云南大学大学物理实验5
年大学的物理实验报告万能模板
年大学的物理实验报告万能模板年大学的物理实验报告万能模板值Up-p:Up-p= 20.0 V 然后求出正弦波电压有效值U为 0.71?Up?pU?2 3.测量正弦波周期和频率在示波器上调节出大小适中、稳定的正弦波形,选择其中一个完整的波形,先测算出正弦波的周期T,即 T=1f?T然后求出正弦波的频率4.观察李萨如图形(1)将示波器的显示模式切换为AB,A通道接到如图电路的位置1,调节信号发生器输出电压的频率为50Hz;信号发生器2的输出端接到示波器B通道,分别调节输出正弦波的频率为50Hz、75Hz、100Hz、150Hz,观察并记录各种李萨如图形(2)将示波器的显示模式切换为AB,A通道接到如图电路的位置2,调节信号发生器输出电压的频率为50Hz;信号发生器2的输出端接到示波器B通道,分别调节输出正弦波的频率为50Hz、75Hz、100Hz、150Hz,观察并记录各种李萨如图形。
思考题1. 信号的幅值对李萨如图形有影响么?答:有影响,李萨如图的图形形状还与两个信号的幅值以及相位有关。
要获得稳定的李萨如图形,两个信号的频率应符合什么样的关系?答:李萨如图上的每一个点都可以用以下的公式进行表示X=A1sin和Y=A2sin。
从这里可以看出,李萨如图实际上是一个质点同时在X轴和Y轴上作简谐运动形成的。
但是,如果这两个相互垂直的振动的频率为任意值,那么它们的合成运动就会比较复杂,而且轨迹是不稳定的。
篇三:大学物理实验4-实验报告模板云南大学软件学院实验报告课程:大学物理实验学期:201X-201X学年第一学期任课教师:包崇明专业:信息安全学号:姓名:成绩:实验4 利用单摆测量重力加速度一、实验目的1.学习实验方案设计的基本方法。
学习根据已知条件和测量精度的要求,设计实验方案。
3.学习分析测量中系统误差的主要来源和修正方法。
二、实验内容1.推算出重力加速度的计算公式。
g?4l2 T22.根据实验步骤,测量各项参数,记录入下表中,并计算出每次实验测得的重力加速度的值:3.对实验结果进行简要讨论,提出可能产生误差的环节,以及减小误差的方法。
光拍频波和光速测量
一、实验目的1.理解光拍频概念及其获得。
2.掌握光拍法测量光速的技术。
二、实验原理光拍频法测量光速是利用光拍的空间分布,测出同一时刻相邻同相位点的光程差和光拍频率,从而间接测出光速。
1、光拍的产生和接受根据振动迭加原理,两列速度相同,振面和传播方向相同,频差又较小的简谐波迭加形成拍。
假设有两列振幅相同(只是为了简化讨论)、角频率分别为ω1和ω2的简谐拨沿x 方向传播。
10111cos()E E t k x ωϕ=-+20222cos()E E t k x ωϕ=-+k 1=2π/λ1,k 2=2π/λ2称为波数,ϕ1和ϕ2称为初位相,这两列简谐波迭加后得:121212121202cos cos 2222x x E E E E t t c c ωωϕϕωωϕϕ--++⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+=-+-+⎪⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦ (1)E 是以角频率为122ωω+,振幅为12122cos 022x E t c ωωϕϕ--⎡⎤⎛⎫-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的前进波。
注意到其振幅是以角频率122ωωω-∆=随时间作周期性的缓慢变化。
所以称E 为拍频波,其中122Fωωωπ-∆==∆,F ∆称为拍频。
s λ∆是拍的波长。
2、相拍二光束的获得假设超声波()(),cos 0u y t u t k y s s ω=-沿y 方向以行波传播,它引起介质在y 方向的应变为:()()00sin sin s s s s s u S u k t k y s t k y yωω∂==-=-∂ (2)若介质y 方向的宽度b 恰好是超声波半波长的整数倍,且在声源相对的端面敷上反射材料,使超声波反射,在介质中形成驻波声场,(),2cos cos 0u y t u t k y s s ω=g ,它使介质在y 方向的应变为:002cos sin 2cos sin s s s s s u S u k t k y s t k yyωω∂=-==∂ (3)即用同样的超声波源激励,驻波引起的应变量幅值是行波的两倍,这样光通过介质产生衍射的强度比行波法强的多,所以本实验采用驻波法。
真空的获得与测量
云南大学物理实验教学中心实验报告课程名称:近代物理实验实验项目:真空的获得与测量学生姓名:朱江醒学号: 20051050148 物理科学技术学院物理系2005级数理基础科学专业指导教师:葛茂茂实验时间: 2007年 12月 23 日 8 时 30 分至12时 30 分实验地点:物理馆实验类型:教学(演示□验证□综合□设计□) 学生科研□课外开放□测试□其它□一.实验目的1.学习高真空的获得与测量方法。
2.熟悉有关设备和仪器的使用方法。
二.实验原理真空技术在工业生产和科学研究中广泛的应用。
真空技术主要包括真空的获得、测量和检查漏气等方面的内容。
1.高真空的获得获得真空用真空泵。
真空泵按工作条件的不同分为两类:能够在大气压下工作的真空泵称为初级泵(如机器泵),用来产生预备真空,需要在预备条件下才能工作的真空泵称为次级泵(如扩散泵),次级泵用来进一步提高真空度,获得高真空。
(1)机器泵一般采用油封转片式机器泵,在圆柱形气缸(定子)内有偏心圆柱作为转子,当转子绕轴转动时,其最上部与气缸内表面紧密接触,沿转子的直径装有两个滑动片(简称滑片),其间装有弹簧,使滑动片在转子转动时与气缸内表面紧密接触,当转子沿箭头所指方向转动时,就可以把被抽容器内的气体由进气管吸入而经过排气孔,排气阀排出机械泵。
为了减少转动摩擦和防止漏气,排气阀及其下部的机械泵内部的空腔部分用密封油密封。
机械泵用的密封油是一种矿物油,要求在机械泵的工作温度下有小的饱和蒸汽压和适当的粘度,机器泵的极限真空度一般在10-2~10-4mmHg,抽气速率一般为每分钟数十升到数百升。
(2)扩散泵一般多采用油扩散泵,扩散泵是高真空泵,当机器泵的极限真空度不能满足要求时,通常加扩散泵来获得高真空。
这种泵不能从通常气压下开始工作,只能在低于1Pa气压下才能工作。
因此,必须与初级泵串联使用。
油扩散泵使用的工作液体有许多种,目前广泛使用的是274号硅油(20℃时饱和汽压为1.3×10-7Pa)和275号硅油(20℃时饱和汽压为1.3×10-8Pa)。
大学物理实验报告
大学物理实验指导书云南大学软件学院目录1.课程基本信息 (2)2.课程简介 (2)3.教学目的与基本要求 (2)4.考核方式和成绩评定办法 (3)5.参考文献 (3)6.实验指导 (4)6.1测量及误差分析 (4)6.2质点运动学 (9)6.3质点动力学 (11)6.4静电场 (13)6.5磁场 (18)6.6电量测量.................................. 错误!未定义书签。
6.7波的叠加.................................. 错误!未定义书签。
6.8示波器.................................... 错误!未定义书签。
6.9传感器.................................... 错误!未定义书签。
6.10光的干涉与衍射.......................... 错误!未定义书签。
1. 课程基本信息名称:大学物理实验/College Physics Lab课程性质:学科基础总学时/学分: 32/12. 课程简介本实验课程根据教育部《非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求》并结合软件学院人才培养目标开展教学。
本实验课程内容包括:•测量误差的基础知识、用计算机处理实验数据的基本方法,以及基本物理量的测量方法,并加强数字化测量技术的应用。
•结合软件学院的专业特点,通过计算机模拟和实际操作掌握误差分析方法、质点运动学、质点动力学、振动与波、电场、磁场、光的干涉与衍射等基本原理。
•学习常用物理实验方法,实验室常用仪器的性能,常用实验操作技术及仪器正确调节,学习简单的计算机模拟。
3. 教学目的与基本要求本实验课培养学生初步掌握实验科学的思想和方法,提高其分析能力和创新能力;培养理论联系实际的科学作风,认真严谨的科学态度,积极主动的探索精神,团结协作的职业素养。
使之加深对物理学基本概念、基本理论的理解,掌握运用物理学基本原理分析和解决问题的科学方法。
大学物理实验8-实验报告
云南大学软件学院实验报告
课程:大学物理实验学期:2014-2015学年第一学期任课教师:朱艳萍专业:学号:姓名:成绩:
实验8 光的干涉
一、实验目的
1.了解迈克耳逊干涉仪的结构,掌握调节方法;
2、观察光的干涉条纹。
二、实验步骤(用截图来表示)
1、调整干涉仪,为实验做好准备。
2、测量He-Ne激光的波长。
波长经计算得:631nm
3、测量钠光波长、波长差及相干长度。
缓慢转动微动手轮,移动M1,中心每生出或吞进n个条纹,几下移动的距离,用公式2h/n求出波长调节过程中发现钠光条纹的清晰度会产生变化。
4、测量透明薄片的折射率。
换用白光光源。
在d=0的附近可看到白色的干涉花纹:中央是直线黑纹,即中央花纹;两旁是对称分布的彩色花纹。
D稍大时,显不出条纹,当视场中出现中央花纹后,在M1与G1之间放入折射率为n,厚度为l的透明薄片,则此时光程差要比原来增大2l(n-1),中央花纹既移出视场范围,如果将M1向G1前移动d,使d=l(n-1) ,则中央花纹重新出现,测出d,则可由d=l(n-1)求出折射率n.。
塑料片材的组成、结构与其裂纹问题分析
第2 卷 , 3 2 第 期 200 2年 6月
光
谱
学
与 光
谱
分
析
vi s s
Vo. 2 No 3 p 4 94 1 1 . . ,p 0 — 1 2 Jn .02 ue2 0
S e t ̄c D n ; cr l D cr o v a d o ta e
a , n, C NiZn," s S, a, , 1/
2 实验 结 果一 般 分 析
2 1 材 料成 分判 定 .
由图 1 图 2位 置 在 100 l4 3 29 0 28 0 13 0 与 9 , 3 , 2 . 5 , 3 ,
1 5 , 6∞ 。等处吸收峰的形状 和相 对强度 , 比标 准谱 4 68 2 ’ 对
IP -00 l型等离 子体发 射光 谱仪 ( C S10 I 日本 岛津公 司 ) ,
L的片材 , 在光学显微镜下观察有细微裂纹 , 平时易碎裂 。 片材平均厚度 : . m。片材平均重量 : .1 0 0 8r n 1 1 ×1
m =
高频功率 1 2k , . W 观测高度 1 a , 5rT 冷却气流 1 mi , l fi 5L- n 净
化气流 3 5 — n 载气流 1L— n , .2L mi一, mi~ 等离子 气流 12L, mi~ , 9 .9 n 用 9 9 %的氩作各种 工作气体 ;
13 测 量 结 果 .
测量结果列 于表 1 ~表 3以及 图 1 ~图 4 。
T b 1 F I e r iai sl f w id fpat i tr l a . T R d t m n t nr ut o oknso 】 i sc maei s e o e s t sc le a
密立根油滴实验
云南大学物理实验教学中心实验报告课程名称:近代物理实验实验项目:密立根油滴实验学生姓名:朱江醒学号: 20051050148 物理科学技术学院物理系2005级数理基础科学专业指导教师:姜泽军实验时间: 2007年 11 月 18 日 8 时 30 分至12时 30 分实验地点:四合院实验类型:教学(演示□验证□综合□设计□) 学生科研□课外开放□测试□其它□一、实验目的1、利用电视显微密立根油滴仪测量电子电荷。
2、了解CCD 图像传感器的原理与应用,学习电视显微测量方法。
二、实验原理一个质量为m ,带电量为q的油滴处在二块平行极板之间,在平行极板未加电压时,油滴受重力作用而加速下降,由于空气阻力的作用,下降一段距离后,油滴将作匀速运动,速度为Vg ,这时重力与阻力平衡(空气浮力忽略不计),如图1所示。
根据斯托克斯定律,粘滞阻力为f a V rg =6πη图1 式中η是空气的粘滞系数,a是油滴的半径,这时有 6πηa V mg g = (1)当在平行极板上加电压V 时,油滴处在场强为E的静电场中,设电场力q E与重力相反,如图2所示,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、重力与电场力达到平衡(空气浮力忽略不计),则油滴将以匀速上升,此时速度为Ve,则有:mg qE V a g -=ηπ6 (2)又因为 E=V/d (3) 由上述(1)、(2)、(3)式可解出 q mgdVV V V g e g=+⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪ (4) 为测定油滴所带电荷q,除应测出V、d和速度Ve、Vg外,还需知油滴质量m,由于空气中悬浮和表面张力作用,可将油滴看作圆球,其质量为m a =433/πρ (5) 式中ρ是油滴的密度。
由(1)和(5)式,得油滴的半径2129⎪⎪⎭⎫⎝⎛=g V a g ρη (6) 考虑到油滴非常小,空气已不能看成连续媒质,空气的粘滞系数η应修正为 '=+ηη1b pa(7)式中b为修正常数,p为空气压强,a为未经修正过的油滴半径,由于它在修正项中,不必计算得很精确,由(6)式计算就够了.实验时取油滴匀速下降和匀速上升的距离相等,设都为l ,测出油滴匀速下降的时间tg,匀速上升的时间te ,则Vg l tg =/ Ve l te =/ (8) 将(5)、(6)、(7)、(8)式代入(4),可得图 2q g l b pa d V te tg tg =+⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪+⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪18211113212πρη//令 K g l b pa d =+⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪∙182132πρη/得 q K te tg tg =+⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪11112//V (9)此式是动态(非平衡)法测油滴电荷的公式。
实验报告格式印刷版ok
云南大学物理实验教学中心实验报告课程名称:软件技术上机实验项目:线性表(顺序存储)及其应用学生姓名:韦永对学号:***********物理科学技术学院物理系08 级数理基础专业指导教师:实验时间:2010 年10月24日时分至时分实验地点:实验类型:教学(演示□验证□综合□设计□)学生科研□课外开放□测试□其它□云南大学物理实验教学中心实验预习报告实习一、线性表(顺序存储)及其应用(分四个实验)一.实习目的:掌握顺序表的建立及基本操作。
二.问题:建立一个顺序表,表中元素为学生,每个学生信息包含姓名和学号两部分,对该表实现:①输出、②插入、③删除、④查找功能。
三.预习程序清单#include <iostream>using namespace std;typedef struct{ int num ; char name[10]; } STUDENT;class sq_LList{ private:int mm; int nn ; STUDENT *v;public:sq_LList(int);//建立顺序表void prt_sq_LList();//顺序输出void ins_sq_LList(int, STUDENT); //指定插入void del_sq_LList(int); //删除void fin_sq_LList (int);//查找};sq_LList ::sq_LList(int m){ mm=m;v=new STUDENT [mm];v[0].num=111; strcpy(v[0].name,"aaa");v[1].num=222; strcpy(v[1].name,"bbb");nn=2; }void sq_LList ::prt_sq_LList(){ int i;for(i=0; i<nn; i++)cout<<"学号"<<v[i].num<<" 姓名"<<v[i].name<<endl;}void sq_LList ::ins_sq_LList(int i, STUDENT b){ int k;if(nn==mm){cout<<"overflow"; return;}if(i>nn) i=nn+1;if(i<1)i=1;for(k=nn; k>=i; k--) v[k]=v[k-1];v[i-1]=b; nn=nn+1;}void sq_LList ::del_sq_LList(int i){ int k;if(nn==0){cout<<"underflow"; return;}if(i>nn||i<1){cout<<"No"; return;}for(k=i; k<nn; k++) v[k-1]=v[k];nn=nn-1;}void sq_LList ::fin_sq_LList(int i){int k;if(i>nn||i<1){cout<<"No"; return;}cout<<"学号"<<v[i-1].num<<"姓名"<<v[i-1].name;}int main(){ int mx; sq_LList s1(100);while(1){ cout<<"1.输出 2.插入 3.删除 4.查找0.退出\n";cout<<"输入0-4:"; cin>>mx;switch(mx){ case 1: s1.prt_sq_LList(); break;case 2:{ int i; STUDENT b;cout<<"输入插入点位置和插入元素值:";cin>>i>>b.num>>;s1.ins_sq_LList(i,b);s1.prt_sq_LList(); break; }case 3:{int i; STUDENT b;cout<<"输入删除点位置";cin>>i;s1.del_sq_LList(i);s1.prt_sq_LList(); break; }case 4: {int i; STUDENT b;cout<<"输入要查找点的位置:";cin>>i;s1.fin_sq_LList(i); break;}case 0: cout<<"程序结束"; return 0;}}return 0;}三.调试过程:Loaded 'ntdll.dll', no matching symbolic information found.Loaded 'C:\WINDOWS\system32\ws2_32.dll', no matching symbolicinformation found.Loaded 'C:\WINDOWS\system32\ws2help.dll', no matching symbolicinformation found.Loaded 'C:\WINDOWS\system32\MSCTF.dll', no matching symbolicinformation found.Loaded 'C:\WINDOWS\system32\MSCTFIME.IME', no matching symbolicinformation found.The thread 0x6F68 has exited with code 0 (0x0).The thread 0x7E18 has exited with code -1073741510 (0xC000013A).The thread 0x69A0 has exited with code -1073741510 (0xC000013A).The thread 0x60F4 has exited with code -1073741510 (0xC000013A).The program 'C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\Debug\Cpp1.exe' has exited with code -1073741510 (0xC000013A).Compiling...Cpp1.cppC:\Documents and Settings\Administrator\桌面\Cpp1.cpp(16) : error C2143: syntax error : missing ')'before '{'执行cl.exe 时出错.Cpp1.exe - 1 error(s), 0 warning(s)丢失一个小括符,补上。
大学物理实验报告数据处理及误差分析
等精度测量的误差分析和数据处理比较容易,下面所介绍的误差和数据处理知识都是针对等精度测量的。
按照测量值获得方法的不同,测量分为直接测量和间接测量两种。
直接从仪器或量具上读出待测量的大小,称为直接测量。例如,用米尺测物体的长度,用秒表测时间间隔,用天平测物体的质量等都是直接测量,相应的被测物理量称为直接测量量。
如果待测量的量值是由若干个直接测量量经过一定的函数运算后才获得的,则称为间接测量。例如,先直接测出铁圆柱体的质量m、直径D和高度h,再根据公式??4m计算出铁的的密度2?Dh
3实验报告
实验报告是实验工作的总结。要用简明的形式将实验报告完整而又准确地表达出来。实验报告要求文字通顺,字迹端正,图表规矩,结果正确,讨论认真。应养成实验完后尽早写出实验报告的习惯,因为这样做可以收到事半功倍的效果。
完整的实验报告应包括下述几部分内容:数据表格在实验报告纸上设计好合理的表格,将原始数据整理后填入表格之中(有老师签名的原始数据记录纸要附在本次报告一起交)。数据处理根据测量数据,可采用列表和作图法(用坐标纸),对所得的数据进行分析。按照实验要求计算待测的量值、绝对误差及相对误差。书写在报告上的计算过程应是:公式→代入数据→结果,中间计算可以不写,绝对不能写成:公式→结果,或只写结果。而对误差的计算应是:先列出各单项误差,按如下步骤书写,公式→代入数据→用百分数书写的结果。结果表达按下面格式写出最后结果:
仪器因素由于仪器本身的固有缺陷或没有按规定条件调整到位而引起误差。例如,仪器标尺的刻度不准确,零点没有调准,等臂天平的臂长不等,砝码不准,测量显微镜精密螺杆存在回程差,或仪器没有放水平,偏心、定向不准等。
能谱的测量-多道
云南大学物理实验教学中心实验报告课程名称:近代物理实验实验项目: 能谱的测量-多道学生姓名:朱江醒学号: 20051050148 物理科学技术学院物理系2005级数理基础科学专业指导教师:葛茂茂实验时间: 2007年 12 月 9 日 8 时 30 分至12时 30 分实验地点:四合院实验类型:教学(演示□验证□综合□设计□) 学生科研□课外开放□测试□其它□一、实验目的(1) 了解γ射线与物质相互作用的基本特性;(2) 掌握NaI(Tl)γ谱仪的工作原理及其使用方法;(3) 学会分析137Cs 单道γ能谱;(4) 测定谱仪的能量分辨率及线性。
二.实验原理1、γ射线与物质相互作用。
当γ射线的能量在30MeV 以下时,最主要的相互作用方式有三种:(1) 光电效应。
γ射线的全部能量转移给原子中的束缚电子,使这些电子从原于中发射出来,γ光子本身消失。
(2)康普顿散射。
入射γ光子与原子的核外电子发生非弹性碰撞,光子的一部分能量转移给电子,使它反冲出来,而散射光子的能量和运动方向都发生了变化。
(3) 电子对效应。
γ光子与靶物质原子的原子核库仑场作用,光子转化为正-负电子对。
在光电效应中,原子吸收光子的全部能量,其中一部分消耗于光电子脱离原子束缚所需的电离能,另一部分就作为光电子的动能。
所以,释放出来的光电子的能量就是入射光子能量和该束缚电子所处的电子壳层的结合能B γ之差。
虽然有一部分能量被原子的反冲核所吸收,但这部分反冲能量与γ射线能量、光电子的能量相比可以忽略。
因此,E 光电子γγE B E i ≈-= (1)即光电子动能近似等于γ射线能量。
值得注意的是,由于必须满足动量守恒定律,自由电子(非束缚电子)则不能吸收光子能量而成为光电子。
光电效应的发生除入射光子和光电子外,还需要有一个第三者参加,这第三者就是发射光子之后剩余下来的整个原子。
它带走一些反冲能量,但该能量十分小。
由于它的参加,动量和能量守恒才能满足。
能谱的测量-多道
云南大学物理实验教学中心实验报告课程名称:近代物理实验实验项目: 能谱的测量-多道学生姓名:朱江醒学号: 20051050148 物理科学技术学院物理系2005级数理基础科学专业指导教师:葛茂茂实验时间: 2007年 12 月 9 日 8 时 30 分至12时 30 分实验地点:四合院实验类型:教学(演示□验证□综合□设计□) 学生科研□课外开放□测试□其它□一、实验目的(1) 了解γ射线与物质相互作用的基本特性;(2) 掌握NaI(Tl)γ谱仪的工作原理及其使用方法;(3) 学会分析137Cs 单道γ能谱;(4) 测定谱仪的能量分辨率及线性。
二.实验原理1、γ射线与物质相互作用。
当γ射线的能量在30MeV 以下时,最主要的相互作用方式有三种:(1) 光电效应。
γ射线的全部能量转移给原子中的束缚电子,使这些电子从原于中发射出来,γ光子本身消失。
(2)康普顿散射。
入射γ光子与原子的核外电子发生非弹性碰撞,光子的一部分能量转移给电子,使它反冲出来,而散射光子的能量和运动方向都发生了变化。
(3) 电子对效应。
γ光子与靶物质原子的原子核库仑场作用,光子转化为正-负电子对。
在光电效应中,原子吸收光子的全部能量,其中一部分消耗于光电子脱离原子束缚所需的电离能,另一部分就作为光电子的动能。
所以,释放出来的光电子的能量就是入射光子能量和该束缚电子所处的电子壳层的结合能B γ之差。
虽然有一部分能量被原子的反冲核所吸收,但这部分反冲能量与γ射线能量、光电子的能量相比可以忽略。
因此,E 光电子γγE B E i ≈-= (1)即光电子动能近似等于γ射线能量。
值得注意的是,由于必须满足动量守恒定律,自由电子(非束缚电子)则不能吸收光子能量而成为光电子。
光电效应的发生除入射光子和光电子外,还需要有一个第三者参加,这第三者就是发射光子之后剩余下来的整个原子。
它带走一些反冲能量,但该能量十分小。
由于它的参加,动量和能量守恒才能满足。
实验三盖革-米勒计数管的特性及放射性衰变的统计规律
云南大学物理实验教学中心实验报告课程名称:普通物理实验实验项目:实验三盖革-米勒计数管的特性及放射性衰变的统计规律学生姓名:马晓娇学号:20131050137 物理科学技术学院物理系 2013 级天文菁英班专业指导老师:何俊试验时间:2015 年11月 13 日 13 时 00 分至 18 时 00 分实验地点:物理科学技术学院实验类型:教学 (演示□验证□综合□设计□) 学生科研□课外开放□测试□其它□一、实验目的:(1)了解盖革—米勒计数管的工作原理及特点;(2)学会如何测量其特性参数及确定管子的工作电压;(3)掌握测量物质吸收系数的方法,并验证核衰变的统计规律。
二、实验原理(一)G-M管的结构和工作原理G-M管的结构类型很多,最常见的有圆柱形和钟罩形两种,它们都是由同轴圆柱形电极构成。
测量时,根据射线的性质和测量环境来确定选择哪种类型的管子。
对于α和β等穿透力弱的射线,用薄窗的管子来探测;对于穿透力较强的γ射线,一般可用圆柱型计数管。
G-M管工作时,阳极上的直流高压由高压电源供给,于是在计数管内形成一个柱状对称电场。
带电粒子进入计数管,与管内气体分子发生碰撞,使气体分子电离,即初电离(粒子不能直接使气体分子电离,但它在阴极上打出的光电子可使气体分子发生电离)。
初电离产生的电子在电场的加速下向阳极运动,同时获得能量。
当能量增加到一定值时,又可使气体分子电离产生新的离子对,这些新离子对中的电子又在电场中被加速再次发生电离碰撞而产生更多的离子对。
由于阳极附近很小区域内电场最强,故此区间内发生电离碰撞几率最大,从而倍增出大量的电子和正离子,这个现象称为雪崩。
雪崩产生的大量电子很快被阳极收集,而正离子由于质量大、运动速度慢,便在阳极周围形成一层“正离子鞘”,阳极附近的电场随着正离子鞘的形成而逐渐减弱,使雪崩放电停止。
此后,正离子鞘在电场作用下慢慢移向阴极,由于途中电场越来越弱,只能与低电离电位的猝灭气体交换电荷,之后被中和,使正离子在阴极上打不出电子,从而避免了再次雪崩。
(整理)能谱的测量-单道
云南大学物理实验教学中心实验报告课程名称:近代物理实验实验项目: 能谱的测量-单道学生姓名:朱江醒学号: 20051050148 物理科学技术学院物理系2005级数理基础科学专业指导教师:葛茂茂实验时间: 2007年 12 月 16 日 8 时 30 分至12时 30 分实验地点:四合院实验类型:教学(演示□验证□综合□设计□) 学生科研□课外开放□测试□其它□一、实验目的(1) 了解γ射线与物质相互作用的基本特性;(2) 掌握NaI(Tl)γ谱仪的工作原理及其使用方法;(3) 学会分析137Cs 单道γ能谱;(4) 测定谱仪的能量分辨率及线性。
二.实验原理1、γ射线与物质相互作用。
当γ射线的能量在30MeV 以下时,最主要的相互作用方式有三种:(1) 光电效应。
γ射线的全部能量转移给原子中的束缚电子,使这些电子从原于中发射出来,γ光子本身消失。
(2)康普顿散射。
入射γ光子与原子的核外电子发生非弹性碰撞,光子的一部分能量转移给电子,使它反冲出来,而散射光子的能量和运动方向都发生了变化。
(3) 电子对效应。
γ光子与靶物质原子的原子核库仑场作用,光子转化为正-负电子对。
在光电效应中,原子吸收光子的全部能量,其中一部分消耗于光电子脱离原子束缚所需的电离能,另一部分就作为光电子的动能。
所以,释放出来的光电子的能量就是入射光子能量和该束缚电子所处的电子壳层的结合能B γ之差。
虽然有一部分能量被原子的反冲核所吸收,但这部分反冲能量与γ射线能量、光电子的能量相比可以忽略。
因此,E 光电子γγE B E i ≈-= (1)即光电子动能近似等于γ射线能量。
值得注意的是,由于必须满足动量守恒定律,自由电子(非束缚电子)则不能吸收光子能量而成为光电子。
光电效应的发生除入射光子和光电子外,还需要有一个第三者参加,这第三者就是发射光子之后剩余下来的整个原子。
它带走一些反冲能量,但该能量十分小。
由于它的参加,动量和能量守恒才能满足。
全息照相
云南大学物理实验教学中心实验报告课程名称:近代物理实验实验项目:全息照相学生姓名:朱江醒学号: 20051050148 物理科学技术学院物理系2005级数理基础科学专业指导教师:姜泽军实验时间: 2007年 11 月 11日 8 时 30 分至12时 30 分实验地点:四合院实验类型:教学(演示□验证□综合□设计□) 学生科研□课外开放□测试□其它□一、实验目的1.了解全息照相的基本原理和实验装置.2.初步掌握全息照相的方法。
拍摄一幅漫反射三维全息照片。
3.学会全息片的再现观察,了解全息照相的特点。
二、实验原理全息照相分两步,波前记录和波前再现.波前记录是将物体射出的光波与另一光波--参考光波相干涉,用照相的方法将干涉条纹记录下来,称为全息图或全息照片,这一过程叫造图过程。
全息图具有光栅状结构,当用原记录时用的参考光或其它相干光照射全息图时,光通过全息图后发生衍射。
其衍射光波与物体光波相似,构成物体的再现像。
1. 全息图的记录 全息图记录的一般光路如图1所示。
激光器输出的光束用分束器图 1 图 2(1)分为两束。
反射的一束经全反镜(6)反射到全息底片(5)上作为参考光;透射的一束经全反镜(2)反射到物体上,再经物体表面漫反射,作为物光射到全息底片上。
参考光与物光相干涉,在这种干涉场中的全息底片经曝光、显影和定影处理以后,就将物光波的全部信息(振幅和相位)以干涉条纹的形式记录下来。
这就是波前记录过程。
所得到的全息图实际是一种较复杂的光栅结构。
2.全息图的再现 拍摄好的全息底片放回原光路中,用参考光波照射全息片时,经过底片衍射后得到零级光波,从底片透射而出;另外在两侧有正一级衍射和负一级衍射光波存在。
人眼迎着正—级衍射光看去,可看到一个与被拍物体完全一样的立体的无失真的虚像。
在负一级位置上,可用屏接收到一个实像,称为共轭象,如图2所示。
3.全息图的特点 全息照相有以下几个特点。
①三维立体象.因为记录的是光波的全部信息,即振幅与相位同时记录在全息片上。
云南大学大学物理实验6-实验报告模板
云南大学软件学院 实验报告课程: 大学物理实验 学期: 2012-2013学年 第一学期 任课教师: 专业: 学号: 姓名: 成绩:实验6 示波器一、实验目的1.了解示波器的主要结构和显示波形的基本原理。
2.学会使用信号发生器。
3.学会用示波器观察波形以及测量电压、周期和频率。
二、实验内容1.观察信号发生器波形 2.测量正弦波电压在示波器上调节出大小适中、稳定的正弦波形,选择其中一个完整的波形,先测算出正弦波电压峰—峰值U p-p ,即:U p-p =(垂直距离DIV )×(档位V/DIV )×(探头衰减率)= 20V然后求出正弦波电压有效值U 为2U 71.0U pp -⨯== 7.1V3.测量正弦波周期和频率在示波器上调节出大小适中、稳定的正弦波形,选择其中一个完整的波形,先测算出正弦波的周期T ,即T =(水平距离DIV )×(档位t/DIV )= 1s然后求出正弦波的频率T f 1== 1Hz 。
4.利用李萨如图形测量频率设将未知频率f y 的电压U y 和已知频率f x 的电压U x(均为正弦电压),分别送到示波器的Y 轴和X 轴,则由于两个电压的频率、振幅和相位的不同,在荧光屏上将显示各种不同波形,一般得不到稳定的图形,但当两电压的频率成简单整数比时,将出现稳定的封闭曲线,称为李萨如图形。
根据这个图形可以确定两电压的频率比,从而确定待测频率的大小。
图4-15-8列出各种不同的频率比在不同相位差时的李萨如图形,不难得出:yx xy N N f X f Y 点数垂直直线与图形相交的点数水平直线与图形相交的轴电压的频率加在轴电压的频率加在=所以未知频率xyx y f NN f =但应指出水平、垂直直线不应通过图形的交叉点。
测量方法如下:(1)将一台信号发生器的输出端接到示波器Y 轴输入端上,并调节信号发生器输出电压的频率为50Hz ,作为待测信号频率。
把另一信号发生器的输出端接到示波器X 轴输入端上作为标准信号频率。
光电效应普朗克常数的测量
云南大学物理实验教学中心实验报告课程名称:创新性实验实验项目:光电效应普朗克常数的测量学生姓名:朱江醒学号: 20051050148 物理科学技术学院物理系2005级数理基础科学专业指导教师:姜泽军实验时间: 2007年 12 月 1 日 8 时 30 分至12时 30 分实验地点:物理馆实验类型:教学(演示□验证□综合□设计□) 学生科研□课外开放□测试□其它□一、实验目的1.了解光电效应及其规律,理解爱因斯坦光电方程的物理意义 2. 用减速电位法测量光电子初动能,求普朗克常数。
二、实验原理 1.光电效应金属在光的照射下释放出电子的现象叫做光电效应。
根据爱因斯坦的“光量子概念”,每一个光子具有能量E h ν=,当光照射到金属上时,其能量被电子吸收,一部分消耗于电子的逸出功W s ,另一部分转换为电子逸出金属表面后的动能。
由能量守恒定律得212s h m W νν=+ (1)此式称为爱因斯坦光电方程。
式中h 为普朗克常数,ν为入射光的频率,m 为电子质量,v 为电子的最大速度,上式右边第一项为电子最大初动能。
用光电方程圆满解释了光电效应的基本实验事实:电子的初动能与入射光频率呈线性关系,与入射光的强度无关。
任何金属都存在一截止频率0ν,0/s W h ν=,0ν又称红限,当入射光的频率小于0ν时,不论光的强度如何,都不产生光电效应。
此外,光电流大小(即电子数目)只决定于光的强度。
2.验证爱因斯坦光电方程,求普朗克常数本实验采用“减速电位法”决定电子的最大初动能,并由此求出普朗克常数h 。
实验原理如图1所示。
图中K 为光电管阴极,A 为阳极。
当频率为ν的单色光入射到光电管阴极上时,电子从阴极逸出,向阳极运动,形成光电流。
当AK A K U U U =-为正值时,AK U 越大,光电流AK I 越大,当电压AK U 达到一定值时,光电流饱和,如图2中虚线所示。
若AK U 为负(即在光电管上加减速电位),光电流逐渐减小,直到AK U 达到某一负值s U 时,光电流为零,s U 称为遏止电位或截止电压。
大学物理实验5 磁场
云南大学软件学院 实验报告课程: 大学物理实验 学期: 任课教师:班级: 学号: 序号: 姓名: 成绩:实验5 磁场一、实验内容1在本实验中预设带电粒子所带电荷q 与质量m 之比绝对值为1。
实验程序界面如下图:任意选定10个速度,调整磁感应强度值与电场强度值,使带电粒子的运动轨迹为水平直线。
将运动轨迹为直线所对应的速度、磁感应强度、及电场强度数值填入下表中。
问题:该带电粒子带正电荷还是负电荷?为什么?B x y二、实验内容21.当AC 杆以初速度v 0向右运动时,使用matlab 编写程序,求AC 杆运动的加速度方程、速度方程和位移方程。
2.使用matlab 编写程序,绘制AC 杆运动的速度曲线和位移曲线。
3.分析AC 杆能够移动的最大距离是多少?运动时间是多少?syms B L m R B v F v0F=sym((-(B*L).^2*v)/R);a=F/mu=dsolve('Dv=(-(B*L)^2*v)/(R*m)','v(0)=v0')x=dsolve('Dx=v0*exp(-B^2*L^2/R/m*t)','x(0)=0') t=0:0.01:5;u=1.*exp(-t);x=-1./exp(t)+1;subplot(2,1,1);plot(t,u);title('AC杆运动的速度');xlabel('t/s');ylabel('v/m*s^-^1');grid on;subplot(2,1,2);plot(t,x);title('位移');xlabel('t/s');ylabel('x/m');grid on;。
能谱的测量-单道
云南大学物理实验教学中心实验报告课程名称:近代物理实验实验项目: 能谱的测量-单道学生姓名:朱江醒学号: 20051050148 物理科学技术学院物理系2005级数理基础科学专业指导教师:葛茂茂实验时间: 2007年 12 月 16 日 8 时 30 分至12时 30 分实验地点:四合院实验类型:教学(演示□验证□综合□设计□) 学生科研□课外开放□测试□其它□一、实验目的(1) 了解γ射线与物质相互作用的基本特性; (2) 掌握NaI(Tl) γ谱仪的工作原理及其使用方法; (3) 学会分析137Cs 单道γ能谱;(4) 测定谱仪的能量分辨率及线性。
二.实验原理1、γ射线与物质相互作用。
当γ射线的能量在30MeV 以下时,最主要的相互作用方式有三种:(1) 光电效应。
γ射线的全部能量转移给原子中的束缚电子,使这些电子从原于中发射出来,γ光子本身消失。
(2)康普顿散射。
入射γ光子与原子的核外电子发生非弹性碰撞,光子的一部分能量转移给电子,使它反冲出来,而散射光子的能量和运动方向都发生了变化。
(3) 电子对效应。
γ光子与靶物质原子的原子核库仑场作用,光子转化为正-负电子对。
在光电效应中,原子吸收光子的全部能量,其中一部分消耗于光电子脱离原子束缚所需的电离能,另一部分就作为光电子的动能。
所以,释放出来的光电子的能量就是入射光子能量和该束缚电子所处的电子壳层的结合能B γ之差。
虽然有一部分能量被原子的反冲核所吸收,但这部分反冲能量与γ射线能量、光电子的能量相比可以忽略。
因此,E 光电子γγE B E i ≈-= (1)即光电子动能近似等于γ射线能量。
值得注意的是,由于必须满足动量守恒定律,自由电子(非束缚电子)则不能吸收光子能量而成为光电子。
光电效应的发生除入射光子和光电子外,还需要有一个第三者参加,这第三者就是发射光子之后剩余下来的整个原子。
它带走一些反冲能量,但该能量十分小。
由于它的参加,动量和能量守恒才能满足。
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云南大学软件学院 实验报告
课程: 大学物理实验 学期: 2014-2015学年 第一学期 任课教师: 许红星 序号: 39 专业: 网络工程 学号: 姓名: 成绩:
实验5 静电场
一、实验目的
了解同心圆静电场的电势及电场的分布状况,更深的理解电势及电场的性质,更深层次的理解静电场。
二、实验原理
根据高斯定理推导出电场及电势的分布公式;利用数据分析软件,如Microsoft Excel 绘制电场及电势的分布图。
场强分布:
当r < R 1时,
001=⇒=⋅⎰⎰E dS E S
当R 1 < r < R 2时,
⇒=⋅⎰⎰01εq dS E S 210241
r q E επ=
当R 2 < r < R 3时,
003=⇒=⋅⎰⎰E dS E S
当r > R 3时,
021*******εεπεq q E q q dS E S +=⇒+=⋅⎰⎰
电势分布:
根据电势的定义,可以求得电势的分布。
当r < R 1时,
3210210110143211414141332211R q q R q R q U dr E dr E dr E dr E dr E U R R R R R R r r ++
-=⋅+⋅+⋅+⋅=⋅=⎰⎰⎰⎰⎰∞∞επεπεπ
当R 1 < r < R 2时,
321021010143214141413322R q q R q r q U dr E dr E dr E dr E U R R R R r r ++
-=⋅+⋅+⋅=⋅=⎰⎰⎰⎰∞∞επεπεπ
当R 2 < r < R 3时,
3
2101431413
3
R q q U dr
E dr E dr E U R R r r +=⋅+⋅=⋅=⎰⎰⎰∞∞επ
当r > R 3时,
r
q q U dr
E dr E U r r 21014141+=⋅=⋅=⎰⎰∞
∞επ
三、实验任务
1. 选取相关参数,截图如下:
同心圆半径和电荷量:
各位置半径场强及电势能:
2、得到电场分布图和电势分布图:
电场分布图
电势能分布图。