正辛醇相和水相,测定水相中有机物浓度,根据下式计算分配系数:式中:c o0 ——起始时有机化合物在正辛醇相中的浓度μL/L;c w——平衡时有机化合物在水相中的浓度μL/L;V0、V w ——分别为正辛醇相和水相中的体积,L。
三、仪器和试剂1. 仪器(1) 紫外分光光度计。
(2) 恒温振荡器。
(3) 离心机。
(4) 具塞比色管:1OmL。
(5) 微量注射器:5mL。
(6) 容量瓶:1OmL、25mL、250mL。
2. 试剂(1) 正辛醇:分析纯。
(2) 乙醇:95%,分析纯。
(3) 对二甲苯:分析纯。
(4) 苯胺:分析纯。
四、实验步骤1. 标准曲线的绘制(1) 对二甲苯的标准曲线移取1.00mL对二甲苯于10mL容量瓶中,用乙醇稀释至刻度,摇匀。
讲义3-3实验动物的麻醉与机械保定
第二章实验动物的麻醉与机械保定无论是给动物施行手术、解剖或是作各种测量、实验等操作,都要将动物麻醉。
就高等动物而言,麻醉可使动物在手术或实验过程中减少疼痛,保持安静,防止自发性损伤或因挣扎而对操作者的伤害。
此外,疼痛或惊恐也会引起动物身体内部生理生化的复杂反应。
虽然麻醉本身会造成动物生理机能变化,但就某种麻醉剂而言,这些变化是可以明了或预测的。
高等动物实施手术前进行麻醉既是遵守人道善待动物的准则,也是保证实验顺利完成的措施。
就低等动物而言,如蚯蚓、河蚌、田螺、水螅、海葵等,因其身体柔软,若遇到不利的刺激,则身体激烈收缩变形,在固定剂里将发生不可逆的变化而无法进行观察。
即使甲壳类、昆虫类等具有坚硬外骨骼体形的节肢动物也会在被处死前发生自发性损伤而破坏身体结构。
因而在普通动物的形态解剖、系统分类等实验中,麻醉往往也是必要的。
另外,一些经济水产动物(虾、蟹、鳗等)作长途活体运输时,为使其不至于在途中因过分活动引起缺氧窒息死亡,需给予一定的麻醉措施。
第一节实验动物的麻醉一、麻醉前应有的措施与注意事项(1)应尽可能使人员避免接触挥发性麻醉药气体。
长时间与低浓度的氯烷(肝细胞毒剂)接触及长期吸入氯仿(导致动物发生肾、肝肿瘤)将有害身体健康。
如果有条件,应尽量将麻醉气体排至室外或用活性炭进行吸附。
(2)麻醉剂种类繁多,作用原理不尽相同,除了麻痹中枢神经系统以外,还会引起其他生理机能的变化。
因此,在应用时需根据动物种类及实验性质慎加选择。
麻醉必须适度,其深浅程度可依呼吸、肌肉紧张程度、瞳孔大小及某些反射消失与否进行判断。
如常用刺激角膜、夹捏股部肌肉等方法观察其反射或反应,适宜的麻醉状态是呼吸深慢而平稳,角膜反射与运动反应消失、肌肉松弛。
(3)动物在麻醉前应进行足以空腹的一段时间禁食,这有助于防止反胃和胃内容物吸人气管。
禁食时间长短应依各种动物所食食物在胃内停留时间长短来定,如鼠类禁食 6小时~12小时,而反刍类则要36小时~48小时。
实验心理学基础讲义 第三章 实验的设计
第三章实验的设计概念实验设计内容与评价标准基本类型需考虑的方面评价标准非实验设计实验设计(按控制程度)准实验设计真实验设计被试间设计实验设计(按被试分配)被试内设计混合设计一、基本类型1.根据实验处理中被试人数的多少:①大样本设计;②小样本设计。
2.根据实验中要操纵变量的多少:①单因素实验设计;②多因素实验设计。
3.根据对实验控制条件的严密程度的不同:①非实验设计;②准实验设计;③真实验设计。
4.根据在自变量及各处理水平中是否用相同被试:①被试间设计;②被试内设计;③混合设计。
二、被试间/内和混和设计一、被试间设计1.含义2.优缺点3.解决缺点的方法二、被试内设计1.含义2.优缺点3.克服缺点的方法三、混合设计1.含义2.如何计算实验处理数3.优缺点及克服方法两个技能:1.区分被试间设计、被试内设计、混合设计2.在混合设计中,区分被试内因素和被试间因素(一)被试间设计1.含义:每个被试只接受一个的处理,各自独立地在不同的处理条件下接受因变量的测量。
也被称为组间设计、独立组实验设计。
每个被试一个处理内和混和设计2.优缺点(1)优点12岁小学生40岁大叔80岁青光眼老爷爷一个处理方式不会污染另一种处理方式,避免了顺序效应(练习、疲劳)(2)缺点1)被试差异对实验造成的影响难以控制;2)需要的被试数量比较大。
3.克服缺点的方法缺点是由于不同的被试有差异造成的!因此,解决方法就是减小被试间的差异如何减少不同被试组之间的差异?(1)匹配法:将被试按某一个或几个特征上水平的相同或相似加以配对,然后把每对中的被试随机分配到各组,使各组之间的被试同质。
步骤:第一步前测,第二步分数配对,第三步随机分组2)匹配法的问题:第一,特征太多,无法完全匹配第二,工作量大第三,在多个特征之间有交互作用时,可能混淆实验结果第四,可能出现回归假象(2)随机化法:把被试随机分配到不同的组,接受不同的自变量处理。
随机化法的统计学前提:各随机被试组在未经过不同处理之前时相等的(差异在统计允许的限度内)(二)被试内设计1.含义:每个被试都会受到所有水平自变量的影响每个被试所有水平2.优缺点(1)优点1)节约被试人数2)排除了个体差异(2)缺点1)接受不同处理时的时间间隔,可能会有偶然事件发生影响实验结果。
高等分析实验 实验三、微分脉冲阳极溶出伏安法(DPASV)测定水样中微量铅
实验三、微分脉冲阳极溶出伏安法(DPASV )测定水样中微量铅一、 实验目的1.初步掌握电分析化学实验的基本要求。
2. 了解微分脉冲伏安法的实验原理及操作。
二、 实验原理阳极溶出伏安法是将待测离子先富集于工作电极上,再使电位从负向正扫描,使其自电极溶出,并记录溶出过程的电流—电位曲线。
这种阳极溶出的电压—电流曲线,波形一般呈倒峰状。
在一定条件下,其峰高与浓度呈线性关系,而且不同离子在一定的电解液中具有不同的峰电位。
因此,峰电流和峰电位可作为定量和定性分析的基础。
目前溶出伏安法可测定的元素很多,有40种元素可用阳极溶出伏安法测定,测定浓度可低达10-11mol/l 。
由于该方法所用仪器设备简单、操作方便,在超纯物质分析、环境监测分析中得到了广泛的应用。
微分脉冲伏安法是目前伏安方法中灵敏度最高的方法之一,能检测10-8三、 实验仪器及试剂mol/l 的物质。
在直流线性扫描电压上迭加2~100mV 的脉冲电压。
脉冲电压的持续时间为4~80ms 。
在脉冲后期测量电解电流,使干扰的电容电流和其他噪音电流充分衰减,从而极大的提高了实验的灵敏度并同时降低了检测限。
CHI660或830电化学分析仪、集成化薄膜三电极系统、铂电极、甘汞电极(外加盐桥饱和KNO 3溶液)。
镀汞液:160mg/l HgCl 2(0.01MHCl);铅储备液(10mg/lPb 2+四、 实验步骤);标准铅溶液(0-60µg/dl)(临用前新配);25ml 烧杯。
1. 集成化薄膜电极的电化学制备将集成化薄膜电极依次用蒸馏水超声洗涤,取出后在室温晾干,备用。
Ag-AgCl 电极制备:以金环电极为工作电极,铂电极为对电极,甘汞电极为参比电极(外加盐桥饱和KNO 3溶液),以10ml 的5mmol/LAgNO 3原位沉积汞膜电极制备:取50µl 镀汞液滴加在集成化薄膜电极表面,连接电化学分析仪,以金盘电极为工作电极、金环电极作对电极、银-氯化银电极作溶液为工作溶液,采用恒电位安培法,工作电位为-0.4V ,电化学沉积100s (注意整个反应要避光进行)。
高中物理高考 第2章 实验3 探究两个互成角度的力的合成规律 2023年高考物理一轮复习
例4 有同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律: 在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点 O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根 绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题: (1)改变钩码个数,实验可能完成的是_B__C_D__(填正确答案标号). A.钩码的个数N1=N2=2,N3=5 B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4 C.钩码的个数N1=N2=N3=4 D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5
刻度 D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计
的拉力
两绳套拉力的合力不一定沿角平分线,选项A错误; 同一次实验,用一绳套拉橡皮条和用两绳套拉橡皮条结点O的位置相 同,不同次实验结点O的位置可以不同,选项B正确; 为了减小摩擦和误差,施力方向应沿测力计轴线,读数时视线应正 对测力计刻度,选项C正确; 合力可以比分力大,也可以比分力小,选项D错误.
4.数据处理 (1)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出 这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边作平行四边 形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示. (2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出拉力F′ 的图示. (3)比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平 行四边形定则.
实验中的分力与合力的关系必须满足:|F1-F2|≤F3≤F1+F2(等号在 反向或同向时取得),因此B、C、D三项都是可以的.
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是__A___(填选项前字母). A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子
的方向 B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C.用量角器量出三段绳子之间的夹角 D.用天平测出钩码的质量
光催化降解有机污染物-实验三、光催化降解有机污染物(一)
实验三、光催化降解有机污染物(一) TiO2纳米光催化剂的制备(溶胶一凝胶法)学时:10一、背景材料治理污染、保护环境,是我国的一项基本国策,随着我国经济的快速发展,环境保护特别是污水处理的任务已经越来越严峻。
纳米结构光催化材料-TiO2胶体及浆料,用以光催化氧化降解有机污染物,能达到净化水质的目的。
目前纳米TiO2颗粒的制备方法有很多种,根据对所要求制备的性状、结构、尺寸、晶型、用途,采用不同的制备方法。
按照原料的不同大致分为两类:气相法和液相法。
气相法是直接利用气体或通过各种手段将物质变为气体,使之在气态下发生物理变化或化学变化,最后在冷却过程中凝聚成纳米粒子的方法。
气相法的特点是粉体纯度高、颗粒尺寸小、颗粒团聚少、组分更易控制。
主要有以下方法:低压气体蒸发法、溅射法和钛醇盐气相水解法。
气相法制备的纳米TiO2具有粒度好、化学活性高、粒子呈球形、凝聚粒子小、可见透光性好及吸收紫外线以外的光能力强等特点,但产率低,成本高,因此目前制备纳米TiO2光催化剂多采用液相法。
液相法是生产各种氧化物颗粒的主要方法。
它的基本原理是:选择一种或多种合适的可溶性金属盐,按所制备的材料组成计量配制溶液,再选择一种沉淀剂(或用蒸发、升华、水解等方法)使金属离子均匀沉淀(或结晶出来)。
液相制备纳米Ti02又可分为沉淀法、溶胶一凝胶法(Sol-Gel)、醇盐水解法等。
溶胶一凝胶法(Sol-Gel method,以下简称S-G法)是以金属醇盐M(OR)-(M=Ti, Na, Mg, Ba, Pb, V, Si等;R=-CH3、一C2H;、一C3H7, 一C4H9等)为原料,无水醇为有机溶剂,加入一定量的酸起抑制快速水解作用,诱导所得粒子间产生静电排斥力,阻止粒子间的碰撞,防止进一步产生大粒子,生成透明均匀的溶胶,经过一定的时间陈化,溶胶凝胶化,湿凝胶进行干燥,得到松散干凝胶粉末,此时十凝胶粉体为无定型结构。
干凝胶粉体再在马弗炉中进行热处理,即可得到Ti02粒子。
密立根实验讲义
实验三 密立根油滴实验一、实验目的:1.测定电子的电荷值e ,验证电荷的不连续性2.了解基本电荷的性质,学习基本电荷的一种测量方法。
二、实验器材:密立根油滴仪、气囊、钟油三、实验原理:密立根(likan )在1909-1917年的七年间,致力于测量微小油滴上所带电荷的工作,这即是著名的密立根油滴实验,它是近代物理学发展过程中具有重要意义的实验。
密立根密立根经过长期的实验研究得出了两个重要的结论:(1)证明了电荷的不连续性。
即电荷具有量子性,所有电荷都是基本电荷e 的整数倍;(2)测出了电子的电荷值—即基本电荷的电荷值e=(1.602±0.002)×10-19库仑。
本实验就是采用密立根油滴实验这种比较简单的方法来测定电子的电荷值e 。
由于实验中产生的油滴非常微小(半径约为10-9m ,质量约为10-15kg ),进行本实验特别需要严谨的科学态度、严格的实验操作、准确的数据处理,才能得到较好的实验结果。
用喷雾器将油滴喷入两块相距为d 的水平放置的平行极板之间,油滴在喷射时由于摩擦,一般都会带电。
设质量为m 带电量q 的油滴在平行极板的未加电压时,受重力作用而加速下落。
由于空气阻力作用,下降一段距离后,油滴将作匀速运动,速度为g v 。
这时重力与阻力平衡(空气浮力忽略不计),如图3-1所示。
图3-1 图3-2根据斯托克斯定律,粘滞阻力为:mg v a f g r ==ηπ63-1在两平行极板之间加电压U (图3-2),油滴处在电场E 中,设电场力qE 与重力方向相反。
使油滴受电场力加速上升,由于空气阻力作用,上升一段距离后,油滴所受的空气阻力、重力、电场力达到平衡(空气浮力忽略不计)。
此时有mg qE v a e-=ηπ63-2)(geg v v v U d mgq += 3-3 dU E =3-4rf mggv为了测定油滴所带的电荷q ,除了测定U 、d 和速度v g 、v e 外,还需知油滴质量m 。
实验三 常见钢铁材料的显微组织观察
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图 3-14 铁素体+珠光体
图 3-15 珠光体+网状分布的铁素体
18CrNiMo 具有较高强度、韧性和淬透性,适宜制作具有一定强韧性的汽车变速箱齿轮
以及轴类,原材料组织铁素体以及珠光体,呈枝晶状分布,如图 3-17 所示;因该钢具有良
好的淬透件,淬火后已经完全渗透,基体全为低碳马氏体,如图 3-18 所示。
高速钢淬火组织:淬火加热温度一般为 1260~1280℃,高温加热的目的是使较多的碳
化物溶解于奥氏体中,淬火后马氏体中合金元素含量高,回火后钢的硬度高且耐磨性好。淬
火采用油冷或空冷,其显微组织为马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体。马氏体呈隐针状,其
针形很难显示出来,但可看出明显的奥氏晶界及分布于晶粒内的未溶碳化物,淬火后的硬度
B.针状马氏体是含碳量较高的钢淬火后得到的组织。在光学显微镜下,它呈竹叶状或 针状,针与针之间成一定的角度。最先形成的马氏体较粗大,往往横穿整个奥氏体晶粒,将 奥氏体晶粒加以分割,使以后形成的马氏体针的大小受到限制。因此,针状马氏体的大小不 一。同时有些马氏体有一条中脊线,并在马氏体周围有残留奥氏体。针状马氏体的硬度高而 韧性差。
B.下贝氏体是在片状铁素体内部沉淀有碳化物的两相混合物组织。它比淬火马氏体易 受浸蚀,在显微镜下呈黑色针状(见图 3-6)。在电镜下可以见到,在片状铁素体基体中分 布有很细的碳化物片,它们大致与铁素体片的长轴成 55~60°的角度。
C.粒状贝氏体是最近十几年才被确认的组织。在低、中碳合金钢中,特别是连续冷却 时(如正火、热轧空冷或焊接热影响区)往往容易出现,在等温冷却时也可能形成。它的形
约为 HRC61~62,见图 3-26 所示。
高速钢淬火后需经三次回火,其组织为回火马氏体、少量残余奥氏体,大块白色颗粒
中药制剂分析全本实验讲义及教案(新)
中药制剂分析实验实验一中药制剂的显微鉴别一、实验目的熟悉中药制剂的常规分析方法—显微鉴别法。
二、实验原理通过用显微镜来观察中药制剂中保留有原药材的组织、细胞或内含物等显微特征,从而鉴别制剂的处方组成。
三、仪器与试药1、显微镜、载玻片、盖玻片、酒精灯、乳钵、镲镜纸、小镊子、小刀。
2、水合氯醛试液、甘油醋酸试液、稀甘油(AR)。
3、牛黄解毒片、蛇胆川贝散、银翘解毒片、六味地黄丸(市售品)。
四、实验步骤(一)牛黄解毒片显微鉴别操作方法:取本品片心,研成粉末,取少许,置载玻片上,滴加适量水合氯醛试液,透化后加稀甘油1滴,盖上盖玻片,用吸水纸吸干周围透出液,置显微镜下观察。
1、草酸钙簇晶大,直径60~140μm;2、不规则碎块金黄色或橙黄色,有光泽。
(二)银翘解毒片显微鉴别操作方法:取本品粉末少许,置载玻片上用水合氯醛试液装片,透化后加稀甘油1滴,盖上盖玻片,置显微镜下观察:1、花粉粒黄色,类球形,直径54~68μm,有三孔沟;表面具细密短刺及圆粒状皱纹。
2、草酸钙簇晶成片,直径5~17μm,存在于薄壁细胞中。
3、联结乳管直径14~25μm,含淡黄色颗粒状物。
(三)六味地黄丸显微鉴别操作方法:取本品适量,采取适当方法解离后,取少许,观察淀粉粒和不规则分枝状团块用甘油醋酸试液装片,其他用水合氯醛试液透化后滴加适量稀甘油,置显微镜下观察。
1、淀粉粒三角状卵形或矩圆形,直径24~40μm,脐点短缝状或人字状。
2、不规则分枝状团块无色,遇水合氯醛试液溶化,菌丝无色,直径4~6μm。
3、薄壁组织灰棕色至黑棕色,细胞多皱缩,内含棕色核状物。
4、草酸钙簇晶存在于无色薄壁细胞中,有时数个排列成行。
5、果皮表皮细胞橙黄色,表面观类多角形,垂周壁略连珠状增厚。
6、薄壁细胞类圆形,有椭圆形纹孔,集成纹孔群。
五、实验结果六、思考题1.试述你观察到的显微特征各代表何种中药材?2.通过以上4种中成药的显微鉴别,请你总结出中成药显微鉴别的方法及注意事项。
3实验三 透镜焦距的测量
实验三 透镜焦距的测量Experiment 3 Determining focal length of thin lens透镜是光学仪器中最基本的元件,由透镜组成的显微镜和望远镜是最常用的助视光学仪器,常被组合在其它光学仪器中。
因此了解并掌握透镜焦距的测定方法,不仅有助于加深理解几何光学中的成像规律,也有助于加强对光学仪器调节和使用的训练,本实验的目的是测定薄透镜焦距并掌握光学元件共轴的调节方法。
实验目的Experimental purpose1.掌握简单光路的分析和调整方法2.掌握物距与像距法、位移法、自准法测凸透镜焦距的原理及方法,了解、辅助透镜成像法凹透镜焦距的原理及方法。
实验原理Experimental principle如图1所示,设薄透镜的焦距为f ,物距为S ,对应的像距为S ′,则透镜成像的高斯公式为fS S 111=-' (1)故 S S S S f '-'=' (2) 应用上式时,必须注意各物理量所适用的符号规则。
本讲义规定:光线自左向右进行;距离自参考点(薄透镜光心)量起,向左为负,向右为正,即距离与光线进行方向一致时为正,反之为负。
运算时已知量需添加符号,未知量则根据求得结果中的符号判图1薄透镜成像规律断其物理意义。
测量凸透镜的焦距,可用以下几种方法:1. 由物距与像距求焦距Getting the focal length with object distance and image distance由光学成像原理可知,实物经会聚透镜后能成实像,故可用白屏接收实像,通过测定物距和像距,利用式(2)即可算出f 。
2. 用位移法测薄凸透镜焦距 Getting the focal length of thin convex glass with displacement method取物与接收屏之间的距离L 大于四倍焦距4f ,此后固定物与接收屏的位置,移动透镜,则必能在接收屏上两次成像,如图2所示,透镜位于I 时,得放大像;透镜位于II 时,得缩小像。
实验3、X射线衍射定量分析讲义
实验十 X 射线衍射定量分析一、 实验目的熟悉X 射线衍射仪的使用,学会K 值法定量分析及Rietveld 定量分析方法。
二、 实验装置Brukey-axs D8 Advance 18KW X 射线粉末衍射仪三、 实验原理X 射线定量相分析的任务是用X 射线衍射技术,准确测定混合物中各相衍射强度,从而求出多相物质中各相含量。
X 射线定量相分析的理论基础是物质参与衍射的体积或重量与其所产生的衍射强度成正比。
因而,可通过衍射强度的大小求出混合物中某相参与衍射的体积分数或重量分数。
当不存在消光及微吸收时,均匀、无织构、无限厚、晶粒足够小的单相多晶物质所产生的积分强度 (并考虑原子热振动及吸收的影响) 为 :3222222()()()()32Mhkl oeI I N P F HKL e A V R mcλϕθθπ-= (1)式中I 0为入射光束强度,e ,m 分别为电子电量、质量、c 为光速。
λ为X 射线波长,N 为单位体积内的晶胞数,V 为试样被X 光照射体积,F hkl 为结构因子,P 为多重性因子,()ϕθ角因子,2Me-为温度因子,()A θ为吸收因子,对于平板试样,1()2lA θμ=;使用衍射仪测量时,R 为测角仪半径,l μ为样品的线吸收系数。
设多相物质含有N 个相,第j 相参加衍射的体积为V j ,当使用衍射仪测量时,第j 相某 (hkl) 衍射线的衍射强度:322222()()2322222()2()()[()()]3221()[()()]322.Kj Mj hkl o j hkl ljMoj hkl ljj hkl jlV eI I N P F H K L e R m c V eI N P F H K L eR m cV I C λϕθπμλϕθπμμ--=== (2)式中:32222221() ()()322Moj eC I K N P F HKL eR mcλϕθπ-== (3)在单位衍射体积的情况下,V =1, 体积分数j =V /V j ν,则(). (4)jj hkl jlI C Kνμ=多相物质线吸收系数l μ与质量吸收系数m μ的关系为1nl m j m j j W μρμρμ===∑,式中ρ是多相混合试样的密度。
【精品】细胞生物学实验指导讲义
实验一细胞的基本形态结构的观察实验原理与目的(1)通过观察动、植物细胞,了解细胞形态的多样性并掌握光镜下细胞的基本形态结构。
(2)初步掌握临时制片技术和显微绘图的方法。
实验原理细胞是生命活动的基本结构单位和功能单位。
构成人体或其他高等动物或植物的细胞种类繁多,形态各异。
细胞的形态都与它们的功能相适应。
如具有运输O2和CO2功能的红细胞为双凹盘状;具有感受刺激与传导功能的神经细胞呈星芒形,附有长短不等的树枝状突起;上皮细胞是柱形或扁平形;巨噬细胞则呈不规则形状,并能伸出伪足,以利于为执行吞噬和消灭外源的病原微生物的功能。
虽然细胞在形态上多种多样、大小不同,但却具有共同的基本结构特点,即都是由细胞膜(cellmembrane)、细胞质(cytoplasm)和细胞核(nucleus)组成。
实验用品1.器具:显微镜、载玻片、盖玻片、推片、吸管、镊子、牙签、擦镜纸、吸水纸、小剪刀。
2.材料:洋葱、人口腔上皮细胞、鸡血液、人血细胞涂片、蟾蜍血细胞涂片。
3.试剂:2%碘液、Giemsa染液。
试剂配制1.2%碘液:称取碘片2g,碘化钾5g,蒸馏水100ml混匀溶解即可。
2.吉姆萨(Giemsa)染液:吉姆萨粉(Giemsastain)l.0g甘油(AR)66ml甲醇(AR)66ml将Giemsa粉放入研钵中,先加入少量甘油,研磨至无颗粒为止,然后再将全部甘油倒入,放56℃温箱中2h后,加入甲醇,将配制好的染液密封保存棕色瓶内(最好于0~4℃保存)。
内容与方法一、洋葱鳞茎表皮细胞制片与观察:1.临时制片:取一擦净的载玻片,在玻片中央滴一滴2%的碘液,将洋葱茎用小刀分为几块,取一块肉质鳞叶,用镊子在其表面轻轻撕下一小块膜质表皮,再用剪刀剪成3~4mm2的小块,置于载玻片的染液中铺平,染色2~3分钟,盖上盖玻片,用吸水纸吸去盖玻片周围多余的染液。
2.观察:将标本置于低倍镜下观察,可见许多长柱状排列整齐、彼此相连的细胞,选择其中较典型的细胞移至视野中央,然后换成高倍镜观察以下结构:1)细胞壁:在每两个细胞相连处,可看到二层壁状结构,是相邻细胞各自的细胞壁,有纤维素构成。
药物代谢动力学实验讲义
实验一药酶诱导剂及抑制剂对戊巴比妥钠催眠作用的影响【目的】以戊巴比妥钠催眠时间作为肝药酶体内活性指标,观察苯巴比妥及氯霉素对戊巴比妥钠催眠作用的影响,从而了解它们对肝药酶的诱导及抑制作用。
【原理】苯巴比妥为肝药酶诱导剂,可诱导肝药酶活性,使戊巴比妥钠在肝微粒体的氧化代谢加速,药物浓度降低,表现为戊巴比妥钠药理作用减弱,即催眠潜伏期延长,睡眠持续时间缩短。
而氯霉素则为肝药酶抑制剂,能抑制肝药酶活性,导致戊巴比妥钠药理作用增强,即催眠潜伏期缩短,睡眠持续时间延长。
【动物】小白鼠8只,18~22g【药品】生理盐水、0.75%苯巴比妥钠溶液、0.5%氯霉素溶液、0.5%戊巴比妥钠溶液【器材】天平、鼠笼、秒表、注射器1 ml×4、5号针头×4【方法与步骤】一、药酶诱导剂对药物作用的影响1、取小鼠4只,随机分为甲、乙两组。
甲组小鼠腹腔注射0.75%苯巴比妥钠溶液0.1 ml/10g,乙组小鼠腹腔注射生理盐水0.1 ml/10g,每天1次,共2天。
2、于第三天,给各小鼠腹腔注射0.5%戊巴比妥钠溶液0.1 ml/10g,观察给药后小鼠的反应。
记录给药时间、翻正反射消失和恢复的时间,计算戊巴比妥钠催眠潜伏期及睡眠持续时间。
二、药酶抑制剂对药物作用的影响1、取小鼠4只,随机分为甲、乙两组。
甲组小鼠腹腔注射0.5%氯霉素溶液0.1 ml/10g;乙组小鼠腹腔注射生理盐水0.1 ml/10g。
2、30分钟后,给各小鼠腹腔注射0.5%戊巴比妥钠溶液0.1 ml/10g,观察给药后小鼠的反应。
记录给药时间、翻正反射消失和恢复的时间,计算戊巴比妥钠催眠潜伏期及睡眠持续时间。
【统计与处理】以全班结果(睡眠持续时间,分)作分组t检验,检验用药组与对照组有无显著性差异。
(参见“数理统计在药理学实验中的应用”)【注意事项】1、催眠潜伏期为开始给药到动物翻正反射消失的间隔时间,睡眠持续时间为翻正反射消失至恢复的间隔时间。
实验三液体粘滞系数的测定
实验三液体粘滞系数的测定方法一:用乌式粘度计测定酒精的粘滞系数[实验目的]1.1.进一步巩固和理解粘滞系数的概念。
2.2.学会一种测定粘滞系数的方法。
[实验器材]粘度计、铁架台、秒表、温度计、打气球、玻璃缸、蒸馏水、酒精、量杯。
[仪器描述]如图3-1所示,粘度计是由三根彼此相通的玻璃管A 、B 、C 构成。
A 管经一胶皮管与一打气球相连,A 管底部有一大玻璃泡,称为贮液泡;B 管称为测量管,B 管中部有一根毛细管,毛细管上有一大和一小两个玻璃泡,在大泡的上下端分别有刻线N 、N ′;C 管称为移液管,C 管上端有一乳胶管,为的是在C 管处设置夹子。
整个实验是在装满水的玻璃缸中进行。
[实验原理]一切实际液体都具有一定的“粘滞性”,当液体流动时,由于粘滞性的存在,不同的液层有不同的流速v (如图3-2),流速大的一层对流速小的一层施以拉力,流速小的一层对流速大的一层施以阻力,因而各层之间就有内磨擦力的产生,实验表明,内磨擦力的大小与相邻两层的接触面积S 及速度梯度dv /dy 成正比,即F·y vd d ·S式中的比例系数叫做粘滞系数,又叫内磨擦系数。
不同的液体具有不同的粘滞系数。
一般情况下,液体的值随温度的升高而减少。
在国际单位制中,的单位为帕·秒(Pa ·s )。
图3- 2速度梯度当粘滞液体在细管中作稳恒流动时,若管的半径为R ,管长为L ,细管两端的压强差为ΔP 1 ,液体的粘滞系数为1,则在时间t 1内液体流经细管的体积V 可依泊肃叶公式求出:11148t P LRV(3-1)同理,对于同一细管,若换用另一种粘滞系数为2的液体,并假设这时细管两端的压强差为ΔP 2,体积仍为V 的液体流经细管所需时间为t 2,则有:22248t P LR V(3-2)由(3-1)式和(3-2)式得111222t tP P (3-3)如果实验时把细管铅垂方向放置,则压强差是由重力引起的,于是121212hg h g P P (3-4)此处1及2是两种不同液体的密度,将(3-4)式代入(3-3)式,得111222t t (3-5)可见,如果一种液体的粘滞系数1为已知,且两种液体的密度1及2可查表得到,则只要测出两种液体流经同一细管的时间t 1和t 2,即可根据(3-5)式算出被测液体的粘滞系数2.本实验是已知水的1值,求待测酒精的2值。
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通信与信息技术公共实验中心
光通讯与光信息技术与系统实验平台
实验指导说明书
(三)
实验名称:光通信链路系统仿真实验
2005.6
图3.2 发射机部分
如图3.2,搭建8个调制设备,分别调制CW Laser Array ES端口输出的8个连续波光源。
频率分别为193.1-193.45THz。
2.)光纤链路所用器件有:
1.WDM Multiplexers Library/ Multiplexers/WDM Mux ES(复用);
2. Tools library/ Loop Control(循环控制器);
图3.4 接收机部分
图3.4 WDM整体系统图
2、噪声累积分析
(1)改变Loop Control参数Loop,分别取1,5,9。
观察解复用器前的光频谱观测仪,记录噪声功率的变化情况;
循环次数 1 5 9
噪声功率
(dBm)
(2)在循环次数Loop取1和9时,用BER Analyzer 观察
信道1(193.1THz)的Q值曲线和最小误码率曲线,并观察眼图,记录以下各值。
Loop 眼图高度误码率最小
值
Q最大值。