大学物理实验教程 第二版 思考题答案 (李学金 著)----分光计的调节与使用评分标准
大学物理实验思考题答案及解析.
实验四、波器及其应用1.在示波器状况良好的情况下,荧光屏看不见亮点,怎样才能 找到亮点?显示的图形不清晰怎么办?首先将亮点旋钮调至适中位置,不宜过大,否则损坏荧光屏,也不宜聚焦。
在示波器面板上关掉扫描信号后(如按下x-y键),调节上下位移键或左右位移键。
调整聚焦旋钮,可使图形更清晰。
2.如果正弦电压信号从Y轴输入示波器,荧光屏上要看到正弦波,却只显示一条铅直或水平直线,应该怎样调节才能显示出正弦波?如果是铅直直线,则试检查x方向是否有信号输入。
如x-y键是否弹出,或者(t/div)扫描速率是否在用。
如果是水平直线,则试检查y方向是否信号输入正常。
如(v/div)衰减器是否打到足够档位。
3.观察正弦波图形时,波形不稳定时如何调节?调节(t/div)扫描速率旋钮及(variable)扫描微调旋钮,以及(trig level)触发电平旋钮。
4.观察李萨如图形时,如果只看到铅直或水平直线的处理方法?因为李萨如图形是由示波器x方向的正弦波信号和y方向的正弦波信号合成。
所以,试检查CH1通道中的(v/div)衰减器旋钮或CH2通道中的(v/div)衰减器旋钮。
5.用示波器测量待测信号电压的峰-峰值时,如何准确从示波器屏幕上读数?在读格数前,应使“垂直微调”旋到CAL处。
建议用上下位移(position)旋钮将正弦波的波峰或波谷对齐某一横格再数格数,就不会两头数格时出现太大的误差。
6.用示波器怎样进行时间(周期)的测量?在读格数前,应使“垂直微调”旋到CAL处。
根据屏幕上x轴坐标刻度,读得一个周期始末两点间得水平距离(多少div),如果t/div档示值为0.5ms/div,则周期=水平距离(div)×0.5ms/div。
7.李萨如图形不稳定怎么办?调节y方向信号的频率使图形稳定。
实验六、霍尔效应(Hall Effect)1、实验过程中导线均接好,开关合上,但Vh无示数,Im和Is示数正常,为什么?(1) Vh组的导线可能接触不良或已断。
分光计的调节与使用中国科学技术大学大物实验(Word)
实验7.1.2 分光计的调节与使用分光计是精确测定光线偏转角的仪器,也称测角仪。
光学中的许多基本量如波长,折射率等都可以直接或间接地表现为光线的偏转角,因而利用它可测量波长、折射率,此外还能精确的测量光学平面间的夹角。
许多光学仪器(棱镜光谱仪、光栅光谱仪、分光光度计、单色仪等)的基本结构也是以它为基础的,所以分光计是光学实验中的基本仪器之一。
使用分光计时必须经过一系列的精细的条整才能得到准确的结果,它的调整技术是光学实验中基本技术之一,必须正确掌握.本实验的目的就在于着重训练分光计的调整技术和技巧,并用它来测量三棱镜的偏向角实验原理1.分光计的结构分光计主要由底座、平行光管、望远镜、载物台和读数圆盘五部分组成。
外形如图7.1.2-1所示。
(1)底座-中心有一竖轴,望远镜和读数圆盘可绕该轴转动,该轴也称为仪器的公共轴或主轴。
(2)平行光管-是产生平行光的装置,管的一端装一会聚透镜,另一端是带有狭缝的圆筒,狭缝宽度可以根据需要调节。
(3)望远镜-观测用,由目镜系统和物镜组成,为了调节和测量,物镜和目镜之间还装有分划板,它们分别置于内管、外管和中管内,三个管彼此可以相互移动,也可以用螺钉固定。
参看图7.1.2-2,在中管的分划板下方紧贴一块︒45全反射小棱镜,棱镜与分划板的粘贴部分涂成黑色,仅留一个绿色的小十字窗口.光线从小棱镜的另一直角边入射,从︒45反射面反射到分划板上,透光部分便形成一个在分划板的明亮的十字窗。
(4)载物台-放平面镜、棱镜等光学元件用.台面下三个螺钉可调节台面的倾斜角,平台的高度可旋松螺钉(7)升降,调到合适位置再锁紧螺钉。
(5)读数圆盘-是读数装置。
格值为30分。
在游标盘对称方向设有两个角游标。
这是因为读数时,要读出两个游标处的读数值,然后取平均值,这样可消除刻度盘和游标盘的圆心与仪器主轴的轴心不重合所引起的偏心误差。
读数方法与游标卡尺相似,这里读出的是角度。
读数时,以角标零线为准,读出刻度盘上的度值,再找游标上与刻度盘上刚好重合的刻线为所求之分值。
分光计的调节与使用中国科学技术大学大物实验(Word)
实验7.1.2 分光计的调节与使用分光计是精确测定光线偏转角的仪器,也称测角仪。
光学中的许多基本量如波长,折射率等都可以直接或间接地表现为光线的偏转角,因而利用它可测量波长、折射率,此外还能精确的测量光学平面间的夹角。
许多光学仪器(棱镜光谱仪、光栅光谱仪、分光光度计、单色仪等)的基本结构也是以它为基础的,所以分光计是光学实验中的基本仪器之一。
使用分光计时必须经过一系列的精细的条整才能得到准确的结果,它的调整技术是光学实验中基本技术之一,必须正确掌握.本实验的目的就在于着重训练分光计的调整技术和技巧,并用它来测量三棱镜的偏向角实验原理1.分光计的结构分光计主要由底座、平行光管、望远镜、载物台和读数圆盘五部分组成。
外形如图7.1.2-1所示。
(1)底座-中心有一竖轴,望远镜和读数圆盘可绕该轴转动,该轴也称为仪器的公共轴或主轴。
(2)平行光管-是产生平行光的装置,管的一端装一会聚透镜,另一端是带有狭缝的圆筒,狭缝宽度可以根据需要调节。
(3)望远镜-观测用,由目镜系统和物镜组成,为了调节和测量,物镜和目镜之间还装有分划板,它们分别置于内管、外管和中管内,三个管彼此可以相互移动,也可以用螺钉固定。
参看图7.1.2-2,在中管的分划板下方紧贴一块︒45全反射小棱镜,棱镜与分划板的粘贴部分涂成黑色,仅留一个绿色的小十字窗口.光线从小棱镜的另一直角边入射,从︒45反射面反射到分划板上,透光部分便形成一个在分划板的明亮的十字窗。
(4)载物台-放平面镜、棱镜等光学元件用.台面下三个螺钉可调节台面的倾斜角,平台的高度可旋松螺钉(7)升降,调到合适位置再锁紧螺钉。
(5)读数圆盘-是读数装置。
格值为30分。
在游标盘对称方向设有两个角游标。
这是因为读数时,要读出两个游标处的读数值,然后取平均值,这样可消除刻度盘和游标盘的圆心与仪器主轴的轴心不重合所引起的偏心误差。
读数方法与游标卡尺相似,这里读出的是角度。
读数时,以角标零线为准,读出刻度盘上的度值,再找游标上与刻度盘上刚好重合的刻线为所求之分值。
大学物理实验思考题解答
大学物理实验思考题解答(总3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除用分光计测棱镜玻璃的折射率[预习思考题]1.分光计主要由哪几部分组成各部分的作用是什么为什么要设置一对游标2.什么是最小偏向角?利用最小偏向角法测棱镜折射率的公式是什么?3. 望远镜调焦至无穷远是什么含义为什么当在望远镜视场中能看见清晰且无视差的绿十字像时,望远镜已调焦至无穷远答:望远镜调焦至无穷远是指将望远镜的分划板调至其物镜的焦面位置上,使从无穷远处射来的光线、即平行光会聚于分划板上。
根据薄透镜近轴成像与光线反射的原理,当从分划板下方的透明十字中出射的光线经物镜折射与平面镜反射后能清晰且无视差地成像于望远镜的视场中(即成像于分划板上)时,分划板必处于望远镜物镜的焦面位置上,故此时望远镜已调焦至无穷远。
4.为什么当平面镜反射回的绿十字像与调节用叉丝重合时,望远镜主光轴必垂直于平面镜为什么当双面镜两面所反射回的绿十字像均与调节用叉丝重合时,望远镜主光轴就垂直于分光计主轴答:调节用叉丝与透明十字位于分划板中心两侧的对称位置上。
根据薄透镜近轴成像与光线反射的原理,要使平面镜反射回的绿十字像与调节用叉丝重合,则与望远镜出射平行光平行的副光轴和与平面镜反射平行光平行的副光轴必须与望远镜主光轴成相等的角且三轴共面。
要达到此要求,平面镜的镜面就必须垂直于望远镜主光轴。
当双面镜两面所反射回的绿十字像均与调节用叉丝重合时,仪器系统必同时满足以下条件:①双面镜的镜面平行于载物台转轴,即分光计主轴;②望远镜的主光轴垂直于双面镜的镜面。
根据立体几何的知识易知,此时望远镜的主光轴必垂直于分光计主轴。
5.为什么要用“二分法”调节望远镜主光轴与分光计的主轴垂直?答:事实上,调望远镜主光轴与分光计主轴严格垂直的方法不止一种,用“二分法”调节的优点在于快捷。
可以证明,用“二分法”调节可以迅速地使双面镜的镜面平行于分光计主轴(实际操作中一般只需调两三次就可实现),同时在调节中又始终保持望远镜主光轴与双面镜镜面垂直,从而使调节工作迅速方便地完成。
大学物理实验教程 第二版 思考题答案 (李学金 著)----用示波器测动态磁滞回线评分标准
《磁滞回线》的评分标准和参考答案
内容
评分标准及要求
分值
预习
报告
(20分)
1、要求有完整的实验名称和明确的实验目的。
2、要求用自己的语言准确、简单地概述实验的原理和实验的步骤。
3、要求有实验数据的记录表格。
2.8
0.269
0.263
3.0
0.300
0.274
2、Bm=2.74T、Br=1.11T、Hc=274A/m。
3、
U(V)
Hⅹ103A/M
Bⅹ10T
0.5
0.028
0.058
1.0
0.051
0.108
1.2
0.065
0.130
1.5
0.097
0.167
1.8
0.132
0.196
2.0
0.156
0.212
2.2
0.189
0.230
2.5
0.229
0.248
118
0.142
0.222
224
-0.292
-0.276
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0.116
0.188
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0.062
0.173
240
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64
0.236
0.257
160
-0.025
0.053
256
-0.204
-0.250
80
0.298
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176
-0.045
-0.047
282
大学物理实验分光计的调节与使用
注意:这时只能调节载物台,不能再调节望远镜、平 行光管调倾螺钉。
实验内容—三棱镜的调节及顶角测量
将三棱镜如图示放置在载物台上,望远镜分别正对AB、AC 光学面,分别调节载物台下螺钉a1 和a3,使两光学面反射 的十字叉丝像均与调整用十字叉丝重合。 将望远镜的叉丝(竖线)对准 一光学面反射的叉丝像,记录
三棱镜的一个光学面,当小十字叉丝的反射像和调整用叉丝重
合时,从刻度盘上记录两游标的读数 1 和 2 ;转动望远镜
(或载物台),让三棱镜的另外一个光学面对准望远镜,当小
十字叉丝的反射像和调整用叉丝重合时,再次记录两游标的读
数
' 1
和
' 2
。由图可知,三棱镜的顶角为
1800
其中
1 21 ' 12 ' 2
装置调节—平行光管的调节
平行光管的光轴与仪器的主轴垂直
1、关掉目镜的照明灯电源,打开光源。调节狭缝使宽度适
中,让光照亮狭缝。 2、将望远镜对准平行光管,找到狭缝的像后,前后移动狭
缝的位置,使从望远镜中看到清晰的狭缝像,此时平 行光管发出平行光。 3、转动望远镜和狭缝(注意不能前后移动狭缝)的位置, 使狭缝的像与分刻板上的竖线重合,然后固定狭缝和 望远镜的位置。 4、调节平行光管的调倾螺钉,使狭缝的像相对于测量用叉 丝对称。
3、从望远镜的目镜中观察到 十字叉丝像,前后移动目 镜对望远镜调焦,使十字 叉丝成像清晰,如右下图所 示。
装置调节—望远镜的调节
用二分之一调节法调望远镜的光轴与仪器的主轴垂直 1、转动载物平台使小十字叉丝的反射像的竖线与分刻板的竖线合。 2、调节望远镜的调倾螺钉,使小十字叉丝的反射像向调整用叉丝靠
大学物理实验系列分光计的调整与使用参考答案
大学物理实验系列分光计的调整与使用参考答案 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020用分光计测量三棱镜折射率实验数据处理1.顶角及不确定度)(A u 的计算(1)自准法: )(2118021210右右左左θθθθ-+--=A , θθθ∆==⨯=)()()21(4)(22u u A u (2)反射法: )(412121右右左左θθθθ-+-=A 2.最小偏向角及最小偏向角的不确定度的计算(1)最小偏向角min δ的计算公式:)(412121min 右右左左θθθθδ-+-= (2)最小偏向角min δ的不确定度计算公式:θθθδ∆==⨯=21)(21)()41(4)(22min u u u 仪器误差Δθ = 2′= ×10-4(rad)u (A ) = 2′= ×10-4(rad) u (δmin ) = 1′= ×10-4(rad)A = ° ′±2′ δmin = ° ′±1′3.折射率n 以及折射率的不确定度)(n u 的计算(1)折射率的计算公式 A A n 21sin )(21sin min +=δ (2)折射率的不确定度计算公式)(2)(222)(min 2min 222min δδδu A ctg A u A ctg A ctg n n u ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-= )(2sin 2cos 21)(2sin 2sin 2cos 212cos 2sin 21min 22min 222min min δ⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛δ++⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛δ+-δ+=u A A A u A A A A A )()21sin(2)(21cos )()21(sin 2)21sin(min 22min 222min δδδu A A A u A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=22min 222min )21()21sin(2)(21cos )()21(sin 2)21sin(θδθδ∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=A A A 式中的角度的不确定度应取弧度为单位 n ±u (n ) = ±思考题及参考答案1.望远镜光轴与分光计的中心轴相垂直,应该在望远镜中看到什么现象利用哪些螺钉调节光学平行平板或三棱镜两个光学面反射的十字像,都能与望远镜分划板叉丝刻线上交点重合。
【大学物理实验(含 数据+思考题)】分光计的调整与使用实验报告
实验3.9 分光计的调整与使用一、实验目的(1)了解分光计的构造、作用和工作原理。
(2)掌握分光计的调整和使用方法。
(3)用分光计测棱镜的折射率。
二、实验仪器分光计、三棱镜、反射镜、汞灯三、实验原理1.测角原理测量光线之间的夹角,实质是测定平行光束的方位角。
如图3.9-6所示,A、B为平行光束在望远镜焦平面上的会聚像点。
焦平面上的每个点都与从一定方向入射的平行光束相对应。
如果望远镜光轴绕垂直于光束1和2的转轴转动,光轴由平行于光束1的方位(光轴上的会聚像点为A)转到平行于光束2的方位(光轴上的会聚像点为B),则光轴所转过的角度即平行光束1与2之间的夹角θ。
图3.9-6测角原理2.用最小偏向角法测三棱镜折射率 n的原理如图3.9-7所示,单色光PM以入射角α1投射到三棱镜的AB面,经两次折射后,以α2′角从AC面射出。
入射光束与折射光束的夹角 θ称为偏向角。
显然θ=(α1−α1′)+(α2′−α2)=α1+α2′−φ式中φ为棱镜的顶角。
图3.9-7 最小偏向角法测三棱镜折射率原理对于给定的棱镜,其顶角φ和折射率n都是已定的。
从上式可见,偏向角θ是α1的函数。
可以证明,当a1=α2′,α1′=α2,即MM′∕∕BC(磨砂面)时,此时θ值最小,称为最小偏向角,用θ0表示。
此时有α1′=φ2,a1=φ+θ02。
则折射率为n=sin12(φ+θ0)sin12φ实验时只要测出最小偏向角θ0便可由上式计算出棱镜的折射率n。
四、实验内容及步骤1.调节分光计(1)目测粗调。
目测粗调就是直接用眼睛观察进行调节。
调节望远镜倾斜度调节螺钉和平行光管倾斜度调节螺钉使望远镜和平行光管平行于刻度盘;调节载物台倾斜度调节螺钉使载物台平行于刻度盘。
(2)细调的要求和步骤:①调节目镜至能清晰看到分划板的准线。
接上小灯泡电源,打开开关,观察视场下半区是否有绿色光区。
若有,则缓慢转动目镜调焦手轮直到能够清晰看到准线和绿色光区中的绿色“十”字,如图3.9-8所示。
分光计的调节和使用大物实验报告思考题
分光计的调节和使用大物实验报告思考题
分光计的调节和使用大物实验报告思考题
借助平面镜调节望远镜光轴使之垂直于分光计主轴时,为什么要旋转180度使平面镜两
面的法线先后都与望远镜的光轴平行?只调节一面行吗?
调节两面是为了防止出现虽然望远镜光轴垂直于分光计主轴,但他们都没有达到水平,而是同时倾斜,只是处于倾斜角度相同的状态的情况。
所以只调节一面不行。
为什么分光计要有两个游标刻度
因为分光计在生产制造过程中刻度盘的刻度中心与仪器的旋转主轴不可能严格重合,所以若只用一个游标盘读数时,肯是会产生周期性系统误差,即偏心差。
若采用两个完全对称的游标盘同时读数,则其中一个的偏心差为正,而另一个为负,且它们的绝对值大小相等,故相互抵消,这就消除了偏心差。
大学物理实验报告分光计调节
大学物理实验报告分光计调节
一. 实验题目:分光计的调节和使用
二. 实验目的:分光计是精确测量光线偏转角的仪器,是光学实验中的基本仪器之一。
它的调整技术是光学实验中的基本技术之一。
本实验的目的就在于着重训练分光计的调整技术和技巧,并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角。
三.实验原理:详见预习报告
三. 实验仪器:分光计,三棱镜,平面反射镜,水银灯
四. 误差分析: 实验人员的心理因素。
五. 思考题: 已调好望远镜光州垂直主轴,若将平面镜取下后,又放到载物台上,发现两镜面又不垂直望远镜光轴了,这是为什么?是否说明望远镜光轴没有调好?
答:这不是由于望远镜没有调节好造成的。
这时,望远镜已经调整到实验要求状态,即与主光轴垂直,但是此时载物台与主轴并不垂直,而只是在一个方向上恰好使平面镜两次反射的绿十字像落在分划板上的上十字线上。
放上三棱镜后,应再调节相应螺丝,使载物台与仪器主轴垂直。
大学物理实验教程 第二版 思考题答案 (李学金 著)----霍尔效应评分标准
2.09
2.10
1.78
1.80
1.94
708
14.0
6.0
6.0
2.08
2.10
1.78
1.80
1.94
708
14.0
9.0
9.0
2.04
2.07
1.77
1.77
1.91
698
14.0
12.0
12.0
1.97
1.99
1.69
1.72
1.84
672
14.0
12.5
12.5
1.91
1.93
1.63
-IS,-B
+IS,-B
1.00
1.36
1.52
1.32
1.47
1.42
.100
1.46
1.61
1.26
1.41
1.44
2.00
2.82
2.97
2.72
2.87
2.85
.200
2.84
2.99
2.68
2.83
2.84
3.00
4.27
4.41
4.12
4.27
4.27
.300
4.26
4.41
4.12
4.27
4.27
4.00
5.71
5.86
5.52
5.67
5.69
.400
5.69
5.84
5.56
5.71
5.70
5.00
7.16
7.30
6.92
7.07
7.11
.500
7.11
7.26
《大学物理实验》2-17实验十七分光计的调节与使用
161实验十七 分光计的结构与调节分光计是用来精确测量入射光和出射光之间偏转角度的一种仪器,所以分光计又叫测角仪。
用它还可以测量折射率、色散率、光波波长等。
分光计装置比较精密,结构较为复杂,使用时必须严格按照一定的步骤进行调节。
其调整使用的思想、方法和技巧在光学仪器中有一定的代表性,掌握其操作技能与技巧,对学习使用其它光学仪器的调节有一定借鉴作用,也有利于掌握操作更为复杂的光学仪器。
一、实验目的1.了解分光计的构造原理;2.学会调节、使用分光计。
二、实验仪器JJY-1′型分光计,汞光源,双面平面镜三、分光计的结构不同型号的分光计可能有个别部件不同,但其基本构造是由底座、平行光管、望远镜、载物台和圆盘等几部分组成。
结构如图1所示。
图1分光计外形图1—狭缝装置;2—狭缝装置锁紧螺钉;3—平行光管;4—制动架(二);5—载物台;6—载物台调节螺钉(3只);7—载物台锁紧螺钉;8—望远镜;9—目镜锁紧螺钉;10—阿贝式自准直目镜;11—目镜调节手轮;12—望远镜仰角调节螺钉;13—望远镜水平调节螺钉;14—望远镜微调螺钉;15—望远镜止动螺钉;16—转座与刻度盘止动螺钉;17—制动架(一);18—底座;19—转座;20—刻度盘;21—游标盘;22—游标盘微调螺钉;23—游标盘止动螺钉;24—平行光管水平调节螺钉;25—平行光管仰角调节螺钉;26—狭缝宽度调节手轮162节。
镜结构如图2所示。
它由划板上有十字线,下方紧物台:放平面镜、棱镜等光学元件用。
台面下三个螺钉可调节台面的倾斜角度,平台接在1、底座:其中心有一竖轴,望远镜和读数圆盘可绕该轴转动,该轴也称为仪器的公共轴或主轴。
2、平行光管用以产生平行光,它的前端是一狭缝(1)、狭缝宽度调节手轮(26)可以调节其大小;它的另一端有消色差正透镜。
用光源照亮狭缝,前后移动平行光管(3),使狭缝位于透镜的主焦平面上,则从透镜出来的光线为平行光。
平行光管不能绕中心轴转动,可以作上下倾斜。
大物实验报告——分光计的调整与使用
分光计的调整与使用【实验目的】(1)了解分光计的结构以及双游标读数消除误差的原理。
(2)掌握分光计的调整要求、使用方法与技巧。
(3)学会测量三棱镜的顶角。
(4)推导分光束法,自准直法测量三棱镜顶角的公式。
【实验原理】1. 分光束法测三棱镜的顶角α如图3.11.10所示,此时光束同时照在棱镜的两个侧面上,分别测出光线左向反射线角位置ϕL及右向反射线角位置ϕR,则由图3.11.10可证L R1||2αϕϕ=-(3.11.1)(a)(b)图3.11.10为了消除分光计刻度盘的偏心误差(见“附消除偏心差的原理”),测量每个角度时,在刻度盘的两个角游标Ⅰ,Ⅱ上都要读数,然后取平均值,于是[]LI RI LII RII1||||4αϕϕϕϕ=-+-(3.11.2)2. 自准直法测三棱镜的顶角α如图3.11.11所示,LI RI LII RII180||||1802Aϕϕϕϕϕ=︒--+-=︒-(3.11.3)3. 最小偏向角θ 的测定及折射率计算图 4.11.12 所示为一束单色平行光入射三棱镜时的主截面图。
光线通过棱镜时,将连续发生两次折射,出射光线和入射光线之间的交角θ 称为偏向角。
i1为入射角,1i'为出射角,α 为棱镜的顶角。
当i1改变时,θ 随之改变。
可以证明,当i1=1i'时,偏向角θ 有最小值θmin,此时入射角i1=(θmin+α )/2,折射角i2=α/2,由折射定律n sin i2=sin i1,可得三棱镜的折射率为minsin2sin2nθαα+=(3.11.4)因此,对于具有棱柱形的透明物体,只要测出最小偏向角θmin及入射面出射面之间的夹角α ,就可由式(4.11.4)计算出棱镜对该种光的折射率。
应当注意,通常所说的某物质折射率n,是对钠黄光(波长λ 为5 893 Å)而言。
图3.11.11 图3.11.12用分光计可以精确地测得棱镜的θmin和α,从而求得该棱镜的折射率。
大学物理实验思考题答案(完整版)
大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括)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de计算;进一步掌握有效数字de概念。
实验方法原理根据欧姆定律,IR = U ,如测得U 和I 则可计算出R。
值得注意de是,本实验待测电阻有两个,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。
实验装置待测电阻两个,O~5mA电流表1 个,O-5V 电压表1 个,O~5OmA电流表1 个,O~1OV 电压表一个,滑线变阻器1 个,DF173OSB3A稳压源1 台。
实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。
必要时,可提示学生参照第2 章中de第2.4 一节de有关内容。
分压电路是必须要使用de,并作具体提示。
(1) 根据相应de电路图对电阻进行测量,记录U 值和I 值。
对每一个电阻测量3 次。
(2) 计算各次测量结果。
如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。
(3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。
数据分析处理测量次数1 2 3U1 /V 5.4 6.9 8.5I1 /mA 2.OO 2.6O 3.2OR1 / Ω 27OO 2654 2656测量次数1 2 3U2 /V 2.O8 2.22 2.5OI2 /mA 38.O 42.O 47.OR2 / Ω 54.7 52.9 53.2(1) 由. % max ΔU =U ×1 5 ,得到U O.15V , 1 Δ = U O O75V Δ 2 = . ;(2) 由. % max ΔI = I ×1 5 ,得到I O.O75mA, 1 Δ = I O 75mA Δ 2 = . ;(3) 再由2 23 3( ) ( )IIVu R U RΔ Δ= + ,求得9 1O Ω 1Ω 211 = × = R R u , u ;(4) 结果表示= (2.92 ± O.O9)×1O Ω, = (44 ±1)Ω 231 R R光栅衍射实验目的(1) 了解分光计de原理和构造。
大学物理实验系列——分光计的调整与使用参考答案
用分光计丈量三棱镜合射率之阳早格格创做真验数据处理1.顶角及没有决定度)(A u 的估计(1)自准法: )(2118021210右右左左θθθθ-+--=A , θθθ∆==⨯=)()()21(4)(22u u A u (2)反射法: )(412121右右左左θθθθ-+-=A2.最小偏偏背角及最小偏偏背角的没有决定度的估计(1)最小偏偏背角min δ的估计公式:)(412121min 右右左左θθθθδ-+-=(2)最小偏偏背角min δ的没有决定度估计公式: θθθδ∆==⨯=21)(21)()41(4)(22min u u u仪器缺面Δθ = 2′= 5.82×10-4(rad)u (A ) = 2′= 5.82×10-4(rad) u (δmin ) = 1′= 2.91×10-4(rad)A = ° ′±2′ δmin = ° ′±1′3.合射率n 以及合射率的没有决定度)(n u 的估计(1)合射率的估计公式 AA n 21sin )(21sin min +=δ(2)合射率的没有决定度估计公式式中的角度的没有决定度应与弧度为单位n ±u (n ) = ±思索题及参照问案1.视近镜光轴与分光计的核心轴相笔曲,该当正在视近镜中瞅到什么局里?利用哪些螺钉安排?光教仄止仄板大概三棱镜二个光教里反射的十字像,皆能与视近镜分划板叉丝刻线上接面沉合.用视近镜筒倾角调仄螺钉战载物台调仄螺钉举止安排.2.仄止光管不妨收出仄止光,该当正在视近镜中瞅到什么局里?怎么样安排?瞅到浑晰的狭缝像.前后移动狭缝筒.3.安排三棱镜二个光教里的法线笔曲于分光计核心轴时,三棱镜怎么样正在载物台上晃搁?证明缘由.三棱镜的晃搁如左图所示,以达到安排一个光教里的法线目标时,尽管分歧过失另一个光教里的倾斜度爆收做用.安排螺钉2,改变光教里AB的法线目标,对于光教里AC的法线目标无做用;安排螺钉3,可改变光教里AC的法线目标而没有会对于光教里AB的倾斜度爆收做用.4.安排视近镜光轴与分光计的核心轴相笔曲时,如果只对于一个光教里瞅察到反射的十字像,怎么样安排?如图所示,当视近镜光轴战载物台皆倾斜,但是视近镜的光轴笔曲大概大概笔曲于光教仄止仄板的镜里时,从视近镜中可瞅察到反射的十字像.将光教仄止仄板随载物台转过1800后,视近镜的光轴与光教仄止仄板的镜里没有再有笔曲大概大概笔曲的闭系,反射的十字像则大概无法加进视近镜.果此,只可瞅察到一个光教里反射的十字像.根据视近镜光轴战载物台的倾斜目标,可分解推断反射的已加进视近镜的十字像,是正在视近镜筒中的上圆仍旧下圆.由此,可决断进一步的安排目标,大概者沉新举止细调.5.为什么采与单游标读数?二个游标有什么闭系?为与消度盘与分光计核心转轴之间的偏偏心好.二个游标相隔1800.6.三棱镜光谱的特性是什么?棱镜的合射率与进射光的波少有闭.以一定的进射角进射的复色光经三棱镜后,分歧波少的出射光芒的偏偏背角分歧,果而产死色集光谱.进射角相共时,波少短的偏偏背角大,相映天合射率也大.即黄光的偏偏背角比绿光的小,绿光的又比蓝紫光的偏偏背角小.。
(完整版)大学物理实验教材课后思考题答案
(完整版)⼤学物理实验教材课后思考题答案⼤学物理实验教材课后思考题答案⼀、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。
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。
然⽽这种不确定性不是来源于外部环境的随机因素对系统运动的影响,⽽是系统⾃发产⽣的(2).混沌具有分形的性质(3).混沌具有标度不变性(4).混沌现象还具有对初始条件的敏感依赖性:对具有内在随机性的混沌系统⽽⾔,从两个⾮常接近的初值出发的两个轨线在经过长时间演化之后,可能变得相距“⾜够”远,表现出对初值的极端敏感,即所谓“失之毫厘,谬之千⾥”。
答对2条以上+1分,否则不给分,只举例的不给分。
四、半导体PN 结(1)⽤集成运算放⼤器组成电流⼀电压变换器测量11610~10--A 电流,有哪些优点?答:具有输⼊阻抗低、电流灵敏度⾼、温漂⼩、线性好、设计制作简单、结构牢靠等优点。
大学物理实验答案
大学物理实验答案2(总11页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--实验7 分光计的调整与使用★1、本实验所用分光计测量角度的精度是多少仪器为什么设两个游标如何测量望远镜转过的角度本实验所用分光计测量角度的精度是:1'。
为了消除因刻度盘和游标盘不共轴所引起的偏心误差,所以仪器设两个游标。
望远镜从位置Ⅰ到位置Ⅱ所转过的角度为2)_()('1'212ϕϕϕϕϕ+-=,注:如越过刻度零点,则必须按式)(120360ϕϕ--来计算望远镜的转角。
★2、假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴,而平面镜反射面和仪器转轴成一角度β,则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的此时应如何调节试画出光路图。
反射的小十字像和平面镜转过180o 后反射的小十字像的位置是一上一下,此时应该载物台下螺钉,直到两镜面反射的十字像等高,才表明载物台已调好。
光路图如下:★3、对分光计的调节要求是什么如何判断调节达到要求怎样才能调节好 调节要求:①望远镜、平行光管的光轴均垂直于仪器中心转轴;②望远镜对平行光聚焦(即望远调焦于无穷远);③平行光管出射平行光;④待测光学元件光学面与中心转轴平行。
判断调节达到要求的标志是:①望远镜对平行光聚焦的判定标志;②望远镜光轴与分光计中心转轴垂直的判定标志;③平行光管出射平行光的判定标志;④平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直的判定标志。
调节方法:①先进行目测粗调;②进行精细调节:分别用自准直法和各半调节法进行调节。
4、在分光计调节使用过程中,要注意什么事项?①当轻轻推动分光计的可转动部件时,当无法转动时,切记不能强制使其转动,应分析原因后再进行调节。
旋转各旋钮时动作应轻缓。
②严禁用手触摸棱镜、平面镜和望远镜、平行光管上各透镜的光学表面,严防棱镜和平面镜磕碰或跌落。
③转动望远镜时,要握住支臂转动望远镜,切忌握住目镜和目镜调节手轮转动望远镜。
大学物理实验复习习题及答案
迈克尔孙同心圆条纹是等倾干涉形成的,中间级次高(中心级次最高),越往边缘级次越低,若光程差为半波长的奇数倍,中心暗,若光程差为半波长的偶数倍,中心明。
2.等倾干涉图样与等厚干涉图样各定域在何处?
实验9RLC电路的稳态特性
1.交流电路中,如何表示电压和电流的大小和相位的变化?
提示:交流电路的电压和电流有大小和相位的变化,通常用复数法及其矢量图解法来研 究。
RLC串联电路如图1所示,交流电源电压为 ,则
RLC电路的复阻抗
回路电流,
电流大小 。
分光计的调整与使用
1.本实验所用分光计测量角度的精度是多少?仪器为什么设两个游标?如何测量望远镜转过的角度?
提示:本实验所用分光计测量角度的精度是:
提示:刻度盘绕中心轴转动,因工艺的原因,中心轴不可能正好在盘的中心,因此转动测量时会产生一个所谓的偏心差,在盘的一直径两端对称设置两个游标,读数求平均即可消除偏心差。见图。
④平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直的判定标志——使夹缝亮线像竖直和水平时能分别与望远镜分划板上的竖直黑十字线和中心水平黑十字线重合。(把调节好的望远镜对准平行光管,配合调节平行光管的仰角螺钉)
5.是否对有任意顶角A的棱镜都可以用最小偏向角测量的方法来测量它的材料的折射率?为什么?
不能。提示:
8.测量三棱镜折射率实验中,从对准平行光管的位置开始转动望远镜,看到的折射谱线颜色排列顺序是什么用
1.试从形成条纹的条件、条纹特点、条纹出现的位置和测量波长的公式来比较牛顿环和等倾干涉同心圆条纹异同。
提示:从干涉类型(等厚、等倾)、条纹形状、条纹分布(疏密、级数顺序、中心明暗)来看。
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《分光计的调节与使用》参考答案和评分标准预习报告(20分)
一.实验目的
a.了解分光计的结构,掌握调节和使用分光计的方法;
b.用分光计测定棱镜顶角。
二. 实验仪器
分光计、钠灯、三棱镜、双面反射镜
三. 实验原理
1.分光计的调节原理
2.利用分光计测定棱镜顶角的方法
a.自准法
b.反射法
四. 实验内容和步骤
1.按调节分光计的要求调好分光计
2.任选一种方法测定三棱镜的顶角
评分要点:
1、要有实验名称、实验目的、实验原理、实验内容和步骤。
(5分)
2、实验原理的书写要求用以自己的语言,言简意赅的语言表述清楚。
(5分)
3、要绘制好填充测量数据所需要的表格。
(5分)
4、报告的书写要整洁规范。
(5分)
数据采集与实验操作(40分)
评分要点:
1、不能用手直接摸三棱镜和反射镜的表面。
(2分)
2、是否调节好分光计。
(15分)
3、对实验的原理是否掌握。
(8分)
4、实验操作的熟练程度。
(10分)
5、是否读出合理的数据。
(5分)
A=60°16′±20′E=?
评分要点:
1、是否列表记录数据,数据记录是否规范、清晰(10分)
2、数据处理过程是否完整(10分)[注意:反射法和自准法的公式是不同的]
3、是否得出正确答案(R 在合理的范围5分,误差处理5分)
六.思考题(10分)
1、 分光计由哪几部分组成?
答:三脚底座、望远镜、平行光管、载物平台和读数盘。
2、 分光计调整的要求是什么?
答:使平行光管发出平行光,望远镜聚焦于无穷远(使叉丝平面落在目镜和物镜的焦平面上),同时使平行光管和望远镜的光轴与转轴垂直。
3、 若刻度盘中心O ’与载物台中心O 不重合,即存在着偏心差,假定载物台从1ϕ转到2ϕ,
实际转过的角度为θ,而刻度盘上的读数为1ϕ、'1ϕ、2ϕ、'2ϕ,试证明 2/)]''()[(1212ϕϕϕϕθ-+-=
证:如图,O 为转轴中心,O ’为刻度盘中心,θ为望远镜绕中心轴的实际转角,θ1和θ2 分别为从两游标读出的角度值。
则
'',122121ϕϕθϕϕθ-=-= 从几何关系可知:
4
32
121∠+=∠+∠+=∠+θθθθ
上两式相减,并考虑到32,41∠=∠∠=∠得
2
/)(2112θθθθ
θθθ+=-=-
即 2/)]''()[(1212ϕϕϕϕθ-+-=
4、 一个折射棱镜为600
的色散棱镜,对某一波长的光的最小偏向角为580
,试求棱镜介质对
该波长的折射率。
解:n=sin[(60+58)/2]/sin(60/2)=1.714
5、 一个玻璃做的色散棱镜(棱镜棱角α=720
,对某色光的折射率为1.66),浸没在水中,试
求在此情况下,该色光的最小偏向角δ0。
解:n=sin[(α+δ0)/2]/sin(α/2),代入α,n ,求δ0。