光信《大学物理实验》期末复习重点
大学物理实验知识点整理
大学物理实验知识点整理一、光谱实验1、氢、钠原子光谱实验观察到的线系。
氢原子:巴尔末线系钠原子:主线系、锐线系、漫线系、基线系2、光电倍增管的工作原理。
光阴极在光子作用下发射电子,这些电子被外电场或磁场加速,聚焦于第一次极。
这些冲击次极的电子能使次极释放更多的电子,它们被聚焦在第二次极。
这样,一般经十次以上倍增,放大倍数可达到108~1010。
最后,在高电位的阳极收集到放大了的光电流。
输出电流和入射光子数成正比。
整个过程时间约10-8秒。
3、光谱仪的构成及工作原理由光学系统、电子系统、软件系统构成光源发出光束进入入射狭缝S1,经准光镜M1反射成平行光束投向平面光栅G上,衍射后的平行光束经物镜M2成像在S2上,或经M2和M3平面镜成像在S3上。
电子系统接收光信号并转换为电信号,后经过信号放大系统,并通过A/D转换系统将模拟信号转换成数字信号,导入软件系统,对数据进行处理。
4、什么是量子缺?怎么测量?量子缺△l是指在能级分裂过程中产生的量子亏缺,是一个与主量子数和轨道量子数都有关的修整数。
在Na原子光谱实验中,通过测量谱线波长,得到波数差,然后查里德伯表得到m、n,利用线性插值法得到a值,代入计算式n-△l=m+a求出△l。
5、狭缝宽度和高压对测量结果的影响对测量结果无影响。
但对仪器的分辨率有一定关系,会在一定范围内影响观测效果。
6、氢、钠实验中,所用到的光源、分光元件、光强探测器分别是什么?氢:氘灯、平面衍射光栅、PMT钠灯、平面闪耀(反射)光栅、CCD和PM T;二、真空技术1、粗真空、低真空、高真空区域的划分粗真空:105——1330Pa 低真空:1330——0.13Pa 高真空:0.13——1.3*10-6Pa2、机械泵规格的含义2X-8中2表示双级,8表示抽速为8L/S3、油扩散泵中扩散的含义利用气体扩散原理现象来抽气;扩散泵油被加热沸腾后产生的高压蒸汽流经导流管传到上部,遇冷由伞形喷口向下高速喷出,使被抽气体构成一个向出口方向运动的射流。
大学物理光学知识点归纳总结
大学物理光学知识点归纳总结光学是物理学的一个重要分支,研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射、偏振等现象和定律。
在大学物理教学中,光学是不可或缺的一部分。
本文将对大学物理中的光学知识点进行归纳总结,以帮助读者更好地理解和掌握光学知识。
一、光的传播与光的本质1. 光的传播方式光可以在真空和透明介质中传播,传播方式有直线传播、弯折传播和散射传播等。
2. 光的本质光既有波动性又有粒子性,这一性质被称为光的波粒二象性。
根据不同的实验现象,可以采用波动理论或粒子理论来解释光的行为。
二、光的反射与折射1. 光的反射定律光线入射角等于光线反射角,即入射角等于反射角,这被称为光的反射定律。
2. 光的折射定律光线从一介质射入另一介质时发生弯曲,入射角和折射角之间的关系由折射定律描述。
折射定律表达了光线在界面上的折射规律。
三、光的干涉与衍射1. 光的干涉光的干涉是指两个或多个光波相遇时产生的干涉现象。
干涉现象分为构成干涉条纹的干涉和产生干涉色彩的干涉。
2. 光的衍射光的衍射是指光通过缝隙或障碍物后产生的扩散现象。
衍射使光波传播方向发生改变,并产生与缝隙或障碍物形状有关的特定干涉图样。
四、偏振与光的分析1. 光的偏振光的偏振是指只在一个方向上振动的光,垂直于振动方向的光被滤波器所吸收,只有与振动方向平行的光能够通过。
2. 光的分析光的分析包括偏振片、偏光仪和光的色散等技术手段,它们可以帮助我们了解光的性质和进行相关实验研究。
五、光学仪器与应用1. 透镜和成像透镜是一种用于聚焦和分散光线的光学元件,常见的透镜包括凸透镜和凹透镜。
它们在成像过程中发挥着重要作用。
2. 显微镜和望远镜显微镜和望远镜是通过光学原理实现对微观和远距离观察的仪器。
它们扩展了人类对于世界的认识范围。
3. 激光和光通信激光是一种具有高度定向性、单色性和相干性的光,已广泛应用于医疗、测量、通信和材料加工等领域。
光学作为一门重要的物理学科,对于我们了解光的行为和应用具有重要意义。
大学物理实验复习资料PPT课件
图解法:用图示法中的直线 y=bx+a 和坐标轴
上定量读数,求出a和计算出直线的斜率b,求 出待测物理量的方法。
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Hale Waihona Puke 31作图时注意!!!
A. 选用毫米方格纸,函数关系非线性的需通过变 量置换使其成为线性函数,以便直线作图。
B.坐标原点的选取和坐标轴比例的选择应使图线在 35~55度之间,且能充分利用图纸。
➢ 惠斯通电桥(调零、比例臂选择、比较电阻使 用、误差形成)
➢ 读数显微镜(调节、测量、误差、间接测量)
➢ 电子示波器(调节、电压测量、频率测量、李 萨如图形测频率)
➢ 光杠杆镜、望远镜(调节、观察、测量注意)
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5
使用、读数、误差
L=12.56±0.02 mm
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12.56mm
6
使用、读数、误差
多次测量时: 测量值取算术平均值: U值需合成
X
1 n
n i 1
xi
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38
2.间接测量的误差传递和不确定度的计算
讨论直接测量的误差对间接测量结果的影响,误差 传递公式分以下两种情况:
(1) 全微分法 (多适用于间接测量函数式为和、差时 )
N X N X N Y Y N Z Z
N f(x ,y ,z ) x 2 y 3 z
D.常用仪器的常用调节方法。 (螺旋测微器的使用、游
标卡尺的使用、光学仪器中叉丝分划线调整、三点调节法、 电学实验中的平衡法、补偿法、替代法等)。
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2
考题类型
➢选择题 ➢计算改错题 ➢计算题 ➢作图题 ➢问答题
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《大学物理实验》各章实验内容、思考题讲解及期末考试试题集
《大学物理实验》各章实验内容、思考题讲解及期末考试试题集目录大学物理实验讲解(内容、步骤及思考题) (2)一、万用表的使用 (2)二、用模拟法测绘静电场 (4)三、迈克尔逊干涉仪 (5)四、用旋光仪测糖溶液的浓度 (7)五、用阿贝折射计测物质的折射率 (9)六、长度测量 (11)七、液体粘滞系数的测定 (13)八、霍尔效应及其应用 (16)九、用ZY9845学生型直流电位差计测电动势 (18)十、用扭摆法测定刚体转动惯量 (20)十一、液体表面张力系数的测定 (22)大学物理实验思考题 (26)测非线性电阻的伏安特性 (26)迈克尔逊干涉仪的使用 (27)牛顿环 (29)用分光计测棱镜玻璃的折射率 (30)用拉伸法测金属丝的杨氏模量 (32)用霍耳法测螺线管的磁场 (33)用惠斯通电桥测电阻 (34)用密立根油滴仪测电子电量 (35)大学物理实验期末考试试题集 (36)一、填空题 (36)二、判断题 (48)三、简答题 (51)四、计算题 (56)五、设计题 (68)六、操作题 (71)七、综合题 (73)大学物理实验讲解(内容、步骤及思考题)一、万用表的使用1、使用万用表欧姆档测电阻时,两只手握住笔的金属部分在与电阻两端接触进行测量时,对结果有无影响?为什么?有影响,会使测量值偏小因为人体本身有电阻,两只手握住笔的金属部分在与电阻两端接触相当于并联2、用万用表测电阻时,通过电阻的电流是由什么电源供给的?万用表的红表笔和黑表笔哪一个电位高?电源内部电路提供(万用表的内部电池供给的)黑笔3、用万用表欧姆档判别晶体二极管的管脚极性时,若两测量得到阻值都很小或都很大,说明了什么?两测量得到阻值都很小,说明二极管已被击穿损坏两测量得到阻值都很大,说明二极管内部断路4、能否用万用表检查一回路中电阻值?为什么?不能,因为通电电路中测量电阻值会造成万用表的损坏。
【数据处理】(要求写出计算过程) 1.1R = Ω2.2R = Ω 3.U = VU σ== V ==2∆仪最小分度值VU U == VU U U U =±=( ± )V 100%UU U E U=⨯= % 二、用模拟法测绘静电场1、出现下列情况时,所画的等势线和电力线有无变化?(电源电压提高1倍;导电媒质的导电率不变,但厚度不均匀;电极边缘与导电媒质接触不良;导电媒质导电率不均匀)有,电势线距离变小,电力线彼此密集 无任何变化无法测出电压,画不出等势线、电力线 等势线、电力线会变形失真2、将电极之间电压正负接反,所作的等势线和电力线是否有变化? 等势线和电力线形状基本不变,电力线方向相反3、此实验中,若以纯净水代替自来水,会有怎样的结果? 实验无法做,因为纯净水不导电4、本实验除了用电压表法外还可以用检流计法(电桥法)来测量电势。
(完整版)大学物理实验复习资料(全12个物理实验复习资料完整版)
大学物理实验复习资料(全12个物理实验复习资料完整版)史上最震撼的《大学物理实验》全12个实验复习材料完整版!!你从未见过的珍贵考试资料!!Ps:亲!给好评,有送财富值哦! #^_^!!绪论-《测量的不确定度与数据处理》1、有效数字、有效数字的单位换算有效数字:具体地说,是指在分析工作中实际能够测量到的数字。
所谓能够测量到的是包括最后一位估计的,不确定的数字。
我们把通过直读获得的准确数字叫做可靠数字;把通过估读得到的那部分数字叫做存疑数字。
把测量结果中能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字叫有效数字。
有效数字的单位换算:十进制的单位换算不影响有效数字和误差。
2、测量不确定度:测量不确定是与测量结果相关联的参数,表示测量值的分散性、准确性和可靠性,或者说它是被测量值在某一范围内的一个评定。
一个完整的测量结果不仅要给出测量值的大小,同时还应给出它的不确定度。
用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。
测量结果的最佳估计值 11ni i x x n ==∑ A 类不确定度A x U σ=在一系列重复测量中,用统计的方法计算分量,它的表征值用标准偏差表示。
B 类不确定度B U =仪测量中凡是不符合统计规律的不确定度称为B 类不确定度。
合成不确定度U =测量结果的表示 x x U =±3、数据处理方法:作图法、逐差法作图法包括:图示法,图解法解实验方程,曲线改直。
逐差法:当自变量等间隔变换,而两物理量之间又呈现线性关系时,除了采用图解法,最小二乘法以外,还可采用逐差法。
注意逐差法要求自变量等间隔变化而函数关系为线性实验一 长度和固体密度的测量1、物理天平的调节过程及注意事项物理天平的调节过程:a 调底板水平:通过调水平螺钉让水准器中的汽泡处中心位置。
b 调零点:先将游码移到零点及调盘挂在副刀口上,然后通过调节螺母直至读数指针c 在摆动状态下处于平衡位置——读数标牌的平衡点。
注意事项:A 常止动:为避免刀口受冲击损坏,取放物体,砝码,调节平衡螺母以及不使用天平时,都必须放下横梁,止动天平。
大物实验理论考试复习资料整理
大物实验理论考试复习资料整理大物实验实验一:示波器的使用测量电压和频率,结果测量值大于真值百分之50的可能是:电压:1.偏转因数微调旋钮未调至校准位置;2.偏转因数微调旋钮向外拉出,信号在数值上扩大了5倍。
频率:1.时间扫描微调旋钮未调至校准位置;2.乘以10MAG键被按下,信号在数值上扩大了10倍。
观察李萨如图形时,为什么图形总在变化?答:X Y两通道德信号通过不同的硬件设施造成不同程度上的时间延迟。
能观测到李萨如图形的条件是: 1.两通道信号都是稳定的正弦或余弦信号 2.两通道信号的频率满足简单的整数比 3.时间扫描粗条旋钮调至x-y方式实验二:单缝衍射光强分布明暗条纹的间距和哪些因素有关?单缝缝宽a,衍射屏和接收屏的距离L,以及入射光的波长有关。
实验三:用拉脱法测液体表面张力系数表面张力系数和液体的种类,纯度,温度以及它上方的气体成分有关,液体的表面张力系数随温度的升高而减小,随液体杂质含量的增多而减小。
用逐差法求弹簧的劲度系数。
用酒精清洗金属丝。
避免平面镜和玻璃筒碰撞造成摩擦。
1.三线对齐:使玻璃筒的水平刻线,平面镜的刻线及水平刻线在镜中的像三线对齐。
为什么要三线对齐?答:保证了下方位置不变,确保弹簧秤竖直向上施加拉力,避免因倾斜造成误差。
保持弹簧下方空间位置不变为什么要三线对齐?消除视差。
2.为什么要测量拉脱时的伸长量?答:因为拉脱时处于将脱未脱的状态,此时弹簧的拉力达到最大,是最准确的点。
实验四:用落球法测定液体的粘滞系数粘滞系数的大小取决于液体的性质和温度,其影响很大。
采用多管法测量小球通过各管L所需要的时间t。
采用最小二乘法处理实验数据,求出t0和v0。
实验五:惠斯登电桥及其应用电桥是用比较法进行测量的电路。
惠斯登电桥是一种自组式的直流电桥,适于测量中等阻值的电阻。
电桥的灵敏度不仅和检流计有关,还和外加电压以及各桥臂阻值的大小和配置有关。
用逐步逼近法调整RS的阻值。
实验六:用电位差计测量电动势用“补偿法”测量电动势。
《大学物理》期末复习 第十一章 光学
⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧量子光学光的偏振光的衍射光的干涉波动光学物理光学光的折射和反射定律光的独立传播定律光的直线传播定律几何光学光学第十一章 光学§11-1 相干光光是一种电磁波(横波),用振动矢量E (电场强度),H (磁场强度)来描述。
光波中,产生感觉作用与生理作用的是E ,故常将E 称为光矢量,E 的振动称为光振动。
在以后,将以讨论E 振动为主。
一、光源:发光物体 二、光的单色性单色光:具有单一频率的光(实际上不存在)。
复色光:具有多种频率的光(如:太阳光、白炽灯等)。
三、光的相干性每一列光波是一段有限长的、振动方向一定、振幅不变(或缓慢变化)的正弦波。
每一列波称为一个波系,同一原子不同时刻发出的波列其振动方向及频率也不一定相同,位相无固定关系,不同原子同一时刻发射的波列也是这样。
两个光波的干涉的实质是同一波列分离出来的两列波的干涉。
我们把能够产生干涉现象的最大光程差(折射率与几何路程之积称为光程)称为相干长度,显然它等于一个波列的长度。
激光的相干长度很长,所以它是很好的相干光源。
图 14-1§11-2 杨氏双缝干涉实验洛埃德镜一、杨氏双缝干涉实验1、定性分析如图所示,在单色光平行光前放一狭缝S ,S 前又放有两条平行狭缝1S 、2S ,它们与S 平行并等距,这时1S 、2S 构成一对相干光源。
从S 发出的光波波阵面到达1S 和2S 处时,再从1S 、2S 传出的光是从同一波阵面分出的两相干光。
它们在相遇点将形成相干现象。
可知,相干光是来自同一列波面的两部分,这种方法产生的干涉称为分波阵面法。
2、干涉条纹的位置如图所示,1S 、2S 为两缝,相距d ,E 为屏,距缝为D ,O 为1S 、2S 连线与E 交点,P 为E 上的一点,距O 为x ,距1S 、2S 为1r 、2r ,由1S 、2S 传出的光在P 点相遇时,产生的波程差为:12r r -=δ,位相差为:λδπϕ2=∆,作P S B S 21⊥,可知,Dx ddtg sin d B S r r 212====-=θθδ(θ很小d<<D ),即D xd=δ。
大物实验知识点总结
大物实验知识点总结一、引言大物实验是大学物理必修课程的一部分,通过实验,可以帮助学生更好地理解和掌握物理理论知识,培养学生动手能力和实际操作能力。
本文将对大物实验中常见的知识点进行总结和归纳,以便于学生更好地复习和巩固相关知识。
二、实验仪器和常用设备1. 光学实验常用仪器:干涉仪、衍射仪、光栅、棱镜、透镜等。
2. 电学实验常用仪器:电源、示波器、电压表、电流表、电磁铁等。
3. 力学实验常用仪器:弹簧测力计、滑轮组、光电门、摆锤等。
4. 热学实验常用仪器:热力学实验仪、热电偶、温度计等。
三、光学实验知识点总结1. 光的干涉和衍射实验(1). 干涉实验:干涉是指两个或多个波的波峰和波谷相遇形成明暗相间的干涉条纹。
常见的干涉实验有双缝干涉、单缝干涉、菲涅尔双镜干涉等。
(2). 衍射实验:衍射是波在穿过狭缝或障碍物时发生弯曲和扩散的现象。
衍射实验常见的有单缝衍射、双缝衍射和光栅衍射等。
2. 光的偏振实验偏振是指光在某些介质中只沿一个方向传播的现象,常见的偏振器有偏光片、偏振镜、偏振棱镜等。
偏振实验主要是通过观察偏振光的性质来研究光的偏振规律。
3. 光的衍射光栅实验光栅是一种具有等间距狭缝的透明平面,通过光栅衍射实验可以研究光的波动性质,测量光的波长和频率等。
四、电学实验知识点总结1. 电流和电压的测量电流的测量常用电流表,电压的测量常用电压表,实验中需要注意电路的连接和电流、电压的测量范围。
2. 电阻和电路的实验电阻是指导体对电流的阻碍程度,可以通过串联、并联电路实验来研究电阻的串并联规律,掌握欧姆定律和基尔霍夫定律等。
3. 电磁感应实验电磁感应实验是通过研究导体在磁场中受到感应电流的现象来探究电磁感应规律,实验中常用的设备有电磁铁、导线圈、磁通量计等。
4. 电容和电量实验电容是指导体存储电荷能力的大小,可以通过平行板电容器实验来研究电容的大小和电场分布规律,实验中常用电容器、电荷计等设备。
五、力学实验知识点总结1. 牛顿第二定律实验通过设置一定质量的物体和测力计,可以测量物体所受的力和加速度,验证牛顿第二定律。
大学物理实验知识重点内容
本学期实验知识重点液体粘度的测定液体表面张力旋转液体表面特性误差理论,长度测量与数据处理示波器的原理与应用气垫摆测转动惯量耦合摆实验拉伸法集成霍耳开关传感器与简谐振动惠斯通电桥测电阻伏安法测电阻电位差计的使用电表的改装与校验等厚干涉现象与应用导热系数的测定自组望远镜与显微镜液体粘度的测定1、液体粘滞力的特点,它的数值大小与哪些量有关,方向如何。
2、粘度系数的单位,与温度的关系。
3、小球在油中匀速下落,受几个力作用,落球法测粘度系数的原理。
4、如何知道水平叉丝与镜筒的运动方向平行,如不平行应如何调节。
5、读数显微镜的工作原理是什么,它与螺旋测微器相比有何特点。
6、如何保证小球下落能将激光线挡住进行测量时间,如何调节。
7、推导出一级和二级粘度系数的表达式,与理想情况相比有什么差别。
8、推导合成不确定度公式,在测量数据中任取一次进行误差计算。
液体表面张力1、总体要求:了解位移力敏传感器的工作原理,学习对力敏传感器进行定标及用脱拉法测量液体表面张力系数的方法。
2、为何要读出液膜断裂瞬间的电压示数?3、开始对霍尔传感器进行定标为什么要对仪器进行调零?调零的步骤是什么?各是什么原理?4、想一想金属圆环的厚度对实验误差的影响,影响来自于什么原因?圆环的厚度越大对实验所得的液体表面张力示数的影响误差是增大了还是减少了?液膜断裂时悬挂在环上液体的多少将会影响实验结果。
5、若金属圆环底部不严格水平----不严格平行于液面,会对实验结果带来什么样的误差?这样实际的环与液体接触实际上偏大。
6、想一想温度对液体表面张力系数的影响,温度升高了,系数应当偏大了还是偏小了?具体的原因是什么?液体表面张力系数与温度呈负相关,且近似为线性关系,即温度越高,表面张力系数越小。
具体的原因是界面上的分子能量增大,更易于摆脱液体表面张力的束缚。
7、浓度的影响:在纯液体中加入杂质时,体系的表面张力会发生相应的变化。
根据试验,稀溶液的表面张力和浓度的关系大致可分为3 类: 第一类的特征是浓度增加时,溶液的表面张力随之下降,大多数非离子型的有机物如短链脂肪酸、醇、醛类的水溶液都有此行为。
大学物理实验必做实验知识点
钮功能;数据测量方 字;李萨如法的测量
法;李萨如法的原理 量;仪器调节过程中可
能出现的问题
充放电过程分析;τ值 的意义;τ越小,充放 电速度越快
测量量(7组数据)及 测量先后顺序;UR、UC 的观测和描绘以及分 析;临界过程的判断
电桥原理,换流&换臂
的意义;灵敏度的意义
定义1:仪表、传感器
等装置与系统的输出量
1.自由落体实验仪的铅 直调节;2.临界点选 取;3.实验中测量下落 时间所选择的计时功能
1.单摆测定重力加速度 的基本原理;2.单摆周 期随摆长变化的规律
1.单摆实验仪铅直调 节;2.得到均匀摆的方 法;3.实验中测量下落 时间所选择的计时功能
波形参数的读取(两种
示波器成像原理;各旋 读数方法)及有效数
示波器的基本结构;示波器、信 号发生器的调节和连接;移相器 的连接;示波器使用
RC暂态RC
串联电路
在阶跃电
压的作用
下,从开
始发生变
化到稳态
的过程叫
暂态过
程.
电路连接;示波器的信号线连接
实验原理
就是电容
的充放
电,利用
暂态过程
可以将矩
形波变为
锯齿波或
尖峰波
三种实验方式的基本内 容及其引入误差的比较 分析
1.主要仪器的结构、特点、各元 件的空间分布(构造关系); 3. 仪器的精度、调节及使用细节、 注意事项等
公共实验知识点
1.仪器原理;2.测量原 理(公式推导、图、测 量方案描述)
1.测量量、测量方法及 有效数据;2.测量先后 顺序;3.故障的分析和 解决
误差理论
测量的定义;有效数字及其运算法则;误差的定义&分类;不确定度(直接测量量& 间接测量量)&结果表达
大物知识点总结光学
大物知识点总结光学一、光的基本性质1.光的波动性质光的波动性质主要表现在光的干涉和衍射现象中。
干涉是指两个或多个光线相互叠加所产生的明暗条纹现象,其基本原理是光波的叠加。
衍射是指光线经过狭缝或物体边缘时发生偏斜或弯曲,其基本原理是光波的振幅和相位的变化。
2.光的粒子性质光的粒子性质主要表现在光电效应和光的能量量子化中。
光电效应是指当光线照射到金属表面时,会使金属表面产生电子的发射现象,其基本原理是光子与金属表面上的自由电子相互作用。
光的能量量子化是指光的能量在空间中以粒子的形式传播,其基本原理是光的能量和频率之间存在着固定的关系。
3.光的电磁波性质光的电磁波性质主要表现在光的波长和频率之间的关系上。
光的波长是指光波在空间中一个完整周期所占据的长度,其单位为纳米。
光的频率是指光波每秒钟振动的次数,其单位为赫兹。
二、光的传播方式1.直线传播在均匀介质中,光线会沿着直线传播,光的传播速度与介质的折射率有关。
2.曲线传播在非均匀介质或边界表面附近,光线可能会出现折射或反射现象,导致光线的传播路径出现弯曲。
3.全反射当光线从光密介质射向光疏介质时,若入射角大于临界角,则光线将全部反射回光密介质内,不会产生折射现象。
三、光的干涉和衍射现象1.光的干涉光的干涉是指两个或多个光波相互叠加所产生的明暗条纹现象,分为单缝干涉、双缝干涉以及多缝干涉。
2.光的衍射光的衍射是指光波经过狭缝或物体边缘时发生偏斜或弯曲,产生的衍射图样有一定的规律,分为单缝衍射、双缝衍射以及光栅衍射。
四、光的折射和反射规律1.折射规律折射规律是指光线从一种介质射向另一种介质时,入射角、折射角和介质的折射率之间的定量关系,由斯涅尔定律所描述。
2.反射规律反射规律是指光线从一个介质射向边界表面时,入射角和反射角之间的定量关系,由反射面法线和入射角所在平面共同决定。
五、光的成像原理1.像的位置像的位置是指通过光学系统所成像的物体在图像平面上所对应的位置,由物距、像距和焦距之间的定量关系所决定。
大学物理光学期末总结(二)2024
大学物理光学期末总结(二)引言概述:光学是大学物理学习的重要组成部分,光学的学习内容广泛涉及光的本质、光的传播规律、光的干涉与衍射等方面。
本文旨在对大学物理光学的学习内容进行总结,并提供一些学习中的重点和难点。
本文将按照以下五个大点进行阐述:光的干涉与衍射、偏振光、光的波动性、光的光电效应和光的应用。
一、光的干涉与衍射:1. 干涉的原理和条件2. 干涉的类型:普通光干涉、薄膜干涉和干涉仪干涉3. 干涉的应用:干涉光栅、干涉仪和Michelson干涉仪4. 衍射的原理和条件5. 衍射的应用:孔径衍射和衍射光栅二、偏振光:1. 偏振光的概念和性质2. 偏振光的产生和传播3. 偏振光的干涉与衍射4. 偏振片的原理和应用5. 光学器件中的偏振光:偏振滤波器、偏振镜和偏振分束器三、光的波动性:1. 光的波动说和粒子说2. 光的干涉与波动性3. 光的衍射与波动性4. 光的干涉与衍射实验的解释5. 光的相干性和相干光源四、光的光电效应:1. 光电效应的基本现象和实验事实2. 光电效应的原理和理论解释3. 光电效应中的物理量和关系4. 光电效应的应用:光电池、光电管和光电探测器5. 光电效应与量子论的关系五、光的应用:1. 光的通信和光纤传输2. 光的显示器和激光打印机3. 光的测量和精密仪器4. 光的医学应用:激光医学和光学诊断5. 光的环境和能源应用总结:光学作为大学物理的重要内容,涵盖了光的干涉与衍射、偏振光、光的波动性、光的光电效应和光的应用等方面。
通过对这些内容的学习,我们能够更深入地理解光的本质和行为,为今后的科学研究和工程技术应用奠定坚实的基础。
同时,光学的应用也在我们的日常生活中发挥着重要的作用,例如光通信、光显示器和医学应用等领域。
因此,光学的学习具有重要的实用性和应用前景。
大学物理实验考试复习笔记
2013大学物理实验考试复习笔记第一部分 绪 论1.改错:(1)0.1030kg 的有效数字是5位。
(2)0.000036kg 的有效数字是6位。
(3)U=3.4612×10-2cm ·s -1±5.07×10-4 cm ·s -1。
(4)g=980.4±0.20 cm ·s -1。
(5)E =(1.940±0.14)×1012dyn ·cm -1。
(6)X=10.435±0.01cm 。
(7)y=0.0173±0.005cm 。
(8)t=8.50±0.5s 。
(9)s=(12km ±100) m 。
(10) F =(104.406±0.8)N 。
(11) v=1.23±0.16m/s 。
(12) m=(72.320±0. 4)kg 。
(13) 最小分度值为30″的测角仪测得的角度刚好为60°,测量结果表示为:2.推导下列测量关系的不确定度合成公式。
()v u uv f +=1 ()L D L f 4222-= ()()2sin21sin 3αβα+=n ()442h d V π= ()z y x f25-+= ()3236y x f -= ()21227R R If= ()hd m248πρ=3.进行如下测量时,按有效数字要求,哪些记录有错误?(1)用最小分度为0.01mm 的千分尺测球直径:0.56cm 、0.5cm 、0.417cm 、0.0736cm 。
(2)用最小分度为0.02mm 的游标卡尺测管径:50mm 、65.05mm 、42.6mm 、32.64mm 。
(3)用最小分度为0.05mm 的游标卡尺测物体长度:32.50mm 、32.48mm 、43.25mm 、32.5mm 。
4.利用有效数字的近似运算规则,计算出下列各式的结果:(1)75.78-3.6 (2) 46.2402.31⨯ (3)107.58-2.5+3.452 (4) tan21.5,,ln658(5)L=1.674m-8.00cm (6) 120.05630.789÷⨯(7)()()()3.01000.30.1021.165.1320.501-⨯--⨯ (8)0.406ln 0.493252+(9))001.000.1)(0.3103()3.1630.18(00.50+--⨯ (10)58.400.82.12.345.58⨯+⨯5.判断下列情况属于哪一类误差:(1)千分尺零点不准。
大学物理实验考试要点
题目测量内容及要求一.液晶电光效应(202)(每班学生分三次进实验室)1、测量液晶盒的扭曲角2、测量液晶盒的对比度3、在示波器上调出观察液晶盒上升与下降时间Tl、 T2的稳定图形并测量出Tl、T2的数值。
(检查光路布置、线路连接、示波器调整等情况)。
4、写出完整的实验报告(步骤应根据操作情况写具体)。
二.直流电桥测电阻(307)1、选择合适的电路参数,将电桥的灵敏度调整为大于等于1000,并测量出给定电阻的阻值。
(检查电路参数的选取是否合理、电桥灵敏度是否满足要求)2、计算结果的不确定度。
3、写出完整的实验报告(步骤应根据操作情况写具体)。
三.声波在空气中的传播速度(302)1、用驻波法和相位法测声速(检查线路的连接、谐振频率的调节、相位法测声速的李莎茹图形)。
2、用逐差法处理数据并计算结果的不确定度。
3、写出完整的实验报告。
四.分光计的调节(402)1、自准直法调节望远镜聚焦无穷远2、渐进法调节望远镜光轴垂直于中心转轴3、自准直法测三棱镜顶角(检查1、2、3项学生的调整情况。
)4、写出完整的实验报告(步骤应根据操作情况写具体)。
五.迈克尔逊干涉仪的调整和使用(406)1、调节卖干仪,观察非定域干涉条纹,并测量He-Ne激光波长。
2、调出扩展光源的定域干涉条纹,并测量钠光双线的波长差。
(检查1、2的调整及测量情况。
)3、写出完整的实验报告。
六.全息照相(102)(每班学生分三次进实验室)1、布置记录全息图的光路2、观察给定的全息图并记录观察结果。
(检查学生光路的布置、再现象的观察)3、写出完整的实验报告(步骤应根据操作情况写具体)。
七.单色仪的使用(107)(每班学生分三次进实验室)1、将单色仪狭缝示数调整为1mm ;选择合适的高压与增益(检查学生狭缝的调整、高压与增益的选择)。
2、测量钨灯光谱能量分布(500—600nm ,每2nm 测量一组数据)。
3、作钨灯光谱相对能量分布曲线(即)()()(max λλλi i I =——λ变化关系曲线) 4、写出完整的实验报告(步骤应根据操作情况写具体)。
大学物理实验复习资料
大学物理实验复习资料一、引言物理实验是大学物理课程中不可或者缺的一部份,通过实验可以匡助学生巩固和应用所学的理论知识,培养实验操作技能和科学研究能力。
本文旨在提供一份详细的大学物理实验复习资料,匡助学生系统地复习物理实验的相关知识,提高实验能力。
二、实验基本概念1. 实验的定义和分类实验是通过人工创造某种特定条件,观察和测量现象,验证或者推翻假设的科学方法。
根据实验目的和手段的不同,实验可以分为基础实验、应用实验和探索性实验。
2. 实验的基本要素实验包括实验目的、实验装置、实验步骤和实验数据处理。
实验目的是明确实验的目标和要求,实验装置是实施实验的工具和设备,实验步骤是按照一定的顺序进行实验操作,实验数据处理是对实验数据进行整理、分析和综合。
三、常见物理实验内容1. 牛顿运动定律实验通过使用平衡力和不平衡力的方法,验证牛顿第一、第二和第三运动定律。
实验装置包括滑块、弹簧、运动轨道等。
2. 热传导实验通过测量不同材料的热导率,研究热传导规律。
实验装置包括热导率测量仪器、热源和样品等。
3. 光的直线传播实验通过使用光的直线传播特性,验证光的直线传播理论。
实验装置包括光源、凸透镜、平面镜等。
4. 电流与电阻实验通过测量电流和电阻的关系,研究电阻的特性。
实验装置包括电流表、电压表、电阻器等。
5. 磁场实验通过测量磁场的强度和方向,研究磁场的性质和规律。
实验装置包括磁场感应仪器、磁铁等。
四、实验操作技巧1. 实验前准备在进行实验前,需要对实验目的、实验装置和实验步骤进行充分的了解和准备。
确保实验所需的仪器、试剂和样品等都齐全,并按照实验要求进行摆放和调试。
2. 实验操作规范在进行实验操作时,要遵守实验室的安全规定,正确使用实验装置和仪器,严格按照实验步骤进行操作。
注意实验中的时间、温度、压力等关键参数的测量和记录。
3. 实验数据处理在实验结束后,需要对实验数据进行处理和分析。
可以使用统计学方法、图表分析等手段,对实验数据进行整理和归纳,得出相应的结论和推论。
大学物理光学原理知识点
大学物理光学原理知识点
光的传播与光的本质
- 光是一种电磁波,具有波粒二象性。
- 光的传播速度是固定的,即光速是恒定不变的。
- 光在空气中的传播速度是最快的,而在其他介质中会发生折
射现象。
光的反射和折射
- 光线遇到界面时发生反射,反射角等于入射角。
- 光线从一种介质射入另一种介质时会发生折射,根据斯涅尔
定律,入射角和折射角满足一定的关系。
光的干涉与衍射
- 光的干涉是指两束或多束光通过叠加而产生干涉条纹的现象。
- 光的衍射是指光通过一个孔或绕过障碍物时发生弯曲的现象。
光的偏振与介质的光学性质
- 光的偏振是指光振动方向的特性,偏振光只在一个特定方向
上振动。
- 光在介质中的传播速度与介质的折射率有关,不同介质对光的传播具有不同的影响。
光的成像与光学仪器
- 利用凸透镜和凹透镜可以实现物体的放大和缩小。
- 复眼是昆虫的视觉系统,能够实现广角视野和立体视觉。
光的应用
- 光学仪器广泛应用于医学、军事、通信等领域。
- 光纤通信利用光的全内反射特性进行信号传输,具有高速、大容量的优势。
以上是大学物理光学原理的一些基本知识点,通过学习这些知识,能够更加深入地了解光的特性和应用。
13光信《大学物理实验》期末复习重点
2014-2015学年第一学期《大学物理实验》复习提纲考试形式:闭卷考试时间:120 分钟考试日期:2014-012-24考试题型:①填空题,25空,每空1分,共25分②名词解释,5个,共10分②简答题,2题,共10分③综合题,5题,共55分考试时请带上铅笔、橡皮擦、直尺、计算器,以便画图和计算!不用直尺作图的不予得分!注意复习各实验原理及原理图。
实验一、非平衡电桥测电阻的温度特性1、非平衡电桥有哪四种工作方式?并比较它们的测量范围。
四种工作方式:1,等臂电桥.2,卧式电桥.3,立式电桥.4,比例电桥.比较;等臂电桥和卧式电桥的测量范围较小,但有较高的灵敏度;立式电桥的测量范围较大,但灵敏度比前两个电桥要低;比例电桥可以灵活的选用桥臂电阻,且测量范围较大,线性较好,所以在使用中较为广泛.2、热敏电阻可分为哪两类?热敏电阻有什么样的温度特性?按温度特性热敏电阻可分为两类:随温度上升电阻增加的为正温度系数热敏电阻(PTC),反之为负温度系数热敏电阻(NTC).热敏电阻具有随温度的变化电阻值变化的特性。
3、直流电桥主要用于电阻测量,有单臂电桥和双臂电桥两种。
它们分别测量哪些范围的电阻?单臂电桥主要用于精确测量中值电阻.双臂电桥适用于测量低值电阻.4、非平衡电桥测电阻温度特性实验注意事项?①电桥在使用时,电源接通时间均很短,既不能将“KB”、“KG”两按钮同时长时间按下,测量时,应先按“KB”、后按“KG”,断开时,必须先断开“KG”后断开“KB”,并养成习惯。
②电桥使用时,应避免将R1、R2、R3同时调到零值附近测量,以防止出现较大工作电流,降低测量精度。
③配套使用的THQWD-2型智能温控仪中智能调节仪各项参数出厂时已调好,实验中除设定温度值外不得修改其他参数值,如确认有需要可参考附录1温控仪使用说明书进行设定。
④由于热敏电阻耐高温的局限,设定加温的上限温度值不能超过100摄氏度,使用中谨防温度过高引起烫伤。
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2014-2015学年第一学期《大学物理实验》复习提纲考试形式:闭卷考试时间:120 分钟考试日期:2014-012-24考试题型:①填空题,25 空,每空 1 分,共25 分②名词解释, 5 个,共10 分②简答题, 2 题,共10分③综合题, 5 题,共55分考试时请带上铅笔、橡皮擦、直尺、计算器,以便画图和计算!不用直尺作图的不予得分!注意复习各实验原理及原理图。
实验一、非平衡电桥测电阻的温度特性1、非平衡电桥有哪四种工作方式?并比较它们的测量范围。
四种工作方式:1,等臂电桥.2,卧式电桥.3,立式电桥.4,比例电桥. 比较;等臂电桥和卧式电桥的测量范围较小,但有较高的灵敏度;立式电桥的测量范围较大,但灵敏度比前两个电桥要低; 比例电桥可以灵活的选用桥臂电阻,且测量范围较大,线性较好,所以在使用中较为广泛.2、热敏电阻可分为哪两类?热敏电阻有什么样的温度特性?按温度特性热敏电阻可分为两类: 随温度上升电阻增加的为正温度系数热敏电阻(PTC),反之为负温度系数热敏电阻(NTC). 热敏电阻具有随温度的变化电阻值变化的特性。
3、直流电桥主要用于电阻测量,有单臂电桥和双臂电桥两种。
它们分别测量哪些范围的电阻?单臂电桥主要用于精确测量中值电阻.双臂电桥适用于测量低值电阻.4、非平衡电桥测电阻温度特性实验注意事项?①电桥在使用时, 电源接通时间均很短, 既不能将“KB”、“KG” 两按钮同时长时间按下,测量时,应先按“KB” 、后按“KG”,断开时,必须先断开“KG”后断开“KB” ,并养成习惯。
②电桥使用时,应避免将R1、R2、R3 同时调到零值附近测量,以防止出现较大工作电流,降低测量精度。
③配套使用的THQWD-2型智能温控仪中智能调节仪各项参数出厂时已调好,实验中除设定温度值外不得修改其他参数值,如确认有需要可参考附录1温控仪使用说明书进行设定。
④由于热敏电阻耐高温的局限,设定加温的上限温度值不能超过100 摄氏度,使用中谨防温度过高引起烫伤。
5、为什么要用非平衡电桥而不是平衡电桥测量热敏电阻的温度特性?Zzz 因为热敏电阻阻值变化很快,电桥很难调节到平衡状态,此时用非平衡电桥比较方便。
实验二、空气中声速的测量1、声速的测量公式及在实验室中,常利用测定波长的方法有?共振干涉法,相位比较法2、驻波的形成条件和性质。
答: 两列传播方向相反、振动方向相同、振幅相同、频率也相同的平面简谐波叠加会形成驻波. 两个反射面之间平行,而且之间的距离是半波长的整数倍. 性质: 波节两侧的振动相位相反。
相邻两波节或波腹间的距离都是半个波长。
在行波中能量随波的传播而不断向前传递,其平均能流密度不为零;但驻波的平均能流密度等于零,能量只能在波节与波腹间来回运行。
(不确定, 书本无答案)3、为什么要在共振状态下测声速?如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表的示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生的信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。
在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,当发射换能器S1 处于共振状态时,发射的超声波能量最大。
若在这样一个最佳状态移动S1 至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生的声压最大,接收换能器S2 接收到的声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。
由数显表头读出每一个电压最大值时的位置,即对应的波节位置。
因此在系统处于共振的条件下进行声速测定,可以容易和准确地测定波节的位置,提高测量的准确度。
4、实验中为什么要使换能器发射面和接受面要保持相互平行?答:发射换能器发送的能量是垂直发射面传播的, 接受换能器接受的能量是垂直接受面接受的. 如果不让两面的中心垂线对正, 传送的能量就有损失.5、用共振干涉法和相位比较法测声速有何相同和不同点?相同之处:都用连续波测量,均依靠示波器测量共振法:平行传播的声波与反射波产生干涉,形成驻波.改变半个波长的传播路程驻波的波幅变化一个周期,从而测得波长,乘以频率得到声速.相位法:比较接收波相对与发射波的相位差,改变一个波长的传播路径,相位变化360度,从而通过测看相位图,就可以测得波长,乘以频率,得到声速.实验三、金属电子逸出功的测量1、什么是热电子发射现象?它的性能与什么有关?电子从加热的金属中发射出来的现象称之为热电子发射它的性能与金属材料的逸出电势(或逸出功)有关,2、什么是肖特基效应?Zzzzz 肖特基效应:电子从物质内部(被原子核束缚的状态)逃离到表面所需的能量称为脱出功。
两种物质的脱出功不同,那么电子就不能从脱出功大的物质自由地跑到脱出功小的物质。
所需外加能量为两个脱出功之差,也称为肖特基势垒。
3、如何用里查逊直线法数据处理测定金属钨的逸出功?4、什么是金属电子逸出功?Zzzz 电子克服原子核的束缚,从材料表面逸出所需的最小能量,称为逸出功(题目无答案,答案大概就这样的,我也不确定)实验四、水银温度计校正与热电偶定标1、什么是温差电动势?两种不同成分的导体AB两端接合成回路, 当两结合点的温度不同时, 在回路中就有电流.这一现象就成为温差电效应,相应的电动势成为温差电动势.2、热电偶定标的原理和实验步骤及实验电路图。
原理: 热电偶就是利用温差电效应进行温度测量的。
两种不同成分的导体A、B两端接合成回路,当两接合点的温度不同时,温差电效应,相应的电动势称温差电动势。
步骤: 按定标装置图接好实验电路。
将参考端(冷端)置于保温杯冰水混合物中,将套有红圈的测量端(热端)放入加热器中,红色接线柱接数字毫伏表正极,黑色接线柱接数字毫伏表负极,数字毫伏表量程选20mv档。
测升温时,测量端从0℃加热至沸点,每隔10℃,记录温度- 电压;测降温时取出一些沸水放入烧杯中,在测量端降温过程中,每隔10℃,记录温度-电压。
绘制热电偶定标曲线(温差-电压曲线)3、热电偶定标的降温实验中,应注意的事项。
答: 在降温过程中可加适当的细冰块且充分的搅拌,待冰熔化且温度计的读数稳定时才可读数。
4、热电偶的冷端不在冰水混合物中,而是暴露在空气中(即室温下),对实验在回路中就有电流。
这一现象称为结果有何影响?答:理论上测量是以冷端在零度为标准测量的,通常测量时冷端是处于零度的,如果处于室温,造成热电势差减小,使测量不准,出现错误。
5、实验中容器中加冰的原则?加的冰块要细,( 可能不具体,我也不懂这题)实验五、冰的熔化热的测量1、在测定冰的熔化热的实验中,称冰块质量时应注意哪些事项?答: 所用冰块应无气泡,其表面的水应用吸水纸吸干,投入内筒后应不断搅拌,利用搅拌棒尽可能避免冰浮出水面,并防止吧水搅出外2、水当量的测量过程及其计算公式。
答:在量热器内筒内, 放入质量为m1,温度为t1 的热水, 然后加入质量为m2,温度为t2 的冷水, 混合后的温度为t3. 如过程与外界没有热交换, 则有W=[m2(t2-t3)/(t3-t1)]-m13、什么是熔化热?答:单位质量的固态物质在熔点时从固态全部变成液态所需要的热量, 称之为该物质的熔化热4、水的比热容C0 4.2 103J /(kg c)的物理意义?答: 质量为1千克的水温度升高(降低) 1℃,吸收(放出)热量 4.2 ×103焦耳5、试简述测冰的熔化热的整个实验过程中的注意事项?① 热水温度t1 应调整到比室温高10~15摄氏度, 水量约占内筒容积的1/3到2/3;② 所用的冰块应无气泡, 其表面的水应用吸水纸吸干, 投入内筒后应不断搅拌, 利用搅拌棒尽可能避免冰块浮出水面, 并防止把水搅出筒外;③实验中选择温水及冰块的质量, 使冰水的质量之比大约为1:5④每隔一段时间记录一次温度, 直至水温不再降低为止, 此时的温度即为t2实验六、应用霍尔效应测量磁场1、什么是霍尔效应?答:从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦磁力作用而引起的偏转.2、霍尔系数的作用。
霍尔系数它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数.3、在应用霍尔效应测量磁场的实验中采用哪种方法来消除副效应的影响?并阐述实验中如何用这种方法,测得消除了四种副效应影响后的霍尔电压U H 值?实验七磁阻效应的测量1、磁阻效应实验的实验仪器主要包括哪两部分?THQCZ-1 型磁阻效应实验仪THQCZ-1 型磁阻效应测试仪2、什么是磁阻效应?磁阻效应是指矩形半导体晶片当受到与电流方向垂直的磁场作用时,不仅会出现霍尔电场,而且电流密度下降,即半导体电阻率增大的效应.导体材料的电阻值随磁感应强度变化的现象,称为磁阻效应3、磁阻器件的用途和优点。
优点:体积小,灵敏度高,抗干扰能力强等等用途:在导航,电流检测,磁性编码等方面有着十分广泛的应用4、磁阻效应可以分为哪两类?物理磁阻效应和几何磁阻效应实验八、弦振动的研究1、驻波形成的条件?区分波节和波腹。
只有当弦线的两个固定端之间的距离L( 弦长)等于半波长的整数倍时,才能形成驻波,这就是均匀弦振动产生驻波的条件,数学表达式:L=k λ/2 区分:在驻波上始终静止的点称为波节,振幅最大的点称为波腹2、若A 为简谐波的振幅, f 为频率,λ为波长,x 为弦线上质点的坐标位置,则驻波方程为?y=2Acos(2πX/λ)cos2πft3、要调出振幅较大且稳定的驻波,应该注意几点?a. 保证波节点稳定,b. 振幅尽可能大,c. 防止假象的出现。