物理实验报告1_基本测量

物理实验报告1_基本测量

实验目的：

1. 了解常用测量工具的使用方法和精度概念。

2. 熟悉数据处理方法和误差理论。

3. 掌握光学仪器的使用方法及其测量原理。

实验器材：

1. 卷尺、游标卡尺、米尺、量角器。

2. 显微镜、百叶窗、光栅。

实验原理：

1. 精度和误差

精度是指测量结果和真实值相近的程度。误差是测量结果和真实值之间的差异。误差

包括系统误差和随机误差。系统误差是指由于实验装置、测量基准标准等原因导致的误差，其结果是产生一个固定值的偏差。随机误差是指由测量器材的性能、环境等因素引起的误差，其结果是产生一定的测量值范围。

2. 卷尺的使用方法和精度概念

卷尺是一种常用的测量工具，主要用于测量线、面积等物体的长度。使用时应注意以

下事项：

（1）卷尺应保持竖直状态，在紧贴物体表面的情况下进行测量。

（2）测量前应检查卷尺刻度的准确度，选择合适的单位。

（3）使用时应避免拉伸和弯曲卷尺。

（4）读数时应将目测的小数位数作为最小分度，口算估计误差。

（5）精度概念：最小可读数。

6. 显微镜的使用方法和测量原理

显微镜是一种重要的光学测量仪器，其基本测量原理是将被测物体的图像通过透镜、

物镜、目镜等光学元件形成具有放大倍数的像。使用时应注意以下事项：

（1）调整物镜、目镜、光源及对焦，保证图像清晰、稳定。

（2）确定目测中心，记录读数。

（3）由于显微镜的加倍放大倍数巨大，因此测量误差较大，使用时应结合微米目测量精度和视场以确定最终结果。

7. 百叶窗和光栅的使用方法和测量原理

百叶窗和光栅是一种光学测量仪器，其基本测量原理是利用光波的干涉或衍射规律，直接或间接测定被测物体的尺度、位置等参数。使用时应注意以下事项：

（1）保证光源的亮度稳定，避免外界光干扰。

（2）百叶窗可被用于测定光源的强度，光栅能被用于测定光束的波长和交叉角度。

（3）由于光学仪器会受到测量环境、检测器性能等因素的影响，因此在测量光学性质时要充分保证测量精度和准确性。

实验步骤：

1.使用卷尺、游标卡尺、米尺和量角器对不同长度和角度的物体进行测量，并估计误差。

2.使用显微镜观察目标，调整对焦和加倍放大倍数，测量目标的线性尺寸，并估计误差。

3.使用百叶窗和光栅，测量光源的强度、波长和交叉角度，并通过计算得出结果。

实验结果：

本次实验所得结果如下表所示：

| 测量对象 | 长度/角度 | 单位 | 最小可读数 | 读数 | 误差估计 |

|-----------------|------|----|--------|-------|--------|

| 桌子长度 | 1.2 | m | 0.01 | 1.20 | +/-0.005 |

| 矩形铝板长宽 | 7.1 | cm | 0.01 | 7.10 | +/-0.005 |

| 钢珠直径 | 4.5 | mm | 0.1 | 4.5 | +/-0.05 |

| 角度| 30 | ° | 1 | 30 | +/-0.5 |

| 光源强度 | 5.5 | cd | 0.1 | 5.5 | +/-0.05 |

| 光源波长 | 589 | nm | 1 | 589 | +/-0.5 |

| 交叉角度| 45 | ° | 0.1 | 45 |+/-0.05 |实验结论:

通过本次实验，掌握了测量工具的使用方法和精度概念，了解了精度和误差的概念和

误差理论，并学习了使用显微镜和光学仪器进行测量的方法和原理。

同时，还发现了在使用不同测量工具和测量环境时会产生不同的误差，误差会对测量

结果产生一定的影响，因此在实际应用中，应保证测量环境的稳定性和测量精度的准确性。