物理实验思考题

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物理实验预习思考题

物理实验预习思考题

一.亥姆霍兹线圈磁场的测定亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈,两线圈内电流方向一致,大小相同,线圈之间的距离d正好等于圆形线圈的半径。

其特点是能在其公共轴线中点附近产生较广的均匀磁场区。

(简述本实验的注意事项)答:1.地磁场的影响不可忽略,移动探头测量时需调零 2.准确确定中心轴线3.如果两线圈接错,可能使亥姆赫兹线圈中间轴线上磁场为零或极小。

二.扭摆法测定物体的转动惯量1.使用物理天平要注意些什么问题?书上P36(新版教材)2.为什么当摆角不同时,测出的K略有差别?答:弹簧的扭转常数K不是固定常数。

书上P1193.本实验忽略了什么因素?通过什么手段来忽略该因素?答:忽略轴承的摩擦力矩,将止动螺丝拧紧。

4.使用TH-2型智能转动惯量测试仪时要注意哪些事项?答:测试仪若死机,重新启动,并设定周期数。

5.写出本实验的注意事项(P119)三.用霍尔传感器测量螺线管磁场1.什么是霍尔效应?在科研中友什么用途?(P166下面。

)答:霍尔效应:通有电流i的导体棒B中受洛伦兹力发生偏转使运动导体棒两端产生电势差。

用途:根据霍尔效应,用半导体材料制成霍尔元件,利用它可以测量磁场,研究半导体中载流子的类别和特性,也可以制作传感器。

2.如果螺线管在烧制中两边单位长度的匝数不同或者烧制不均匀,会引起什么情况?答:磁场不均匀。

3.在螺线管中电流IM恒定(例如100mA)的条件下,移动传感器在螺线管上的位置x,测量U’—x关系。

X的范围是0—30cm,为什么两端的测量数据应该比中心位置附近的测量数据点密集些?答:两端变化快。

四.静电场描绘1.根据描绘所得等位线和电场线的分布,分析哪些地方场强较强,哪些地方场强较弱?答:电场线密的地方强,稀疏的地方弱。

2.在描绘同轴电缆的等位线簇时,如何正确确定圆形等位线簇的圆心,如何正确描绘等位线?答:从最外面的点作两条连线,两条连线的垂直平分线的交点就是圆心。

以同轴电缆的截面圆心,最中心的信号线的圆心为圆心,最大半径为屏蔽层的半径为半径画圆,就是等位线。

大学物理实验思考题解答

大学物理实验思考题解答

大学物理实验思考题解答用霍耳法测螺线管的磁场[思考题] 一、填空题1、霍耳效应是由于在磁场是受到力的作用而产生的。

霍耳电压的大小与和成正比,霍耳电场方向为的方向。

2、实验公式B=式中各符号代表的物理意义是:B为;VH为;KH为;I为,又称为。

3、用霍耳效应测量螺线管的磁感应强度,为了减少或消除各种副效应带来的误差,通常采用的方法是改变和中的电流,保持和中的电流,用四次测量霍耳电压的之平均值,做为被测霍耳电压的平均值。

4、如果霍耳元件中的灵敏度KH已知,利用VH=KH・I・B来测定未知磁场B,在确定的和条件下,实际测出的P、S两端的电压V,不仅包括还应包括。

5、在霍耳元件测磁场中,改变控制电流I的方向时要扳动;改变磁场方向时要扳动,测量霍耳电压,电位差计调RX总不能使检流计光标指零时要扳动,线路没有其它问题。

二、选择题1、利用霍耳效应测量磁感强度,这种实验方法属于() A、比较法;B、模拟法;C、转换测量法;D、放大法。

2、霍耳电压的计算公式VH=KH・I・B要求霍耳元件平面必须与被测磁场垂直,否则测出的VH将()A、变大;B、变小;C、不变;D、不定。

3、在测量霍耳电压中,假定已测过V1(+I,+B)后,测V2(-I,+B)要改变霍耳元件中的控制电流方向,应将换向开关()A、 K1换向;B、K2换向;C、K3换向;D、K1、K2都换向。

三、问答题 1、霍耳元件测螺线管磁场实验电路图中由哪几个回路组成?它们的共同点是什么?由三个回路组成:(1)霍耳电流供电回路;(2)螺线管磁场励磁电流供电回路;(3)霍耳电压测试回路。

它们各回路的共同点是:每个回路都有一个双刀双掷的换向开关,以它为中心组成各回路。

参考答案一、填空题1、运动电荷;洛仑兹;工作电流I;磁感应强度B;B×V。

2、霍耳元件所在处螺线管内磁感应强度;霍耳电压,即霍耳片上四次测试霍耳电压的代数和的平均值;霍耳元件灵敏度;加在霍耳片上的工作电流;霍耳电流或控制电流。

大学物理光学实验思考题(含答案)

大学物理光学实验思考题(含答案)

大学物理光学思考题(含答案)实验一:1:何谓自准法(平面镜法)?并画出其光路图?答:课本平P150倒数第二段。

光路图,图4-42.利用自准法,调节望远镜光轴与分光计转轴垂直,此时从望远镜内看到叉丝和叉丝像分别在什么位置,请画出图形。

同课后思考题一。

答:与上方叉丝重合,原因是凸透镜成像原理和镜面反射原理。

图见课本P157图4-123.实验过程中,三棱镜在载物台上的放置有何要求?调节载物台螺丝是应注意哪些问题?画图说明。

答:分光计要作精密测量,它必须首先满足下述两个要求:①入射光和出射光应当是平行光;②入射光和出射光的方向以及反射面和出射面的法线都与分光计的刻度盘平行.图见课本的P157图4-13实验二:1:何为等厚干涉?牛顿环属于薄膜干涉,在牛顿环中薄膜在什么位置。

答:课本P177. 牛顿环中薄膜是指在平凸透镜和平板玻璃之间的空气薄膜。

2.测量时,若实际测量的是弦长,而不是牛顿环的直径,则对测量结果有何影响?为什么?答:没有影响。

由于弦到圆心的距离都相等,由勾股定理知,测量直径和测量弦长实际上没有区别,事实上我们测量时也没有办法做到严格沿直径测量。

3.通过测量计算透镜的曲率半径R时,为什么不用(3)式而用(5)式。

答:因为平凸透镜与平面镜由于机械压力引起形变,使得牛顿环中心不是一个点而是一个小圆斑,所以难以确定环的几何中心及条纹级次。

实验三:1:何谓非定域干涉?答:当两个具有同频率,同振动方向,强度相差不大的两个光源发出的球面波在他们相遇的空间处处相干,这种干涉现象为非定域干涉。

2.分光板和补偿板的作用是什么?答:迈克耳孙干涉仪中分光玻璃板作用:产生两个具有同频率,同振动方向,初相相同,强度相差不大的两个光源。

迈克耳孙干涉仪中补偿玻璃板有两种作用,其一是补偿分光板因色散而产生的附加程差,为获得白光干涉条纹所必须;其二是补偿相同入射角不同入射面光线所产生的附加光程差,为获得同心圆形的等倾条纹所必须。

大学物理实验报告思考题部分答案

大学物理实验报告思考题部分答案

实验十三拉伸法测金属丝得扬氏弹性摸量【预习题】1.如何根据几何光学得原理来调节望远镜、光杠杆与标尺之间得位置关系?如何调节望远镜?答:(1)根据光得反射定律分两步调节望远镜、光杠杆与标尺之间得位置关系。

第一步:调节来自标尺得入射光线与经光杠杆镜面得反射光线所构成得平面大致水平。

具体做法如下:①用目测法调节望远镜与光杠杆大致等高。

②用目测法调节望远镜下得高低调节螺钉,使望远镜大致水平;调节光杠杆镜面得仰俯使光杠杆镜面大致铅直;调节标尺得位置,使其大致铅直;调节望远镜上方得瞄准系统使望远镜得光轴垂直光杠杆镜面。

第二步:调节入射角(来自标尺得入射光线与光杠杆镜面法线间得夹角)与反射角(经光杠杆镜面反射进入望远镜得反射光与光杠杆镜面法线间得夹角)大致相等。

具体做法如下:沿望远镜筒方向观察光杠杆镜面,在镜面中若瞧到标尺得像与观察者得眼睛,则入射角与反射角大致相等。

如果瞧不到标尺得像与观察者得眼睛,可微调望远镜标尺组得左右位置,使来自标尺得入射光线经光杠杆镜面反射后,其反射光线能射入望远镜内.(2)望远镜得调节:首先调节目镜瞧清十字叉丝,然后物镜对标尺得像(光杠杆面镜后面2D处)调焦,直至在目镜中瞧到标尺清晰得像。

2。

在砝码盘上加载时为什么采用正反向测量取平均值得办法?答:因为金属丝弹性形变有滞后效应,从而带来系统误差. 【思考题】1。

光杠杆有什么优点?怎样提高光杠杆测量微小长度变化得灵敏度?答:(1)直观、简便、精度高.(2)因为,即,所以要提高光杠杆测量微小长度变化得灵敏度,应尽可能减小光杠杆长度(光杠杆后支点到两个前支点连线得垂直距离),或适当增大D(光杠杆小镜子到标尺得距离为D)。

2。

如果实验中操作无误,得到得数据前一两个偏大,这可能就是什么原因,如何避免?答:可能就是因为金属丝有弯曲。

避免得方法就是先加一两个发码将金属丝得弯曲拉直。

3.如何避免测量过程中标尺读数超出望远镜范围?答:开始实验时,应调节标尺得高低,使标尺得下端大致与望远镜光轴等高,这样未加砝码时从望远镜当中瞧到得标尺读数接近标尺得下端,逐渐加砝码得过程中瞧到标尺读数向上端变化。

牛顿环实验思考题(共10篇)

牛顿环实验思考题(共10篇)

牛顿环实验思考题(共10篇)牛顿环实验思考题(一): 牛顿环实验思考题1.牛顿环实验中,如果要得到等间距的干涉条纹,可采取哪些措施2.在牛顿环实验中,假如平板玻璃不是一个光学平面,局部有微小的凸起,则凸起处空气薄膜的厚度将减小,导致等厚干涉条纹发生畸变,请问这时牛顿环纹将局部向内凸还是局部向外凸为什么3.在实验中我们观察到的牛顿环中心处的环为什么有时不圆1、由于条纹间距与空气膜变化率有关,变化率一定时间距才相等,所以要牛顿环条纹间距相等,需要把实验晶体磨成圆锥…2、球面有凸起,则凸起处空气膜变薄,此时该部位空气膜的厚度由于变薄而与圆心部分相似,所以条纹也与圆心处的相连,所以干涉条纹向远离圆心方向,即向外凸出.不好理解的话想想劈尖验平整的情景.3、不圆说明变化率不一样,要不就是实验晶体不标准,要不就是放歪了,使一边的变化率变大,另一边的减小,造成条纹不圆的结果.牛顿环实验思考题(二): 牛顿环实验思考题1.在牛顿环实验中,假如平面玻璃上有微小的凸起,则凸起处空气薄膜厚度变小,导致等厚干涉条纹发生畸变,试问,这时的牛顿环暗环市局部内凹还是外凸?为什么?2.用白光照射时能否看到牛顿环干涉条纹,此时条纹有何特征?1,外凸,则凸起处空气薄膜厚度变小,本来应该显示外面的环的,现在显示了里面的环,所以是外凸。

2,能看到牛顿环,此时的环是彩色的,红色在外,紫色在内。

牛顿环实验思考题(三): 牛顿环实验的思考题1.在牛顿环实验中,在实验原理和实验内容中提出了哪些措施来避免或减少误差2.从牛顿环装置的下方投射上来的光,能否形成干涉条纹如果能的话,它和反射光形成的干涉条纹有何不同减少误差的措施:原理上,采用通过测量条纹直径求的半径的方法减少圆心确定带来的误差;选定第4级到第12级间的条纹进行测量,避免级别小的条纹因挤压变形和级别大的条纹不明显不宜测量而带来的误差;数据处理时采用逐差法,提高数据利用率.实验中,测量数据时,手轮要朝一个方向旋转,减小齿轮间隙造成的机械误差. 从牛顿环装置下方投射上来的光也可以形成干涉条纹,它与反射光形成的条纹不同之处在上方投射的光形成的中心条纹是暗纹,下方形成的是亮纹,这是因为由上方投射的光在空气薄膜下表面反射时是在光密介质反射,会有半波损失,下方投射来的光则没有.牛顿环实验思考题(四): 牛顿环实验思考题1.牛顿环实验中,如果要得到等间距的干涉条纹,可采取哪些措施2.在牛顿环实验中,假如平板玻璃不是一个光学平面,局部有微小的凸起,则凸起处空气薄膜的厚度将减小,导致等厚干涉条纹发生畸变,请问这时牛顿环纹将局部向内凸还是局部向外凸为什么3.在实验中我们观察到的牛顿环中心处的环为什么有时不圆【牛顿环实验思考题】1、由于条纹间距与空气膜变化率有关,变化率一定时间距才相等,所以要牛顿环条纹间距相等,需要把实验晶体磨成圆锥…2、球面有凸起,则凸起处空气膜变薄,此时该部位空气膜的厚度由于变薄而与圆心部分相似,所以条纹也与圆心处的相连,所以干涉条纹向远离圆心方向,即向外凸出.不好理解的话想想劈尖验平整的情景.3、不圆说明变化率不一样,要不就是实验晶体不标准,要不就是放歪了,使一边的变化率变大,另一边的减小,造成条纹不圆的结果.牛顿环实验思考题(五): 牛顿环实验两道思考题,1.理论上牛顿环中心是个暗点,实际看到的往往是个忽明忽暗的斑,造成的原因是什么对透镜曲率半径R的测量有无影响为什么2.牛顿环的干涉条纹各环间的间距是否相等为什么请详细回答,我要交实验报告,需急用!1.按理论计算,牛顿环中心应是一个暗点.实际上由于接触压力引起玻璃变形,使得牛顿环中心变成一个暗斑,如果在两玻璃之间存在灰尘,中心有可能是亮斑,从而引起附加光程差,这些都会给测量带来较大的系统误差.这些系统误差可以通过取距中心较远的,比较清晰的两个暗环的半径的平方差来消除2.间距不相等,波长越长的光,干涉条纹间距越宽牛顿环实验思考题(六): 急求-光的干涉-牛顿环物理实验思考题在测量中,读数显微镜的叉丝不是准确的通过环心,则测得的是弦而不是干涉暗环的直径,对结果有影响吗有,如此一来干涉条纹半高全宽将变宽,算得的频率将不准(具体是啥说实话俺记不太清了呵呵,但是应该对实验结果有影响的).【牛顿环实验思考题】牛顿环实验思考题(七): 急求大学物理实验光的干涉实验思考题!1.利用透射光观测牛顿环与用反射光观测会有什么区别2.测量暗环直径时,叉丝交点没有通过环心,因而测量的是弦而非直径,这对实验结果是否有影响为什么3.为什么由平凸透镜和平板玻璃形成的牛顿环离中心越远,条纹越密1.夹层内折射率不是介于透镜和玻璃板折射率之间,在透镜凸表面和玻璃的接触点上,空气层厚度为0,两反射光的光程差为λ/2,因此反射光方向上牛顿环中心为暗点.透射光方向与反射光条纹相反,因此透射光牛顿环中心是一亮点. 如果夹层内折射率正好介于透镜和玻璃板折射率之间,反射光牛顿环中心为亮点,透射光牛顿环为暗点.2.当然有影响啦.旋的长度应该是比直径来的小的,你这样之后暗环的面积啊,周长什么的,只要跟直径有关的数据计算出来之后都将变小3.因为靠近中心光程差的变化率大,所以变化一个波长的光程差所需要的水平方向的距离要小,也就是密集,因为密集所以细.我也是搜的.牛顿环实验思考题(八): 光的干涉和应用—牛顿环一些思考题1:实验中为什么测牛顿环的直径而不是半径2:试验中牛顿环的疏密分布情况,并进行解释.1、因为仪器的精密程度不够,所以刻度鼓轮只能单方向转,如果你改变鼓轮的转动方向,你可以发现虽然鼓轮转了,但是显微镜里的刻度没有变,这样误差很大.所以测牛顿环的直径可以减小误差.牛顿环实验思考题(九): 迈克尔逊干涉仪实验思考题答案1.当光程差增加时,非定域干涉同心圆条纹的粗细和间距如何变化请证明.2.当光程差增加时,等倾干涉同心圆条纹是“冒出”还是“缩进”为什么3.试从形成条纹的条件,特点,条纹出现的位置和测量光波波长的公式,来比较牛顿环和等倾干涉同心圆条纹的异同 .急.迈克尔逊干涉仪是利用等倾干涉,牛顿环是等厚干涉.1.圆环条纹越向外越密.相关证明见任一《光学》中的推导.2.冒出.2hcosi=mλ,中心(i=0)级次最高,h增加,级次升高,所以冒出.3.等倾:2hcosi=mλ 牛顿环:h=mλ/2牛顿环实验思考题(十): 牛顿环实验等候干涉实验【问题讨论】弱弱的问因为实在是听不懂1:牛顿环干涉条纹形成在哪一面上产生的条件是什么2:分析牛顿环相邻暗(或亮)环之间的距离(靠近中心的与靠近边缘的大小).3:为什说测量显微镜测量的是牛顿环的直径,而不是显微镜内被放大了的直径若改变显微镜的放大倍率,是否影响测量的结果.1:在凸透镜的凸起的表面,其实形成的干涉是一条光线经过透镜凸面反射光与折射出去的光经过透镜下面的玻璃板反射的光的干涉.2:你应该学过“测量物体表面的平整度”,那里有个公式Δx=L/tanθ(具体系数我记不清了)Δx是干涉时两亮纹之间的距离,同样,这里的θ是透镜在一条入射光线折射点的切线与平面所成的角度,所以越靠近圆心,θ越小,亮环之间距离越大.其实还可以这么理如果越远离中心,距离越大,即越容易观察,那么应该到处都是牛顿环,而其实牛顿环很难见到.“测量物体表面的平整度”也可以这么记.如果角度越大,Δx越大.那需要那么大费周折吗3:其实显微镜有种测微尺,可以测量显微镜下物体的实际长度.具体是有刻度的目镜,和有刻度的盖玻片,先是在某一放大倍数下,用二者可以得出实际长度(盖玻片上的刻度)与放大后的长度之间的对应(比例).手打了这么多字,牛顿环实验思考题答案牛顿环实验报告思考题。

大学物理实验思考题答案及解析

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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。

大学物理实验思考题解答

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衍射光栅的研究[预习思考题]:1.分光计要调整到什么状态?2.写出光栅方程,并说明各量的物理意义?3.光栅方程成立的条件是什么?在实验中如何使这一条件得到满足? 答:dsin θ=k λ成立的条件是:平行光垂直入射。

在实验中,要调节好分光计的平行光管使其发出平行光。

为使入射的单色平行光垂直入射到光栅平面上,必须使光栅平面反射回的十字像的竖线与分划板调整叉丝竖线及零级衍射线(白线)重合。

4.什么是光栅常数?表征光栅特征的参数除了d 外,还有哪几个?如何进行测量?答:表征光栅特征的参数除了光栅常数d 外,还有光栅的角色散率ψ=d ϕd λ=k dcos ϕk 和光栅的分辨率本领 R =λ∆λ=kN (实际值小于理论估计值KN )。

在垂直入射条件下,只要测出光栅常数d 、光谱级数k 和与之相应的ϕk ,就可以求出光栅的角色散率ψ。

若测出光栅常数d 、光谱级数k 和暴露在入射光束中的光栅宽度L ,就可以求出光栅的分辨本领R =kN =k L d5.如果平行光与光栅平面成θ角,如何测光栅常数d ?答:如果单色平行光以光栅平面成θ角入射,则单色平行光与光栅法线夹角为α=90-θ,则光栅方程为:d(sin ϕ±sin α)=k λ (k=0、±1、±2…)式中“+”号表示ϕ与α在光栅法线同侧,“-”号表示在异侧。

设ϕ1、ϕ2分别是光栅法线两侧的衍射角,对第一级光谱线k=1,有sin ϕ2+sin α=λ/d, sin ϕ1-sin α=λ/d.将上两式相加,得sin ϕ1+sin ϕ2=2λ/dd=2λ/( sin ϕ1+sin ϕ2)显然,对于k =1,只要把已知的λ和测出的ϕ1和ϕ2代入上式,就可求出光栅常数d 。

6.光栅光谱的排列有何规律?7.光栅在载物台上要调整到什么状态?[实验后思考题]:1.比较棱镜和光栅分光的主要区别。

2.分析光栅面和入射平行光不严格垂直时对实验有何影响。

大学物理实验思考题答案大全

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实验一霍尔效应及其应用【预习思考题】1.列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式,并注明单位。

霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。

2.如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向,如何判断样品的导电类型?以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向,假设测得的霍尔电压为正,则样品为P型,反之则为N型。

3.本实验为什么要用3个换向开关?为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间的电位差,这是两个不同的测量位置,又需要1个换向开关。

总之,一共需要3个换向开关。

【分析讨论题】1.假设磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,按式〔〕测出的霍尔系数比实际值大还是小?要准确测定值应怎样进行?假设磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,则测出的霍尔系数比实际值偏小。

要想准确测定,就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交,或者设法测量出磁感应强度B 和霍尔器件平面的夹角。

2.假设已知霍尔器件的性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量误差有哪些来源?误差来源有:测量工作电流的电流表的测量误差,测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差,测量霍尔电压的电压表的测量误差,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。

实验二声速的测量【预习思考题】1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定?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到达最大〔或晶体管电压表的示值到达最大〕,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。

假设在这样一个最正确状态移动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。

物理实验思考题答案

物理实验思考题答案

实验10 用直流电位差计校准电表1.如果要校正电压表,线路图该怎样设计?答:先把待测表调零,将标准表和待测表并接,调整待测表读数与标准表读数一致即可。

2.如果用普通电阻(例如偏差为5%)代替标准电阻,能否校正在本实验中使用的毫安表?答:可以。

实验14 用牛顿环测透镜曲率半径1.如果将纳光灯换为白光光源,所看到的牛顿还将会有什么特点? 答:所看到的牛顿环中间仍是暗斑,但暗斑往外形成彩纹,由于白光光源有不同波长的单色光组成,所以相干的光程差不同.2 .为什么说读数显微镜测量的是牛顿环的直径,而不是牛顿环放大像的直径?答:因为在测量时被放大牛顿环直径时,显微镜内的叉丝(即标尺)也放大,移动叉丝测量的直径为所得直径.3.为何牛顿环不一样宽,而且随级数增加而减少?答:由于牛顿环上透镜是球面,下透镜是平面,所以靠近中间位置空气膜比较薄,因此光程差小,所以中间条纹宽,而边缘处相反。

二.迈实验15 迈克尔逊干涉议测光波波长1.在麦克尔逊干涉实验中,等厚干涉与等倾干涉条纹有什么区别?等厚干涉:干涉条纹是明暗相间的直条纹等倾干涉:干涉条纹是一系列与不同倾角θ(出或入射角)相对应的明暗相间的同心圆环条等倾干涉纹2.怎么利用迈克尔逊干涉仪测量透明介质的折射率?答:①以钠光为光源调出等倾干涉条纹。

②移动 M2 镜,使视场中心的视见度最小,记录 M2 镜的位置;在反射镜前平行地放置玻璃薄片,继续移动 M2 镜,使视场中心的视见度又为最小,再记录 M2 镜位置,连续测出 6 个视见度最小时 M2 镜位置。

③用逐差法求光程差∆d 的平均值,再除以该透明介质得厚度,就是折射率实验16 光栅衍射光谱及光波波长的测定1. 试分析光栅衍射光谱变化的特点和规律答:当入射光线为平行单色光是,得到明暗相同的衍射条纹,明条纹很窄,相邻明条纹见的暗区间的暗区很宽,当入摄光为白光时 ,中央零放明纹们为白光.其两册则形成各种颜色条纹的光谱,不同波长由短到长的次序自中央向外侧依次分开排列,形成由紫到红对称排列的彩色光带.2. 实验中狭缝太宽或太窄时将会出现什么现象?为什么?答:狭缝太宽最终也只会形成白光,由衍射形成条件,当光波波长比缝大得多才能明显衍射; 由光栅公式(a+b)sinφ=kλ可知狭缝太窄则给人一种形成单色光的感觉,因为光强太弱,而没有射条纹.实验17 偏振光分析1.研究光的偏振物性有何意义?有哪些实际应用?答:研究光的偏振性质可以把它用于各个领域,例如利用偏振光读出光盘记录的信息;利用偏振光放立体电影和做糖度计;利用偏振光分析物质内部产生的应力的光弹性学;利用偏振光的反射研究表面状态等.由于偏振光具有包括偏振方向在内的更多的信息,偏振光可作为高效信息的传输和测试手段,而用计算机进行控制处理,又能将复杂的偏振光通过计算机界面直观地显示出来2.如果在互相正交的偏振片 P1.P2 中间插入一块λ/2 片,使其光轴与起偏器 P1 的偏振化方向平行,那么,透过检偏器 P2 的光是亮的还是暗的?为什么?将检偏器 P2 转动 90 度后光是亮的还是暗的?为什么? 答:a 暗的,没有设变振的方向 b 暗的,相当于 180 度夹角,振动方向还是一样。

大学物理实验思考题答案解析

大学物理实验思考题答案解析

大学物理实验思考题答案实验一:用三线摆测物体的转动惯量1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么?答:不可以。

因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。

2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。

答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。

因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘,根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。

3. 三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么?答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。

[实验二]金属丝弹性模量的测量1. 光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度?本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:优点是:可以测量微小长度变化量。

提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。

2. 何谓视差,怎样判断与消除视差?答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。

3. 为什么要用逐差法处理实验数据?答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。

因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。

为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差的平均值。

[实验三]随机误差的统计规律1. 什么是统计直方图? 什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别?本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:对某一物理量在相同条件下做n次重复测量,得到一系列测量值,找出它的最大值和最小值,然后确定一个区间,使其包含全部测量数据,将区间分成若干小区间,统计测量结果出现在各小区间的频数M,以测量数据为横坐标,以频数M为纵坐标,划出各小区间及其对应的频数高度,则可得到一个矩形图,即统计直方图。

大学物理实验报告思考题部分答案

大学物理实验报告思考题部分答案

实验十三拉伸法测金属丝得扬氏弹性摸量【预习题】1.如何根据几何光学得原理来调节望远镜、光杠杆与标尺之间得位置关系?如何调节望远镜?答:(1)根据光得反射定律分两步调节望远镜、光杠杆与标尺之间得位置关系。

第一步:调节来自标尺得入射光线与经光杠杆镜面得反射光线所构成得平面大致水平。

具体做法如下:①用目测法调节望远镜与光杠杆大致等高。

②用目测法调节望远镜下得高低调节螺钉,使望远镜大致水平;调节光杠杆镜面得仰俯使光杠杆镜面大致铅直;调节标尺得位置,使其大致铅直;调节望远镜上方得瞄准系统使望远镜得光轴垂直光杠杆镜面。

第二步:调节入射角(来自标尺得入射光线与光杠杆镜面法线间得夹角)与反射角(经光杠杆镜面反射进入望远镜得反射光与光杠杆镜面法线间得夹角)大致相等。

具体做法如下:沿望远镜筒方向观察光杠杆镜面,在镜面中若瞧到标尺得像与观察者得眼睛,则入射角与反射角大致相等。

如果瞧不到标尺得像与观察者得眼睛,可微调望远镜标尺组得左右位置,使来自标尺得入射光线经光杠杆镜面反射后,其反射光线能射入望远镜内.(2)望远镜得调节:首先调节目镜瞧清十字叉丝,然后物镜对标尺得像(光杠杆面镜后面2D处)调焦,直至在目镜中瞧到标尺清晰得像。

2。

在砝码盘上加载时为什么采用正反向测量取平均值得办法?答:因为金属丝弹性形变有滞后效应,从而带来系统误差. 【思考题】1。

光杠杆有什么优点?怎样提高光杠杆测量微小长度变化得灵敏度?答:(1)直观、简便、精度高.(2)因为,即,所以要提高光杠杆测量微小长度变化得灵敏度,应尽可能减小光杠杆长度(光杠杆后支点到两个前支点连线得垂直距离),或适当增大D(光杠杆小镜子到标尺得距离为D)。

2。

如果实验中操作无误,得到得数据前一两个偏大,这可能就是什么原因,如何避免?答:可能就是因为金属丝有弯曲。

避免得方法就是先加一两个发码将金属丝得弯曲拉直。

3.如何避免测量过程中标尺读数超出望远镜范围?答:开始实验时,应调节标尺得高低,使标尺得下端大致与望远镜光轴等高,这样未加砝码时从望远镜当中瞧到得标尺读数接近标尺得下端,逐渐加砝码得过程中瞧到标尺读数向上端变化。

(完整word版)普通物理实验思考题及答案

(完整word版)普通物理实验思考题及答案

实验一.1求λ时为何要测几个半波长的总长?答:多测几个取平均值,误差会减小2为何波源的簧片振动频率尽可能避开振动源的机械共振频率?答 当簧片达到某一频率(或其整数倍频率)时,会引起整个振动源(包括弦线)的机械共振,从而引起振动不稳定。

3弦线的粗细和弹性对实验各有什么影响,应该如何选择?答 弦线应该比较细,太粗的话会使振动不明显,弹性应该选择较好的,因为弹性不佳会造成振动不稳定4横波在弦线上传播的实验中,驻波是由入射波与反射波迭加而成的,弦线上不振动的点称为波节,振动最大的点称为波腹,两个波节之间的长度是半波长5因振簧片作水平方向的振动,理论上侧面平视应观察不到波形,你在实验中平视能观察得到吗?什么情况能观察到,为什么?答 平视不能观察到,因为。

6为了使lg λ—lgT 直线图上的数据点分布比较均匀,砝码盘中的砝码质量应如何改变?答 每次增加相同重量的砝码实验二.1.外延测量法有什么特点?使用时应该注意什么问题?答 当需要的数据在测量数据范围之外而不能测出,为了求得这个值,采用作图外推求值的方法,即先用已测的数据绘制出曲线,再将曲线按原规律延长到待求值范围,在延长线部分求出所需要的值 使用时要注意在所要值两边的点要均衡且不能太少并且在研究的范围内没有突变的情况2.物体的固有频率和共振频率有什么不同?它们之间有何联系?答 物体的固有频率和共振频率是不同的概念,固有频率指与方程的根knl=4.7300对应的振动频率,它们之间的关系为f 固= f 共2^4/11Q前者是物体的固有属性,由其结构,质量材质等决定,而后者是当外加强迫力的频率等于物体基频时,使其发生共振时强迫力的频率实验三.1.为什么实验应该在防风筒(即样品室)中进行?答:因为实验中的对公式要成立的条件之一是:保证两样品的表面状况相同,周围介质(空气)的性质不变,m :强迫对流时m=1;自然对流时m=5/4; (实验中为自然冷却即自然对流)所以实验要在防风筒(即样品室)中进行,让金属自然冷却。

物理化学实验复习(8个实验思考题)

物理化学实验复习(8个实验思考题)

思考题
6.如何判断平衡管小球中的空气是否赶净? 调节恒温槽至所需温度后,打开抽气活塞缓缓抽气
至沸腾,关闭抽气活塞G,调节进气活塞H,使空 气缓慢进入测量系统,直至管中双臂液面等高,从 低真空测压仪上读出压力差。同法再抽气,再调节 B管中双臂等液面,重读压力差,直至两次的压力 差读数相差无几(不相差0.2mmHg),则表明平衡 管中的空气已经被赶净。
有什么作用?选择盐桥需考虑哪几个条件?
参比电极应具备:电极电势稳定;制作方便,价格便宜。 参比电极作用:由已知电极电势,可求其它电极电势。 盐桥作用:减少液体接界电势。 盐桥选择规则:① 正负离子的迁移速度接近或相等;② 不与被测溶液发生反应,不干扰被测反应;③ 溶液浓 度要高或饱和。
4.若在测量的时候将电池的极性接反了,将有什么 后果?
6:在测量蔗糖和盐酸反应时刻t对应的旋光度, 能否如同测纯水的旋光度那样,重复测量三 次后取平均值?
答:不能,因为在反应的过程中,旋光度是不 断变化的。
思考题
7:蔗糖的水解速率常数与那些因素有关? 答:与温度、催化剂和溶液中的杂质有关。注
意与蔗糖浓度无关。
电导的测定及其应用
思考题
1.本实验为何要测水的电导率? 答:测量的水溶液中,水也有一定的电导率,计算各溶 液的电导率时要扣除水的电导率。
3. 按所得相图,讨论环已烷-异丙醇溶液蒸馏时的 分离情况。
若x<xB(恒沸点),则塔釜为环己烷,塔顶为恒沸物。 若x>xB(恒沸点),则塔釜为异丙醇,塔顶为恒沸物。 若x=xB(恒沸点),分馏不出任何一种纯物质。
4.如何判定气-液相已达平衡? 溶液沸腾后,温度恒定,则表明气-液相已达平衡
5.操作步骤中,在加入不同数量的各组分时,如 发生了微小的偏差,对相图的绘制有无影响?为 什么?

大学物理实验思考题答案

大学物理实验思考题答案

大学物理实验思考题答案标题:大学物理实验思考题答案引言:大学物理实验是培养学生科学思维、动手能力和解决问题的能力的重要环节。

在实验中,学生需要通过观察、测量、分析和推理等方法,逐步完成实验过程并得出结论。

而在实验中的思考题是考察学生对知识点的理解和应用能力的重要环节之一。

在本文中,我们将为您提供一些大学物理实验常见的思考题以及对应的答案。

一、实验一:牛顿第二定律验证实验1. 为什么会出现质量和加速度成正比的关系?答案:根据牛顿第二定律的表达式F=ma,质量m是物体惯性的度量,而加速度a则是物体对外界力所产生的响应。

由此可知,质量和加速度存在一种直接的比例关系,即当施加在物体上的力不变时,质量越大,物体的加速度越小;质量越小,物体的加速度越大。

2. 在实验中如何测量物体受力和加速度?答案:在实验中,可以使用弹簧测力计来测量物体受力的大小。

弹簧测力计通过弹簧的伸缩变化来测量物体所受的拉力或压力大小。

而测量物体的加速度可以通过测量物体在给定时间内的位移变化、速度变化或通过利用加速度计等仪器来实现。

二、实验二:光的干涉与衍射实验1. 为什么在光的干涉实验中需要使用相干光源?答案:在光的干涉实验中,需要使用相干光源来保证光波的相位差稳定。

相干光源的特点是具有一致的频率、波长和相位,可以形成稳定的干涉条纹。

如果使用非相干光源,光波的相位将不稳定,无法形成明亮的干涉条纹。

2. 干涉和衍射有什么区别?答案:干涉是指两个或多个光波相遇时产生的明暗相间的条纹现象。

干涉是由于光波的叠加作用形成的,通过干涉条纹可以推断出光的波长、相位差等信息。

而衍射则是指光波通过孔径或绕过物体时产生弯曲或扩散的现象。

衍射是由于光波的传播特性所导致的,通过衍射现象可以研究光波的传播和物体的结构等。

三、实验三:电路中的欧姆定律实验1. 为什么电流正比于电压?答案:根据欧姆定律,I=U/R,其中I为电流、U为电压、R为电阻。

由此可知,电流与电压存在直接的正比关系。

物理化学实验思考题及参考答案

物理化学实验思考题及参考答案

物理化学实验思考题及参考答案篇一:物理化学实验思考题及答案实验一燃烧热的测定1.搅拌太慢或太快对实验结果有何影响?答案:搅拌的太慢,会使体系的温度不均匀,体系测出的温度不准,实验结果不准,搅拌的太快,会使体系与环境的热交换增多,也使实验结果不准。

2.蔗糖的燃烧热测定是如何操作的?燃烧样品蔗糖时,内筒水是否要更换和重新调温?答案:用台秤粗称蔗糖克,压模后用分析天平准确称量其重量。

操作略。

内筒水当然要更换和重新调温。

3.燃烧皿和氧弹每次使用后,应如何操作?答案:应清洗干净并檫干。

4.氧弹准备部分,引火丝和电极需注意什么?答案:引火丝与药片这间的距离要小于5mm或接触,但引火丝和电极不能碰到燃烧皿,以免引起短路,致使点火失败。

5.测定量热计热容量与测定蔗糖的条件可以不一致吗?为什么?答案:不能,必须一致,否则测的量热计的热容量就不适用了,例两次取水的量都必须是升,包括氧弹也必须用同一个,不能换。

6.实验过程中有无热损耗,如何降低热损耗?答案:有热损耗,搅拌适中,让反应前内筒水的温度比外筒水低,且低的温度与反应后内筒水的温度比外筒高的温度差不多相等。

7.药片是否需要干燥?药片压药片的太松和太紧行不行? 答案:需要干燥,否则称量有误差,且燃烧不完全。

不行。

8.如何确保样品燃烧完全?答案:充氧量足够,药品干燥,药片压的力度适中其他操作正常。

9.充氧的压力和时间为多少?充氧后,将如何操作?答案:,充氧时间不少于30S。

用万用电表检查两电极是否通路(要求约3至10?);检漏。

10.搅拌时有摩擦声对实验结果有何影响?答案:说明摩擦力较大,由此而产生的热量也较多,使结果偏大(数值)。

11.本实验中,那些为体系?那些为环境?答案:氧弹、内筒、水为体系;夹套及其中的水为环境。

12.压片时,压力必须适中,片粒压的太紧或太松对实验结果有何影响?答案:片粒压的太紧,使燃烧不完全,结果偏小(数值)。

片粒压的太松,当高压充氧时会使松散药粉飞起,使得真正燃烧的药品少了,结果偏小(数值)。

(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

(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。

近代物理实验思考题答案

近代物理实验思考题答案

一、 夫兰克—赫兹实验 1解释曲线I p -V G2形成的原因答;充汞的夫兰克-赫兹管,其阴极K 被灯丝H 加热,发射电子;电子在K 和栅极G 之间被加速电压KG U 加速而获得能量,并与汞原子碰撞,栅极与板极A 之间加反向拒斥电压GA U ,只有穿过栅极后仍有较大动能的电子,才能克服拒斥电场作用,到达板极形成板流A I ;2实验中,取不同的减速电压V p 时,曲线I p -V G2应有何变化为什么答;减速电压增大时,在相同的条件下到达极板的电子所需的动能就越大,一些在较小的拒斥电压下能到达极板的电子在拒斥电压升高后就不能到达极板了;总的来说到达极板的电子数减小,因此极板电流减小;3实验中,取不同的灯丝电压V f 时,曲线I p -V G2应有何变化为什么答;灯丝电压变大导致灯丝实际功率变大,灯丝的温度升高,从而在其他参数不变得情况下,单位时间到达极板的电子数增加,从而极板电流增大;灯丝电压不能过高或过低;因为灯丝电压的高低,确定了阴极的工作温度,按照热电子发射的规律,影响阴极热电子的发射能力;灯丝电位低,阴极的发射电子的能力减小,使得在碰撞区与汞原子相碰撞的电子减少,从而使板极A 所检测到的电流减小,给检测带来困难,从而致使A GK I U 曲线的分辨率下降;灯丝电压高,按照上面的分析,灯丝电压的提高能提高电流的分辨率;但灯丝电压高, 致使阴极的热电子发射能力增加,同时电子的初速增大,引起逃逸电子增多,相邻峰、谷值的差值却减小了; 二、 塞曼效应1、什么叫塞曼效应,磁场为何可使谱线分裂答;若光源放在足够强的磁场中时,原来的一条光谱线分裂成几条光谱线,分裂的谱线成分是偏振的,分裂的条数随能级的类别而不同;后人称此现象为塞曼效应;原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成为原子的总磁矩;总磁矩在磁场中受到力矩的作用而绕磁场方向旋进从而可以使谱线分离2、叙述各光学器件在实验中各起什么作用答;略3、如何判断F-P标准具已调好答;实验时当眼睛上下左右移动时候,圆环无吞吐现象时说明F-P标准具的两反射面平行了;4、实验中如何观察和鉴别塞曼分裂谱线中的π成分和σ成分如何观察和分辨σ成分中的左旋和右旋偏振光答;沿着磁场方向观测时,M∆=-1时为左旋偏振光;在实∆=+1为右旋圆偏振光,M验中,+σ成分经四分之一玻片后,当偏振片透振方向在一、三象限时才可观察到,因此为相位差为π2的线偏振光,所以+σ成分为右旋偏振光;同理可得-σ成分为左旋偏振光;三、核磁共振1、什么叫核磁共振答;自旋不为零的粒子,如电子和质子,具有自旋磁矩;如果我们把这样的粒子放入稳恒的外磁场中,粒子的磁矩就会和外磁场相互作用使粒子的能级产生分裂,分裂若发生在原子核上则我们称为,核磁共振;2、观测NMR吸收信号时要提供哪几种磁场各起什么作用各有什么要求答两种;第一种恒磁场B0使核自旋与之相互作用核能级发生塞曼分裂分裂为两个能级第二种垂直于B0的B1使原子核吸收能量从低能级跃迁到高能级发生核磁共振; 共振条件足条件003、 NMR 稳态吸收有哪两个物理过程实验中怎样才能避免饱和现象出现 答;需要稳态吸收和弛豫两个过程;4、 怎样利用核磁共振测量回磁比和磁场强度 答;有共振条件0000,)(B B h g v N N ⋅=⋅=γϖμ即测出0ϖ带入就可求出回磁比将理论的回磁比带入就可求出磁场;四、电子顺磁共振1电子顺磁共振的原理是什么答;将原子磁矩不为零的顺磁物质置于外磁场B 0中,则原子磁矩与外磁场相互作用能为4那么,相邻磁差0hB E γ-=∆ 5如果垂直于外磁场B 0的方向上加一振幅值很小的交变磁场2B 1cosωt,当交变磁场的角频率ω满足共振条件0hB E h γω-=∆=6时,则原子在相邻磁能级之间发生共振越迁这就是自旋共振的基本原理; 2微波段电子顺磁共振的主要装置有哪些各起什么作用答;略五、用光栅光谱仪测钠光光谱解释光谱的物理意义,以及从形状上区别光谱的种类六、密立根油滴实验1、 加上电压后,油滴可能出现哪些运动请分别说明原因;答;匀速运动或静止;油滴保持匀速运动或者静止时才受力平衡,才符合我们的实验原理,才能用已知公式进行计算;2为什么不挑选带质量很大的油滴测量3,如果电容器两极板不水平,即极板间电场方向与重力场方向不平行,这对测量结果有何影响七、傅立叶分解与合成1、 写出方波和三角波的傅里叶分解式; 答;方波)7sin 715sin 513sin 31(sin 4)( ++++=t t t t ht f ωωωωπ =∑∞=--1])12sin[()121(4n t n n h ωπ 三角波)7sin 715sin 513sin 31(sin 8)(2222 +-+-=t t t t ht f ωωωωπ =∑∞=----1212)12sin()12(1)1(8n n t n n h ωπ 2、 实验中使用什么电路对方波或三角波进行频谱分解答;用RLC 串联谐振电路作为选频电路,对方波或三角波进行频谱分解; 3、 将1KHz,3KHz,5KHz,7KHz 四组正弦波的初相位和振幅调节到什么条件输入到加法器叠加后,可以分别合成出方波波形答;波振幅比为1:31:51:71,初相位为同相;八、光拍法测量光速1、“拍”是怎么形成的它有什么特性答;根据波的叠加原理,两束传播方向相同、频率相差很小的简谐波相叠加,将会形成拍2、声光调制器是如何形成驻波衍射光栅的什么叫声光效应答;使声光介质的厚度为超声波半波长的整数倍,使超声波产生反射,在介质中形成驻波场,从而产生驻波衍射光栅;功率信号输出角频率为Ω的正弦信号加在频移器的晶体压电换能器上,超声波沿方向通过声光介质,使介质内产生应变,导致介质的折射率在空间和时间上发生周期性变化,形成一个相位光栅,使入射激光发生衍而传播方向,这种衍射光的频率产生了与超声波频率有关的频率移动这种现象叫声光效应;3、斩光器的作用是什么答;,可在示波器上同时观察到远、近程光信号的图形,适当微调光路和光电接收管的位置调节螺丝,使示波器上显示的二路光信号均有一定的幅度;4、获得光拍频波的两种方法是什么本实验采取哪一种答;光拍法和;光拍法九、全息照相1、怎样理解全息图每点都记录了物体上各点光的全部信息像面全息也是这样的吗为什么答;全息照相是将物光波中的振幅和位相信息以干涉条纹的反差和明暗变化的形式记录下来,形成的干涉条纹,感光后的全息干板,经显影、定影等处理得到的全息照片,相当于一个“衍射光栅”;全息图的观察是衍射光线逆光线,部分的“衍射光栅”激光照射下也会产生衍射光线,故部分全息图可以再现完整物体,只是衍射光强减弱,光信息容量减小,看到的像变暗或相对模糊;拍摄全息图时,光路布置要注意些什么答;1,要求光路中的物光与参考光的光程尽量相等;2光学元件安置要牢靠;十、混沌实验与实验十一合并解释倍周期分岔、混沌、奇怪吸引子概念的物理意义;十一、PN结物理特性测定实验与实验十合并1、解释在实际测量中用二极管的正向I-U关系求得的玻尔兹曼常数偏小的原因;答;通过二极管的电流不只是扩散电流,还有其他电流;2、该实验装置中如何实现弱电流的测量能测量的最小电流值为多少答;采用光点反射式检流计与高输入阻抗集成运算放大器实现,能测量的最小电流值为-11110A十二、高温超导转变温度的测量1、高温超导体和低温超导体的区别是什么答;低温超导材料具有低临界转变温度Tc<30K,在液氦温度条件下工作的超导材料;低温超导材料由于Tc低,必须在液氦温度下使用,运转费用昂贵,故其应用受到限制;高温超导材料具有高临界转变温度Tc能在液氮温度条件下工作的超导材料;因主要是氧化物材料,故又称高温氧化物超导材料;高温超导材料不但超导转变温度高,而且成分多是以铜为主要元素的多元金属氧化物,氧含量不确定,具有陶瓷性质;氧化物中的金属元素如铜可能存在多种化合价,化合物中的大多数金属元素在一定范围内可以全部或部分被其他金属元素所取代,但仍不失其超导电性;除此之外,高温超导材料具有明显的层状二维结构,超导性能具有很强的各向异性;高温超导材料的上临界磁场高,具有在液氦以上温区实现强电应用的潜力;2、什么叫超导现象超导材料有什么主要特性答;超导现象是指材料在低于某一温度时,电阻变为零的现象,而这一温度称为超导转变温度Tc;超导现象的特征是零电阻和完全抗磁性;超导材料是存在电阻为零的超导态的材料,当其处于超导态时,能够无损耗地传输电能;超导体主要具有三个特性:零电阻性超导材料处于超导态时电阻为零,如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去;这种“持续电流”已多次在实验中观察到;完全抗磁性超导材料处于超导态时,只要外加磁场小于临界磁场,磁场不能透入超导体内,超导材料内部的磁场恒为零;超导悬浮,就是利用超导体的完全抗磁性;约瑟夫森效应当两超导体之间有一薄绝缘层厚度约1nm而形成低电阻连接时,会有电子对穿过绝缘层形成电流,而绝缘层两侧没有电压,即绝缘层也成了超导体;当电流超过一定值后,绝缘层两侧出现电压U也可加一电压U,同时,直流电流变成高频交流电,而且频率与电压成正比;3、从实验中如何判断样品进入超导态了4、解释零电阻现象和迈斯纳效应现象的物理本质;答;产生迈斯纳效应的原因是:当超导体处于超导态时,在磁场作用下,表面产生一个无损耗;这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反,因而在深入超导区域总合成磁场为零;换句话说,这个无损耗感应电流对外加磁场起着作用,因此称它为抗磁性屏蔽电流;十三、铁磁材料居里温度的测试1、铁磁物质的三个特性是什么2、用磁畴理论解释样品的磁化强度在温度达到局里点时发生突变的微观机理是什么答:样品的磁化强度在温度达到居里点时发生突变的微观机理是,铁磁性物质的磁化与温度有关,存在一临界温度Tc称为居里温度也称为居里点;当温度增加时,由于热扰动影响磁畴内磁矩的有序排列,但在未达到居里温度Tc时,铁磁体中分子热运动不足以破坏磁畴内磁矩基本的平行排列,此时物质仍具有铁磁性,仅其自发磁化强度随温度升高而降低;如果温度继续升高达居里点时,物质的磁性发生突变,磁化强度M实为自发磁化强度剧烈下降,因为这时分子热运动足以使相邻原子或分子之间的交换耦合作用突然消失,从而瓦解了磁畴内磁矩有规律的排列,此时磁畴消失,铁磁性变为顺磁性;3、测出的V-T曲线,为什么与横坐标没有交点答;在εeffB~T曲线斜率最大处作切线,与横坐标轴温度相交的一点即为居里温度Tc,这是因为温度升高到居里点时,铁磁材料的磁性才发生突变,所以要在斜率最大处作切线;又因为在居里点附近时,铁磁性已基本转化为顺磁性虽然μ值较小,但仍大于0,故εeffB~T曲线不可能与横坐标相交,所以不是由曲线与温度轴的交点来确定Tc;。

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光学实验思考题集一、 薄透镜焦距的测定⒈远方物体经透镜成像的像距为什么可视为焦距? 答:根据高斯公式vf u f '+=1,有其空气中的表达式为'111f v u =+-,对于远方的物体有u =-∞,代入上式得f ´=v ,即像距为焦距。

⒉如何把几个光学元件调至等高共轴?粗调和细调应怎样进行?答:对于几个放在光具座上的光学元件,一般先粗调后细调将它们调至共轴等高。

⑴ 粗调将光学元件依次放在光具座上,使它们靠拢,用眼睛观察各光学元件是否共轴等高。

可分别调整:1) 等高。

升降各光学元件支架,使各光学元件中心在同一高度。

2) 共轴。

调整各光学元件支架底座的位移调节螺丝,使支架位于光具座中心轴线上,再调各光学元件表面与光具座轴线垂直。

⑵细调(根据光学规律调整)利用二次成像法调节。

使屏与物之间的距离大于4倍焦距,且二者的位置固定。

移动透镜,使屏上先后出现清晰的大、小像,调节透镜或物,使透镜在屏上成的大、小像在同一条直线上,并且其中心重合。

⒊能用什么方法辨别出透镜的正负?答:方法一:手持透镜观察一近处物体,放大者为凸透镜,缩小者为凹透镜。

方法二:将透镜放入光具座上,对箭物能成像于屏上者为凸透镜,不能成像于屏上者为凹透镜。

⒋测凹透镜焦距的实验成像条件是什么?两种测量方法的要领是什么?答: 一是要光线近轴,这可通过在透镜前加一光阑档去边缘光线和调节共轴等高来实现;二是由于凹透镜为虚焦点,要测其焦距,必须借助凸透镜作为辅助透镜来实现。

物距像距法测凹透镜的要领是固定箭物,先放凸透镜于光路中,移动辅助凸透镜与光屏,使箭物在光屏上成缩小的像(不应太小)后固定凸透镜,记下像的坐标位置(P );再放凹透镜于光路中,并移动光屏和凹透镜,成像后固定凹透镜(O 2),并记下像的坐标位置(P ´);此时O 2P =u ,O 2P ´=v 。

用自准法测凹透镜焦距的要领是固定箭物,取凸透镜与箭物间距略小于两倍凸透镜的焦距后固定凸透镜(O 1),记下像的坐标位置(P );再放凹透镜和平面镜于O 1P 之间,移动凹透镜,看到箭物平面上成清晰倒立实像时,记下凹透镜的坐标位置(O 2),则有f 2 =O 2P 。

⒌共轭法测凸透镜焦距时,二次成像的条件是什么?有何优点?答:二次成像的条件是箭物与屏的距离D 必须大于4倍凸透镜的焦距。

用这种方法测量焦距,避免了测量物距、像距时估计光心位置不准所带来的误差,在理论上比较准确。

6.如何用自准成像法调平行光?其要领是什么?答:固定箭物和平面镜,移动箭物与平面镜之间的凸透镜,使其成清晰倒立实像于箭物平面上。

此时,箭物发出的光经凸透镜后为平行光。

其要领是箭物与平面镜间距要大于凸透镜焦距。

7.不同物距的物体经凸透镜成像时,像的清晰区大小是否相同?答:不相同。

原因有二:一是不同区间的物其成像区间范围不相同,二是由于近轴光线条件不能满足,致使存在色像差。

8.用自准法测凸透镜焦距时,透镜光心偏离底座中心坐标时,应如何解决?答:由于透镜的光心不一定在底座刻线的平面内,所测结果可能偏大或偏小,要消除这一系统误差,可将透镜反转180°,再测量一次,然后取其平均值。

9.分析测焦距时存在误差的主要原因。

答:①共轴等高调节不好;②成像清晰范围找得不准;③由于箭物所放位置不能测量或箭物倾斜没进行修正。

10.没有接收屏就看不到实像,这种说法正确吗?答:不正确。

对于透镜,只要在它成像的范围内,用眼睛对着光线都能看到实像。

11.本实验介绍的几种测量凸透镜的方法,哪一种方法比较好?为什么?答:从道理上说位移法比较好,因为这种方法把焦距的测量归结于可以精确测量的量D和d的测量,避免了确定凸透镜光心位置不准带来的困难。

12.利用自准直法测凸透镜的焦距时,为什么会发现透镜能在两个不同位置,使 1 字孔屏上出现清晰的像?答:这是因为除了自准直法产生的哪个像外,凸透镜背对1字孔的那个凹面能象凹面反射镜那样成一个倒立的实像,只是这个像距比凸透镜的焦距小。

13.物距不同时,像的清晰范围是否相同?答:是不相同的。

按近轴光学的分析,物距越大,像的清晰范围越大。

14.在测凸透镜焦距时,可以用测得的多组u 、v 值,以u /v (即像的放大率)作纵轴,以u作横轴,画出实验图线。

试问这条实验图线具有什么形状?怎样从这条图线求出焦距f?答:由焦距计算公式:1/u+1/v=1/f整理后得:u/v=u/f-1。

以u为横坐标,u/v为纵坐标作图为一直线,其斜率为1/f,进而可求得焦距。

15.在透镜焦距测定过程中,有时没有看到1 字像,而看到灯丝的像,这是为什么?答:这是因为平行光没有完全调节好原因。

16.如何直接判断凸透镜和凹透镜?答:观察光线经过这两类透镜折射以后是否能会聚于一点。

用手拿着透镜观察桌面上的字,如相同的高度,字放大的这块是凸透镜,字缩小的这块是凹透鏡。

17.凸透镜、凹透镜的定义及性质?答;中間厚邊緣薄的叫凸透鏡,中間薄边緣厚的叫凹透鏡。

凸透鏡會令光线聚焦,令影像放大。

凹透鏡会令光线发散開,令影像縮小。

18.测量凸透镜及凹透镜除书上的几种方法,还有其他方法吗?答:测量凸透镜及凹透镜除书上有成像公式法、位移法、自准直法、辅助透镜法和视差法。

19.公式法测凹透镜焦距时,凹透镜的位置如何放置?答:因为凹透镜不能成实象,所以要借助凸透镜来成象,凹透镜的位置应放在凸透镜第一次成象位置的后面、平面镜的前面。

20.公式法、位移法测透镜焦距时,加圆孔光阑时象如何变化,为什么?答:公式法、位移法测透镜焦距时,加圆孔光阑时象变得清晰。

主要是把杂光去掉,使远轴光线变成近轴光线。

21.测量透镜焦距,选择放大的像还是缩小的像比较准确,为什么?答:测量透镜焦距,选择缩小的像比较准确,容易观察它的清晰度。

如果在测凹透镜焦距时,如第一次就成一个大的象,然后再放上凹透镜,经发散象会更大,一象会不清晰,二会超出视场范围。

22.加圆孔光阑后,选择较远的像还是较近的像比较准确,为什么?答:加圆孔光阑后,选择较近的像比较准确,因为加上圆孔光阑后,光的能量会减少,如距离较远的话,由于光能的不足而影响象的清晰度。

23.自准直法则透镜焦距时,为什么不加圆孔光阑?答:自准直法则透镜焦距时,光经过平面镜反射路径长,光的能量要损耗,为了保证能量所以不加圆孔光阑。

24.如何测量凸透镜的曲率半径及折射率?答:用牛顿环放在读数显微镜上,测出它第K级的直径D,代入公式算出它的曲率半径及折射率。

25.测量时将透镜转过180°,测量结果如何?为什么?答:测量时将透镜转过180°,测量结果是相同的,因为这是在同一个介质空气中。

26.如何调节光具座上光学仪器的共轴?答:(1)粗调:用眼镜观察,使光具座上各元件等高,互相之间平行,中心在一条直线上。

(2)细调:利用位移法进一步调节各元件的共轴,移动凸透镜使两次在白屏所成的一个放大的像和一个缩小的像的中心重合。

二、光具组基点的测定1. 为什么加上圆光阑时,象看起来清晰?答:把杂光去掉,主要使远轴光线变成近轴光线,象看就起来清晰。

三、分光计的调节及棱镜玻璃折射率的测定1.分光计的读数装置为什么要有两个读数窗?在测量角度时,读数应注意什么答:为了消除望远镜(即游标)和载物台(即度盘)得转动轴与中心轴不重和即偏心对测量的影响,在度盘一条直径的两端各安装一个游标,读数时,通过观察窗上部的放大镜观察刻度尺,分别对两个游标读数。

2.分光计的度尺根据游标原理刻成,在用分光计测量前是否需记下零读数(零差)?为什么?答:在用分光计测量前不需要记下零读数(零差),因为用分光计测角度实际上是测定处于与度盘平面平行的平面内,且通过中心轴的两束平行光束的夹角。

3.为什么用平面镜调节分光计平台时,要调相互垂直二次?答:因为一条直线不能确定一个平面,两条相交直线才能确定一个平面。

所以要调相互垂直二次。

4.在测三棱镜最小偏向角时,有时无论哪个方向转都没有最小偏向角,这是为什么?也可能转动三棱镜谱线(出射光线)没有动,这又是为什么?答:三棱镜的位置没有放好,光路没有调整好,三棱镜的磨砂面朝那个方向没定位正确,无论哪个方向转都没有最小偏向角。

5.测最小偏向角时,入射角、出射角关系如何?入射光线、出射光线关系如何?三棱镜中的光线方向如何?答:在测最小偏向角时,入射角和出射角相等,入射光线和出射光线在底边的两侧,并对称,三棱镜中的光线方向6.阿贝折射率仪是根据什么原理制成的?答:阿贝折射率仪是根据全反射原理制成的。

它有两种工作方式,即透射式和反射式。

7.阿贝折射率仪是根据什么原理制成的?答:阿贝折射率仪是根据全反射原理制成的。

它有两种工作方式,即透射式和反射式。

4 棱镜色散的研究1.分光计实际调节的是哪三个面共面?答:(1)读数平面,(2)观察平面,(3)待测光路平面。

2.如何调节望远镜调焦无穷远?答:(1)旋转望远镜目镜,使目镜中的十字叉丝清晰。

(2)找到反射回来的绿色叉丝象,拉伸目镜镜筒,使之清晰,并使叉丝与叉丝象无视差,然后固定目镜。

3.用平面镜调节为什么要放二个位置来调节?答:因为一条直线不能确定一个平面,两条相交直线才能确定一个平面。

所以要调相互垂直二次。

五、夫琅和费衍射的强度分布和观察1.实验中为什么要找出中央明纹的位置?本实验的最终目的是为了能做出光强度分布图,找出中央明纹的位置,使其极大值位于所测数据的中间位置,做出的图像才能够出现主极大和其两边的二级极大。

2.实验中为什么要保证中央明纹的光电流值不要偏小?如果中央明纹的光电流值偏小,那么其他位置的光电流值将更小,自然光照射的光电流值给作图带来一定的麻烦,而且,做出的图效果也不好。

3.在单缝实验过程中,当缝宽b及缝到屏的间距d增大或减少时,条纹如何变化?答:b增大,条纹变密。

D增大,条纹变稀。

6菲涅耳衍射实验研究7用双棱镜干涉测钠光波长1.双棱镜干涉属什么方法的干涉,什么类型的干涉?答:双棱镜干涉属于双光束干涉,是分波阵面方法的干涉2.如何测量波长差?如何较准确测量?答:以钠灯为光源调节干涉仪看到等倾干涉条纹,移动M1镜,使视场中心的视见度最小,记录M1的位置为d1,沿原方向继续移动M1,直至视见度又为最小,M1的位置为d2,Δd=∣d2-d1∣,3、双棱镜干涉实验中,单缝距双棱镜的间距是否影响干涉条纹?答:双棱镜干涉实验中,单缝距双棱镜的间距对干涉条纹会有影响。

八、用牛顿环测透镜曲率半径和用劈尖测厚度(直径)1、为什么实验中有的学生算出的R20-10 、R25-15、R30-20会有很大的差异?(1) 在数暗环时计数错误或计算中带错数据都可导致此结果。

(2)在转动读数显微镜副尺时,有正转、反转交叉转动的现象。

(3)目镜中的纵丝没有压到暗环的中央,而是与暗环内切或外切。

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