太原理工物理实验PPT课件

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长度的测量--太原理工物理实验PPT课件一等奖新名师优质课获奖比赛公开课

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游标卡尺构造图
图2-1 游标卡尺
游标卡尺主要由两部分构成,如图2-1所 示:与量爪A、A’相连旳主尺D(主尺按 米尺刻度);与量爪B、B’及深度尺C相 连旳游标E。游标可贴着主尺滑动。量爪 A、B用来测量厚度和外径,量爪A’、B’ 用来测量内径,深度尺C用来测量槽旳深 度。它们旳读数值,都是由游标旳0线与 主尺旳0线之间旳距离表达出来旳。F为固 定螺钉。
试验目旳
➢1.对长度旳各个单位形成详细旳概念。 ➢2.懂得怎样正确使用刻度尺、游标卡尺
和螺旋测微器进行长度旳测量。懂得测 量旳精确度是由测量工具旳最小刻度决 定旳,懂得怎样正确统计测量旳成果。 ➢3.练习正确使用刻度尺、游标卡尺和螺 旋测微器测量长度。
[仪器与器材]
最小刻度为毫米旳钢直尺(或钢卷尺) 游标卡尺 螺旋测微器 铁板条
4.要学会正确读数和统计旳措施。当被测长度 旳一端和刻度尺零刻度线对齐,另一端位于两 个最小刻度之间时,只能用眼睛估读,因而是 不精确旳,统计旳数字要比刻度尺旳最小刻度 旳示数多一位。
8
7
6
0
1
2
4
5
6
6
7
8
A
B
C
D
图1
二、游标卡尺
游标卡尺是由毫米分度值旳主尺和一段能 滑动旳游标副尺构成,它能够把mm位下 一位旳读数较精确地读出来,因而是比钢尺 更精确旳测量仪器。游标卡尺能够用来测 量长度、孔深及圆筒旳内径、外径等几何 量。
3.计算平均值旳原则差
4.原则偏差乘以置信度系数ta 得 i到n1 (Aa类iai 不aa)拟22定/ n度n 1 ai / n
a
n(n 1)
n
uAa tn. p a
U Aa tn, p a

§16.3不确定性原理PPT课件

§16.3不确定性原理PPT课件

x , 则Px0 例如,一维自由运动粒子,其动量确定,但其坐 标完全不确定。
严格的理论给出不确定性关系:
xpx /2 一般写为: Δ qΔ p2
ypy /2
zpz /2
h 2
h为普朗克常数
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讨论 1)不确定关系使微观粒子运动失去了“轨道”概 念。不确定关系说明微观粒子的坐标和动量不能同 时确定。
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2021/4/8
15
要准确地确定粒子在穿过狭缝时的坐标x,就要
尽可能地将缝宽Δx缩小. 粒子穿过狭缝时具有波动性,会发生衍射现象,
缝宽越小,粒子衍射性越明显, px 越不容易确定! 电子的位置和动量不能同时确定。
现在讨论电子衍射花样中两个一级极小.
一级极小值位置和缝宽Δx之间的关系为:
xsin
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电子落在衍射第一极小处的 p x
1927年海森伯提出了不确定关系。反映微观粒 子的基本规律,是物理学中的重要关系。
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海森伯(1901-1976),德国物 理学家,为了解释微观粒子 通过云室具有确定的径迹的 实验事实,而又不与玻恩的 几率波解释相矛盾,提出微 观粒子的“不确定性原理 ”. 由于对建立量子力学有 重要贡献,在1932年获诺贝 尔物理学奖.
激发态能量有一定的范围。
E 108eV 2t
当粒子具有确定的能量时,粒子在该状态停 留的时间为无限长。
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例1 一颗质量为10 g 的子弹,具有 20m 0s1的速
率.若其动量的不确定范围为动量的 0.0(1这%在宏
观范围是十分精确的 ),则该子弹位置的不确定量范 围为多大?

太原理工大学太原理工物理实验资料PPT文档共56页

太原理工大学太原理工物理实验资料PPT文档共56页

21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢!
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
太原理工大学太原理工物理实验资料
6、法律的基础有两个,而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力,那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序,有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起,可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的,因为好人用不着它们,而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯

太原理工《大学物理》李孟春-§2-6功 动能 动能定理-PPT课件

太原理工《大学物理》李孟春-§2-6功 动能 动能定理-PPT课件
i i i
各力对质点做功之和等于合力作的功. 太原理工大学物理系
4)功是相对量,与参考系的选择有关。
M对m的支持力作功吗? 3.功率 力在单位时间内做的功,用P 表示 M
m
d A F ds P F v dt dt
功率是反映力做功快慢的物理量。功率越大,做 同样的功花费的时间就越少。 太原理工大学物理系
b 1 a 1 a 2
a 1
a 2
A A E E E k b k a k 内 外
内力做功也会改变系统的总动能!!! 质点系动能定理:所有外力与所有内力对质点 系做功之和等于质点系总动能的增量。 太原理工大学物理系
四、势能 本节讨论在由若干个物体组成的系统中,由于系 统中各物体有相互作用而存在的能量——势能. 1.保守力 功是过程量.一般地,沿不同路径做功的大小 是不同的.按做功的特点,把力分为保守力和非 保守力. 我们把做功仅与始末状态有关,而与路径无关 的力称为保守力。 太原理工大学物理系
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作为系统考虑时,得到:
b 1 a 1 a 2
b b b 2 1 2 F d s F d s f d s f d s 1 1 2 2 12 1 21 2
a 1 a 2
1 21 2 1 2 1 2 (m v m v ) (m v m v ) 1 1 2 2 1 10 2 20 2 2 2 2 b b 1 2 d s d s 外力对系统做功之和 1 1 2 2 F F

b
F
a
en
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d v F t ma t m dt
Fnma n
元功
dv ds ds m dv dA F tds m dt dt

2019太原理工《大学物理》李孟春-§8-1静电场中的导体.ppt

2019太原理工《大学物理》李孟春-§8-1静电场中的导体.ppt

+
+ + ++ +
+
+
+
感应电荷
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2.静电平衡条件
1) 导体内部的电场强度处处为零.
2) 导体表面任何一点的场强都垂直表面 。
E0
E0
+ + + + + + + +
' E E0
E0 外电场强度 ' E 感应电荷电场强度 E 导体内电场强度
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解:根据静电平衡的条件和电荷守恒求电荷分布 小球上电量q均匀分布在表面 在球壳紧贴内表面作高斯面S
S
Q
E d s 0
S
qi 0
i
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r
q
R
q内 q
R1
R2
球壳内表面上有-q的电荷均匀分布
电荷守恒定律 q外 Q q 球壳外表面上有q+Q的电荷均匀分布
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三、空腔导体与静电屏蔽
A 1 空腔内没有带电体 +S + + 在导体内部做高斯面S,由于
+
+
+
导体内场强处处为零,E=0 由高斯定理 SE dS 0, qi 0
+
B -'
S
+
+
+
+ +
电荷会分布在导体的内表面上吗?
反证法:假设内表面A处带正电,B处带负电
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2 空腔内有带电体 在导体内部做高斯面S1,因 导体内E=0 E dS 0, qi 0 内表面上有电荷分布吗?

太原理工大学 牛顿环实验资料

太原理工大学 牛顿环实验资料

环可以检验光学球面度、表面度、光洁度; ☆ 根据本实验原理,已知曲率半径的牛顿环可测定单色光的波长。 ☆ 在牛顿环仪的镜面充满透明的液体光学介质,就可以测量液体折射率n。 ☆ 可进行光谱分析、研究光谱线的超精细结构以及光学元件的成像质量。 ☆ 利用全息干涉技术还可以无损检测材料的微小应变、内部缺陷等。
数据处理
☆ 记录原始数据
☆ 用逐差法处理数据,求 出曲率半径R.
R Dm2 Dn2
4(m n)
薄纸片厚度的计算 ☆ 不确定度评定
d
λn 2 Δx
L
☆ 结果表达式
R R U R (P=68.3%)
Ur
UR R
?
注意:数据记录表格同学自行拟制.
☆ 误差分析
不确定度评定
☆ 先分别计算u(D30) 和u(D15),其中B类 不确定度均可取 0.01。
劈尖干涉ln1nd劈尖干涉nn12nbb1劈尖20d为暗纹dnk221?nk2明纹暗纹讨论lnblbdn223条纹间距明纹或暗纹n2b221niindd?2相邻明纹暗纹间的厚度差ldbn2ln1nd劈尖干涉nn12nbb操作要点仪器布置观测干涉条纹测量直径测量薄纸片厚度测量薄纸片厚度由于相邻条纹之间的距离很小为了减小测量误差通常测量n条干涉暗条纹之间的距离
工件 标准件
课后思考
☆ 此实验中采取了那些措施,避免或减少误差?
☆ 从牛顿环装置透射的光形成的干涉圆环与反射光 形成的干涉圆环有何不同?
☆ 如果被测透镜是平凹透镜,能否应用本实验方法 测定其凹面曲率半径?
☆ 牛顿环中央图样是怎样的?若在透镜四周均匀轻 微加压,将看到什么现象?
有兴趣的同学可以参考相关资料思考一下以上问题!
本实验通过牛顿环研究光的干涉现象,测定平凸透镜的 曲率半径,学习测量微小长度,使学生加深对光的等厚干 涉的理解。

《大学物理实验》PPT课件

《大学物理实验》PPT课件

实验2 牛顿第二定律 的验证
【实验目的】
1、验证牛顿第二定律; 2、进一步学习误差分析理论。
【实验仪器】
气垫导轨、滑块、 气源、弹簧、小砝 码及砝码盘,游标 卡尺等。
气垫导轨
实验2 牛顿第二定律 的验证
【实验目的】
1、验证牛顿第二定律; 2、进一步学习误差分析理论。
【实验仪器】
气垫导轨、滑块、 气源、弹簧、小砝 码及砝码盘,游标 卡尺等。
送至底座转向放置,以避免取针器上的磁铁对落针产生影响。 按单板机键盘上的"E"键,数码管显示"C 000"单板机处于待命状 态。
5、稍微转动盖子,将针调到圆筒中轴线上,待液体稳定后,拉 起发射器上的磁铁,让针沿圆筒轴线下落,这时霍尔传感器被 触发,计时器工作,等候约16秒,数码显示针下落距离I的时 间t(单位:毫秒)。 6、继续操作单板机,按“A”键,显示预先设置的针的有效密度, 如需修改参数,可直接按数码键输入测量值。再按“A”键显示 液体密度,同样可作参数修改。第三次按“A"键,则显示测得 液体粘度η。 7、多次测量t及η值(3-5次),每次应先按“复位”键,在显示 “PH-2”后,再重复4, 5, 6各步骤。
实验1 物体密度的测量
【实验目的】
测定规则物体和不规则物体的密度
【实验仪器】
物理天平、温度计、 比重瓶、烧杯、 游 标卡尺、螺旋测微计 和待测样品
螺旋测微计
烧杯
实验仪器图
【设计要求】
1.根据已给仪器和测量结果的相对不确定度设计出 实验原理,导出实验公式 2.设计实验步骤 3.数据处理 4.实验结果进行分析
每当磁铁经过霍尔传感器附近时,传感器输出一个矩形脉冲,同 时由LED(发光二极管)指示。 4. 单板机计时器 以单板机为基础的多功能毫秒计用以计时和处理数据由6个数 码管显示。其面板如图4所示,单板机计时器不仅可以计数、计 时,还有存贮、运算和输出等功能。
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4) 上下晃动眼睛调节M2反射镜的垂直拉簧微调螺丝 ,左右晃动眼睛调节M2反射镜的水平拉簧微调螺 丝,反复细致地调节,使圆环形等倾条纹大小不因 观察位置而变(即无吞吐现象)为止。
5) 测量前应转动微调手轮,移动M1反射镜,观察等 倾条纹的变化情况。选择合适一段区间,以利完成13 测量。




条 纹
长度所需的时间, 称为相干时间。
16
实验内容
调整迈克尔逊干涉仪 测钠光的波长 转动微动手轮观察干涉条纹的“冒出”或“ 缩进”现象,记录干涉条纹“冒出”或“缩进 ”50条相对应的M1反射镜的位置d,连续测 10组数据。自行设计数据表格。
17
数据处理
• 用逐差法处理数据,计算波长的不确定度,正确表 示实验结果。
3、当光程差接近零时,可避免第二种情况的发生,
可视度较佳。
15
相干性问题(时间相干性)
• 相干性是光源相干程度的一个描述.为简单起见, 以入射角i = 0 作为例子, 讨论相距为d 的薄膜上 、下两表面反射光的干涉情况.这时两束光的光程 差L = 2 d , 干涉条纹清晰.当d 增加某一数值d′后, 原有的干涉条纹变成一片模糊, 2 d′就叫作相干长 度, 用Lm 表示.相干长度除以光速c, 是光走过这段
2
实验目的
• 了解迈克耳逊干涉仪的原理、结构和调节 方法。
• 观察等倾干涉条纹, 加深对干涉原理的理解 。
• 测量He-Ne激光的波长。
3
实验仪器
• 迈克耳逊干涉仪、 • He-Ne激光器。 • 扩束镜
4
实验原理
d
M 2'

1
M1


2 G1 G2 M2
尔 逊

1



半透半 1’ 2’ 补偿板
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
2ndcosi (2KK1)2
(明条纹) (暗条纹)
7
实验原理
条纹特点 • 1、i越小,级次越大,i=0时级次最高。 • 2、d增加时条纹涌出,d减小时条纹淹没。
针对i=0的中央条纹,当d增加(减小)半个 波长时,便有一个条纹涌出(淹没)。设涌 出或淹没的条纹数N,则λ=2Δd/N. • 3、d增大时条纹变细变密,d减小时条纹变 粗变疏。
12
迈克耳逊干涉仪的调节
2) 在扩束透镜和分光板之间,放置笔尖,用肉眼直接 观察笔尖多个投影,调整M1反射镜(或M2反射镜 )镜后螺丝,使笔尖2个投影重合,即可观察到等 厚条纹。
3) 调整M2反射镜微调螺丝,使条纹变粗、弯曲,直 至成圆环形。若条纹对比度(反衬度)下降,可略 微调整丝杆,移动M1反射镜,使条纹对比度改善 。
2产、生当的光条程纹差为为重L叠= 的m亮λ1纹/2和=暗(n纹+,0.使5)得λ视2/2野时中, 条两纹种的光
可见度降低, 可见度为零,
若 即看λ1 不与清λ2条的纹光了的。亮度又相同,
则条纹的
所以在移动M1 以增加( 或减小) 光程差时, 可见度 会发生周期性的变化,由最佳到最差,由最差到最佳。
主要内容
• 实验目的 • 实验原理 • 实验仪器
• 实验内容 • 数据处理 • 注意事项
1
简介
1881 年美国物理学家迈克耳逊(A.A.Michelson) 为测量光速, 依据分振幅产生双光束实现干涉 的原理精心设计了这种干涉测量装置.迈克耳 逊和莫雷(Morley)用此一起完成了在相对论 研究中有重要意义的“以太”漂移实验.迈克耳 逊干涉仪设计精巧、应用广泛, 许多现代干涉 仪都是由它衍生发展出来的。
路 原
反膜


迈克耳逊干涉仪产生的干涉,与M1、M2之间的空气薄膜产生的干涉一样5。
实验原理
• 薄膜等倾干涉是分振幅干涉。 S 设薄膜上下表面平行。如图2
a1
a2
a1与a2的光程差为
iD
L2nd coi s
dA B
n
C
即入射角相同的点的光程
差L相同,故称等倾干涉。
干涉图样为同心圆。
图2 面光源产生的等倾干涉
8
实验原理
• 利用薄膜等倾干涉测波长 干涉图象中,随着d 的增大或减小,条纹从中心 “冒出”或向中心“缩入”。设M1移动d时,K的 变化量为N则 d N
2
数出N个条纹对应的d,即可求出波长。
9
实验仪器
观察屏
分光板
补偿板 全反镜
粗调手轮 细调手轮
水平调节螺丝 竖直调节螺丝
10
实验仪器
主尺
粗动手轮读数窗口
21
最后读数为:33.52246mm
微动手轮
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迈克耳逊干涉仪的调节 (技能训练的重点)
1、光源的调节 放置好钠光灯使光源和分光板G1、补偿板
G2及反射镜M2中心大致等高,且三者连线 大致垂直于M2镜。适当调节光源及扩束透镜 的位置使得在E处视野可看到均匀的亮斑。 2、等倾干涉条纹的调节 1)转动粗动手轮,尽量使M1、M2距分光板后 表面的距离相等。
优点: 保持了多次测量的优点,减少了随机误差。逐差法 计算简便,可随时“逐差验证”,及时发现数据规 律或错误数据。 适用条件: 要求自变量等间隔变化,函数关系为线性。
18
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
20
M2
M 2 M 2 与 M1'
M 1'
M1' 重 合
M 1'
M 1'
M2
M2






M2
M2
M 1'

M1' M1'
M2
条纹的可见度问题
小使。用的光源包含两种波长λ1 及λ2 , 且λ1 和λ2 相差很
,可1、即见当度L光=最程m佳λ差;1 同/2=时n为λ2两/2种,波此长时λ两1 及个λ波2 的长半的波亮长纹整叠数加倍,
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