大学物理实验思考题
大学物理实验预习思考题答案
2.用模拟法测绘静电场【预习思考题】1.用电流场模拟静电场的理论依据是什么?模拟的条件是什么?用电流场模拟静电场的理论依据是:对稳恒场而言,微分方程及边界条件唯一地决定了场的结构或分布,若两种场满足相同的微分方程及边界条件,则它们的结构也必然相同,静电场与模拟区域内的稳恒电流场具有形式相同的微分方程,只要使他们满足形式相同的边界条件,则两者必定有相同的场结构。
模拟的条件是:稳恒电流场中的电极形状应与被模拟的静电场中的带电体几何形状相同;稳恒电流场中的导电介质是不良导体且电导率分布均匀,并满足σ极>>σ介以保证电流场中的电极(良导体)的表面也近似是一个等势面;模拟所用电极系统与被模拟电极系统的边界条件相同。
2.等势线和电场线之间有何关系?等势线和电场线处处相互垂直。
3.在测绘电场时,导电微晶边界处的电流是如何流动的?此处的电场线和等势线与边界有什么关系?它们对被测绘的电场有什么影响?在测绘电场时,导电微晶边界处的电流为0。
此处的电场线垂直于边界,而等势线平行于边界。
这导致被测绘的电场在近边界处受边界形状影响产生变形,不能表现出电场在无限空间中的分布特性。
【分析讨论题】1.如果电源电压增大一倍,等势线和电场线的形状是否发生变化?电场强度和电势分布是否发生变化?为什么?如果电源电压增大一倍,等势线和电场线的形状没有发生变化,但电场强度增强,电势的分布更为密集。
因为边界条件和导电介质都没有变化,所以电场的空间分布形状就不会变化,等势线和电场线的形状也就不会发生变化,但两电极间的电势差增大,等势线的分布就更为密集,相应的电场强度就会增加。
2.在测绘长直同轴圆柱面的电场时,什么因素会使等势线偏离圆形?测绘长直同轴圆柱面的电场时测到的等势线偏离圆形,可能的原因有:电极形状偏离圆形,导电介质分布不均匀,测量时的偶然误差等等。
3.从对长直同轴圆柱面的等势线的定量分析看,测得的等势线半径和理论值相比是偏大还是偏小?有哪些可能的原因导致这样的结果?⑴偏大,可能原因有电极直径测量偏大,外环电极表面有氧化层产生附加电阻,电压标示器件显示偏大等;⑵偏小,可能原因有电极直径测量偏小,中心电极表面有氧化层产生附加电阻,电压标示器件显示偏小等。
华中科技大学物理实验(二)思考题
一、稳态法测物体的导热系数1.什么叫稳定导热状态?如何判断实验达到了稳定导热状态?稳定导热状态:盘A与盘C温度不随时间变化,B盘的导热速率等于C盘的散热速率判断实验达到稳定导热状态:一定时间内(如10min)盘C的温度变化不超过0.2℃. 2.待测样品盘是厚一点好还是薄一点好?薄一点好,这样可以减少样品盘侧面的热量损失,可以近似认为该盘热量仅由接触面传递,减少误差3.导热系数的测量公式成立的前提条件是什么?(1)盘B的厚度足够小,使得可以近似地认为盘B的侧面没有热量损失。
(2)加热盘,样品盘,散热盘均为理想的圆柱状/(3)热电偶的插头与盘A盘B紧密接触,能正确显示其温度(4)盘A与盘C都是热的良导体做的(5)样品盘与散热盘和发热盘紧密接触,中间没有热量损失(6)外界环境较稳定二、偏振与双折射1.自然光、线偏振光、椭圆偏振光的定义?自然光——在垂直于光的振动方向上等概率的包含各个横向光振动,各光振动彼此独立,无固定相位联系。
线偏振光——光矢量方向不变,大小随相位变化,在垂直于光波传播方向的平面上光矢量端点的轨迹是一条直线。
椭圆偏振光——光矢量随时间做有规律的变化,光矢量的末端在垂直于传播的方向上的轨迹是椭圆2.怎样用实验方法来区分自然光,线偏振光,椭圆偏振光?用偏振片进行观察啊:○若光强随偏振片的转动没有变化,这束光是自然光或者圆偏振光,这时,在偏振片之前放置1/4玻片,再转动偏振片。
如果强度仍没变化则是自然光:如果出现两次消光,则是圆偏振光,因为1/4玻片可以把圆偏振光变为线偏振光○如果用偏振片观察时,光强随偏振片的转动但没有消失,则这束光是部分偏振光或椭圆偏振光。
这时可以将偏振片停留在透射光强最大的位置,在偏振片前插入1/4玻片,使玻片的光轴与偏振片的投射方向平行,再次转动偏振片若出现两次消光,即为椭圆偏振光;若还是不出现消光,则为部分偏振光。
○如果随偏振片的转动出现两次消光,则这束光是线偏振光3.如何获得圆偏振光和椭圆偏振光线偏振光经过1/4玻片时,当偏振光的电矢量振动方向和玻片的光轴呈45°角时,得到圆偏振光。
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。
大学物理实验教程预习思考题,分析讨论题答案
大学物理实验教程预习思考题,分析讨论题答案大学物理实验教程预习思考题,分析讨论题答案大学物理实验第一季1.用电流场演示静电场的理论依据就是什么?演示的条件就是什么?用电流场模拟静电场的理论依据是:对稳恒场而言,微分方程及边界条件唯一地决定了场的结构或分布,若两种场满足相同的微分方程及边界条件,则它们的结构也必然相同,静电场与模拟区域内的稳恒电流场具有形式相同的微分方程,只要使他们满足形式相同的边界条件,则两者必定有相同的场结构。
模拟的条件是:稳恒电流场中的电极形状应与被模拟的静电场中的带电体几何形状相同;稳恒电流场中的导电介质是不良导体且电导率分布均匀,并满足σ极>>σ介以保证电流场中的电极(良导体)的表面也近似是一个等势面;模拟所用电极系统与被模拟电极系统的边界条件相同。
2.等势线和电场线之间有何关系?等势线和电场线处处相互垂直。
3.在测绘电场时,导电微晶边界处的电流就是如何流动的?此处的电场线和等势线与边界存有什么关系?它们对被测绘的电场存有什么影响?在测绘电场时,导电微晶边界处的电流为0。
此处的电场线垂直于边界,而等势线平行于边界。
这导致被测绘的电场在近边界处受边界形状影响产生变形,不能表现出电场在无限空间中的分布特性。
【分析讨论题】1.如果电源电压减小一倍,等势线和电场线的形状与否发生变化?电场强度和电势原产与否发生变化?为什么?如果电源电压增大一倍,等势线和电场线的形状没有发生变化,但电场强度增强,电势的分布更为密集。
因为边界条件和导电介质都没有变化,所以电场的空间分布形状就不会变化,等势线和电场线的形状也就不会发生变化,但两电极间的电势差增大,等势线的分布就更为密集,相应的电场强度就会增加。
2.在测绘长直同轴圆柱面的电场时,什么因素会使等势线偏离圆形?测绘长直同轴圆柱面的电场时测出的等势线偏移圆形,可能将的原因存有:电极形状偏移圆形,导电介质原产不光滑,测量时的偶然误差等等。
大学物理实验思考题答案(吐血整理)(免费下载)
baidu大学物理实验思考题答案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2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?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,随即误差的统计规律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?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。
实验思考题答案
大学物理近代实验思考题一1.夫兰克-赫兹实验测出的汞原子的第一激发电位的大小与F-H管的温度有无关系?为什么?答:夫兰克赫兹实验所测出的汞原子的第一激发电位与F-H管的温度是没有关系的。
因为虽然当温度升高,会使管内的热电子数量增加,从而导致曲线峰电流增大,曲线位置受影响向上移动,但是Vg是一定的,汞的第一激发电位为4.9V不变。
即:由汞原子能级的结构决定了第一激发电位。
2.在夫兰克-赫兹实验中,为什么IA-UGK曲线的波峰和波谷有一定的宽度?答: 因灯丝发射的电子初动能存在一个分布,且灯丝发射的电子其能量分散小于零点几个电子伏特;电子加速后的动能也存在一个分布,这就是峰电流和谷电流存在一定宽度的原因。
3:为什么IA-UGK曲线的波谷电流不等于零,并且随着UGK的增大而升高?答:1.波谷电流不为零是因为:电子在栅极附近跟汞原子发生碰撞存在一定的几率,因此总有部分电子没和汞原子发生碰撞而直接到达A 级从而形成电流。
故其不为0。
2.波谷电流随着UGK的增大而升高是因:随着UGK的增大,在栅极附近没和汞原子发生碰撞,而直接到达A级形成电流的电子数量会不断增多,从而使波谷电流增大。
4题分析,当电子管的灯丝电压变化时,IA-UGK曲线应有何变化?为什么?答:若电子管的灯丝电压变大时,电子动能也会变大,从而使得电子为第一激发势时还有剩余动能;与汞原子碰撞之后剩余的能量越多,能够克服拒斥电场到达A极的电子就会越多,而极板间电流也就越大,所以在汞的第一激发势固定为Vg间隔时,曲线越尖锐。
反之亦然!5题:电子管内的空间电位是如何分布的?板极与栅极之间的反向拒斥电压起什么作用?答:电子馆内的电位分布为:Vk>VG1=VG2>VA;反向拒斥电压的作用为:挑选能量大于UGA的电子,从而冲过拒斥电压形成通过电流计的电流。
6题:RE:在夫兰克-赫兹实验中,提高灯丝电压,IA-UG2A会有什么变化?为什么?若提高拒斥电压,IA-UG2A会有什么变化?为什么?答:提高灯丝电压,电子获得的动能增加,电子数增加,克服拒斥电压后将有较多电子形成电流,所以曲线电流幅度加大;而拒斥电压增加,能克服它的电子数将减少,电流也减小,所以曲线幅度也就减小了。
大学物理实验报告思考题答案
大学物理实验报告思考题答案【篇一:大学物理实验思考题答案及解析】>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?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。
仔细检查导线与开关连接以及导线是否完好正常。
(2)vh的开关可能接触不良。
反复扳动开关看是否正常。
(3)可能仪器的显示本身有问题。
大学物理实验思考题解答
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
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。
大学物理实验复习思考题大部分答案
大学物理实验复习思考题大部分答案1. 电桥由哪几部分组成? 电桥的平衡条件是什么?答:由电源、开关、检流计桥臂电阻组成。
平衡条件是Rx=(R1/R2)R32.若待测电阻Rx的一个头没接(或断头),电桥是否能调平衡?为什么?答:不能,Rx没接(或断头),电路将变为上图所示,A、C及C、D间总有电流,所以电桥不能调平。
3. 下列因素是否会使电桥误差增大?为什么?(1) 电源电压不太稳定;(2) 检流计没有调好零点;(3) 检流计分度值大;(4) 电源电压太低;(5) 导线电阻不能完全忽略。
答:(1)由于电桥调平以后与电源电压无关,则电源电压不太稳定基本不会使电桥误差增大。
(2)若检流计没有调好零点,当其指针指零时检流计中电流不为零,即电桥没有达到平衡正态,此时的测量读数中将会含有较大误差甚至会出现错误读数;(3)检流计分度值大时会使电桥误差增大,因电桥的灵敏度与分度值成反比;(4)电源电压太低会使电桥误差增大,因电桥的灵敏度与电源电压成正比;(5)对高电阻不会,当被测电阻的阻值很高时导线电阻可以忽略。
4. 为了能更好地测准电阻,在自组电桥时,假如要测一个约1.2kΩ的电阻,应该考虑哪些因素?这些因素如何选取?答:应考虑电源电压,比例臂的电阻值,检流计的分度值。
电源电压取6V,R1,R2取1000Ω,检流计取1.5级µA表。
[实验十] 用电位差计测量电动势1. 按图3-10-4联好电路做实验时,有时不管如何调动a头和b头,检流计G的指针总指零,或总不指零,两种情况的可能原因各有哪些?答:总指零的原因:测量回路断路。
总不指零的原因:①E和Ex极性不对顶;②工作回路断路;③ RAB上的全部电压降小于ES,Ex二者中小的一个。
2.用电位差计可以测定电池的内阻,其电路如图3 10 6所示,假定工作电池E>Ex,测试过程中Rc调好后不再变动,Rx是个准确度很高的电阻箱。
R是一根均匀的电阻丝。
L1、L2分别为Kx断开和接通时电位差计处于补偿状态时电阻丝的长度。
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。
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。
[精品]《大学物理实验》第一册习题与思考题第一章实验测量不确定度与
《大学物理实验》第一册习题与思考题第一章 实验测量不确定度与数据处理习题1. 指出下列各项各项哪些属于系统误差,哪些属于偶然误差: a.米尺刻度不均匀 b.实验者的偏见c.刻度因温度改变而伸缩d.最小分度后一位的雇计 c.游标卡尺零点不为零 f.电表指针的磨擦 g.视差2. 下列数值改用有效数字的标准式来表示 (1) 光速=299792458±100米/秒(2) 热功当量=41830000±40000尔格/卡 (3) 比热=C 0.001730±0.0005卡/克度(4) 电子的电荷=4.8030⨯10-10静库。
准确到0.1% (5) 9876.52准确到0.2%3.请把下列各数值正确的有效数字表示于括号内: (1) 3.467±0.2 ( ) (2) 746.000±2 ( ) (3) 0.002654±0.0008 ( ) (4) 6523.587±0.3 ( )4.下列各式的算术运算都是正确的,就是没有考虑到有效数字的问题。
假设下列各数值的最后一位都是估计(可疑)的,请在括号内以有效数字表示其正确答案。
(1)(1.732)(1.74)=3.01368 ( ) (2)(10.22)(0.0832)(0.41)=0.34862464 ( ) (3)4.20419.30034.6038.60421.8=+-=y ( )(4) 628.7/7.8=80.6026 ( ) (5) (17.34-17.13)(14.28)=2.9988 ( )5.计算下式结果及其不确定度的表示式。
N=A+2B+C-5D设:A=38.206±0.001cm B=13.2487±0.0001cm C=161.25±0.01cm D=1.3242±0.0001cm6.一圆柱体的直径为(2.14±0.02)厘米,求其横截面积。
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。
大学物理实验思考题
测非线性电阻的伏安特性[思考题]:⒈从二极管伏安特性曲线导通后的部分找出一点,根据实验中所用的电表,试分析若电流表内接,产生的系统误差有多大?如何对测量结果进行修正?答:如图5.9-1,将开关接于“1”,称电流表内接法。
由于电压表、电流表均有内阻(设为R L 与R A ),不能严格满足欧姆定律,电压表所测电压为(R L +R A )两端电压,这种“接入误差”或 “方法误差”是可以修正的。
测出电压V 和电流I ,则VI=R L +R A ,所以R L =VI-R A =R L ´+R A ①。
接入误差是系统误差,只要知道了R A ,就可把接入误差计算出来加以修正。
通常是适当选择电表和接法,使接入误差减少至能忽略的程度。
由①式可看出,当R A <<R L 时,其影响可忽略,换言之,若R L >>R A ,应采用内接法。
⒉根据实验中所用仪器,如果待测电阻为线性电阻,要求待测电阻R 的测量相对误差不大于4%,若不计接入误差,电压和电流的测量值下限V min 和I min 应取何值?答:根据误差均分原则,电流表、电压表的准确度等级、量程进行计算.迈克尔逊干涉仪的使用[预习思考题]1、根据迈克尔逊干涉仪的光路,说明各光学元件的作用。
答:在迈克尔逊干涉仪光路图中(教材P181图5.13--4),分光板G 将光线分成反射与透射两束;补偿板G / 使两束光通过玻璃板的光程相等;动镜M 1 和定镜M 2 分别反射透射光束和反射光束;凸透镜将激光汇聚扩束。
2、简述调出等倾干涉条纹的条件及程序。
答:因为公式λ=2△d △k是根据等倾干涉条纹花样推导出来的,要用此式测定λ,就必须使M 1馆和M 2 /(M 2 的虚像)相互平行,即M 1 和M 2 相互垂直。
另外还要有较强而均匀的入射光。
调节的主要程序是:① 用水准器调节迈氏仪水平;目测调节激光管(本实验室采用激光光源)中心轴线,凸透镜中心及分束镜中心三者的连线大致垂直于定镜M 2 。
大学物理实验思考题答案(完整版)
大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括)伏安法测电阻实验目的(1) 利用伏安法测电阻。
(2) 验证欧姆定律。
(3) 学会间接测量量不确定度de计算;进一步掌握有效数字de概念。
实验方法原理根据欧姆定律,IR = U ,如测得U 和I 则可计算出R。
值得注意de是,本实验待测电阻有两个,一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。
实验装置待测电阻两个,O~5mA电流表1 个,O-5V 电压表1 个,O~5OmA电流表1 个,O~1OV 电压表一个,滑线变阻器1 个,DF173OSB3A稳压源1 台。
实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。
必要时,可提示学生参照第2 章中de第2.4 一节de有关内容。
分压电路是必须要使用de,并作具体提示。
(1) 根据相应de电路图对电阻进行测量,记录U 值和I 值。
对每一个电阻测量3 次。
(2) 计算各次测量结果。
如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。
(3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。
数据分析处理测量次数1 2 3U1 /V 5.4 6.9 8.5I1 /mA 2.OO 2.6O 3.2OR1 / Ω 27OO 2654 2656测量次数1 2 3U2 /V 2.O8 2.22 2.5OI2 /mA 38.O 42.O 47.OR2 / Ω 54.7 52.9 53.2(1) 由. % max ΔU =U ×1 5 ,得到U O.15V , 1 Δ = U O O75V Δ 2 = . ;(2) 由. % max ΔI = I ×1 5 ,得到I O.O75mA, 1 Δ = I O 75mA Δ 2 = . ;(3) 再由2 23 3( ) ( )IIVu R U RΔ Δ= + ,求得9 1O Ω 1Ω 211 = × = R R u , u ;(4) 结果表示= (2.92 ± O.O9)×1O Ω, = (44 ±1)Ω 231 R R光栅衍射实验目的(1) 了解分光计de原理和构造。
(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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
测非线性电阻得伏安特性[思考题]:⒈从二极管伏安特性曲线导通后得部分找出一点,根据实验中所用得电表,试分析若电流表内接,产生得系统误差有多大?如何对测量结果进行修正?答:如图5、9-1,将开关接于“1”,称电流表内接法。
由于电压表、电流表均有内阻(设为RL 与RA ),不能严格满足欧姆定律,电压表所测电压为(R L +R A )两端电压,这种“接入误差”或 “方法误差”就是可以修正得。
测出电压V与电流I,则V I=R L +R A , 所以R L =\F (V,I ) -RA =R L ´+R A ①。
接入误差就是系统误差,只要知道了R A,就可把接入误差计算出来加以修正。
通常就是适当选择电表与接法,使接入误差减少至能忽略得程度。
由①式可瞧出,当R A <<RL时,其影响可忽略,换言之,若R L >>R A,应采用内接法。
⒉根据实验中所用仪器,如果待测电阻为线性电阻,要求待测电阻R 得测量相对误差不大于4%,若不计接入误差,电压与电流得测量值下限V min 与I min 应取何值?答:根据误差均分原则,电流表、电压表得准确度等级、量程进行计算、迈克尔逊干涉仪得使用[预习思考题]1、根据迈克尔逊干涉仪得光路,说明各光学元件得作用。
答:在迈克尔逊干涉仪光路图中(教材P181图5、13--4),分光板G将光线分成反射与透射两束;补偿板G/使两束光通过玻璃板得光程相等;动镜M1与定镜M2分别反射透射光束与反射光束;凸透镜将激光汇聚扩束。
2、简述调出等倾干涉条纹得条件及程序。
答:因为公式λ=错误!就是根据等倾干涉条纹花样推导出来得,要用此式测定λ,就必须使M1馆与M2/(M2得虚像)相互平行,即M1与M2相互垂直。
另外还要有较强而均匀得入射光。
调节得主要程序就是:①用水准器调节迈氏仪水平;目测调节激光管(本实验室采用激光光源)中心轴线,凸透镜中心及分束镜中心三者得连线大致垂直于定镜M2。
②开启激光电源,用纸片挡住M1,调节M2背面得三个螺钉,使反射光点中最亮得一点返回发射孔;再用同样得方法,使M1反射得最亮光点返回发射孔,此时M1与M2/基本互相平行。
③微调M2得互相垂直得两个拉簧,改变M2得取向,直到出现圆形干涉条纹,此时可以认为M1与M2/已经平行了。
同方向旋动大、小鼓轮,就可以观察到非定域得等倾干涉环纹得“冒”或“缩”。
3、读数前怎样调整干涉仪得零点?答:按某一方向旋动微调鼓轮,观察到圆环得“冒”或“缩”后,继续按原方向旋转微调鼓轮,使其“0”刻线与准线对齐;然后以相同方向转动粗调鼓轮,从读数窗内观察,使其某一刻度线与准线对齐。
此时调零完成,测量中只能按最初得旋转方向,转动微调鼓轮,不可再动粗调鼓轮。
4、什么就是空程?测量中如何操作才能避免引入空程?答:装在导轨上得动镜M1,通过传动系统与丝杆相连。
微调鼓轮与丝杆间通过蜗轮蜗杆得传动方式连结。
转动微调鼓轮时,M1在导轨上移动。
由于螺母与丝杆有间隙,反向旋转鼓轮时,M1并未随之马上反向移动,而鼓轮上得读数已经发生变化,这便造成了空程误差。
在测量中只沿一个方向转动微调鼓轮,中途不反转,则可避免引入空程。
[实验后思考题]1、根据下图(即教材P180图5、13--3中得几何图形ABCD)导出两束光得光程差解:(见图)两束光得光程差:2、总结迈克尔逊干涉仪得调整要点及规律。
答:调整迈氏干涉仪得要点及规律如下:①迈氏干涉仪导轨水平(调迈氏仪底脚螺丝);②激光束水平并垂直于干涉仪导轨,且应反射到M1·M2反射镜中部(调激光管,实验室已调好);③M1与M2/应平行,即M1与M2垂直。
调节方法有两种:一种见预习思考题2- ②;另一种即教材所述,通过调节M2背面得螺丝,使两排光点中,最亮得两点重合。
④加入短焦距透镜,观察到干涉条纹后,在调出圆形条纹得过程中,需根据条纹得形状来判断M1与M2得相对倾度,分别调节M2得两个微调拉簧。
⑤调等倾干涉时,M1应在标尺30mm得位置处。
若顺时针旋转两个鼓轮,可观察到圆环得“缩入”。
条纹得“缩入”比“冒出”容易数一些。
3、用等厚干涉得光程差公式说明,当d增大时,干涉条纹由直变弯。
答:根据(见教材P182图5、13-5)。
在M1与M2/得交线处,d=0,δ=0,对应得干涉条纹称中央明纹。
在交线两侧附近,因d与θ都很小,上式中dθ2可忽略,δ=2d,所以条纹近似直线。
而离交线较远处,dθ2不能忽略,所以干涉条纹随d得增大而由直变弯。
4、在非定域干涉中,一个实得点光源就是如何产生两个虚得点光源得?答:激光光束经透镜汇聚而成为一个强度很高得点光源S(见教材P181图5、13-4),S发出得发散角增大了许多倍得光束入射到分束镜得半反射膜上,经反射后得光束,好象从其虚光源S/发射出来得一样;等价于从S/发出得光,再经M1、M2/ (等价于M2)反射(见教材P181图5、13-4)。
从观察屏E处观察,光源好象在M1、M2/得后面,即它们得虚像位置S1/与S2/。
牛 顿 环[预习思考题]1、测量暗环直径时尽量选择远离中心得环来进行,为什么?答:由于牛顿环得环间距随着半径得增大而逐渐减小,而且中心变化快,边缘变化慢(可作数学证明),因此,选择边缘部分,即圆环变化比较慢且大致瞧成就是均匀变化得部分进行测量,就是比较合理得。
2、正确使用测量显微镜应注意哪几点?答:① 用调焦手轮对被测件进行调焦时,应先从外部观察,使物镜镜筒下降接近被测件,然后眼睛才能从镜中观察。
旋转调焦手轮时,要由下向上移动镜筒;② 防止空程误差。
在测量时应向同一方向转动测微鼓轮,让十字叉丝垂线与各目标对准。
若移动叉丝超过了目标时,应多退回一些,再重新向同一方向移动叉丝,完成测量。
③ 要正确读数。
3、试述用劈尖测薄纸厚度得主要步骤。
答:① 将薄纸夹入两块光学平玻璃之间,形成一空气劈尖;② 将劈尖放到读数显微镜载物台上,调节出清晰得干涉条纹; ③ 测出n(=20)条暗纹得长度x n 与厚为d 处纸片边缘暗纹到劈棱(两玻片交界棱边)得距离L,则薄纸厚度:d=\F(nL λ,2x n ) 。
[实验后思考题]1、牛顿环中心为什么就是暗斑?如中心出现亮斑作何解释?对实验结果有影响吗?答:在凸透镜与平玻片得接触处e K =0,δ=π2,故牛顿环中心为暗斑。
环中心出现亮斑就是因为球面与平面之间没有紧密接触(接触处有尘埃,或有破损或磨毛),从而产生了附加光程差。
这对测量结果并无影响(可作数学证明)。
2、测暗环直径时(见下图),若十字叉丝得交点未通过圆环得中心,可能所测长度非真正得直径而就是弦长,这对实验结果有影响吗?试证明之。
证明:得 rm2- rn2=错误!(S m2-Sn2),故 Dm2- Dm2= S m2-S n2。
证明说明,以弦长代替直径,对测量结果没有影响。
3、为什么牛顿环得间距靠近中心得要大于靠近边缘得?答:见下图,设牛顿环得间距为t K、tK+1、tK+2、……;又hK=h K+1=h K+2=……\F(λ,2) ;从图中可知:tK=错误!=错误!tK+1=h K+1tgθK+1=\F(λ,2tgθK+1)t K+2=h K+2tgθK+2=λ2tgθK+2…………又θK<θK<θK<……,故tK>tK+1>tK+2>……,另,t=\F(λ, 2tgθ) ,∴\F(dt,dθ) =错误!(-csc2θ),在0<θ<错误!区间内,cscθ为递减函数,故牛顿环得间距随环半径得增加而逐渐减小。
用分光计测棱镜玻璃得折射率[预习思考题]⒈望远镜调焦至无穷远就是什么含义?为什么当在望远镜视场中能瞧见清晰且无视差得绿十字像时,望远镜已调焦至无穷远?答:望远镜调焦至无穷远就是指将望远镜得分划板调至其物镜得焦面位置上,使从无穷远处射来得光线、即平行光会聚于分划板上。
根据薄透镜近轴成像与光线反射得原理,当从分划板下方得透明十字中出射得光线经物镜折射与平面镜反射后能清晰且无视差地成像于望远镜得视场中(即成像于分划板上)时,分划板必处于望远镜物镜得焦面位置上,故此时望远镜已调焦至无穷远。
⒉为什么当平面镜反射回得绿十字像与调节用叉丝重合时,望远镜主光轴必垂直于平面镜?为什么当双面镜两面所反射回得绿十字像均与调节用叉丝重合时,望远镜主光轴就垂直于分光计主轴?答:调节用叉丝与透明十字位于分划板中心两侧得对称位置上。
根据薄透镜近轴成像与光线反射得原理,要使平面镜反射回得绿十字像与调节用叉丝重合,则与望远镜出射平行光平行得副光轴与与平面镜反射平行光平行得副光轴必须与望远镜主光轴成相等得角且三轴共面。
要达到此要求,平面镜得镜面就必须垂直于望远镜主光轴。
当双面镜两面所反射回得绿十字像均与调节用叉丝重合时,仪器系统必同时满足以下条件:①双面镜得镜面平行于载物台转轴,即分光计主轴;②望远镜得主光轴垂直于双面镜得镜面。
根据立体几何得知识易知,此时望远镜得主光轴必垂直于分光计主轴。
⒊为什么要用“二分法”调节望远镜主光轴与分光计得主轴垂直?答:事实上,调望远镜主光轴与分光计主轴严格垂直得方法不止一种,用“二分法”调节得优点在于快捷。
可以证明,用“二分法”调节可以迅速地使双面镜得镜面平行于分光计主轴(实际操作中一般只需调两三次就可实现),同时在调节中又始终保持望远镜主光轴与双面镜镜面垂直,从而使调节工作迅速方便地完成。
⒋如何测量最小偏向角?答:略(详见教材)。
[实验后思考题]⒈通过实验,您认为分光计调节得关键在何处?答:主观题,请学生自答。
⒉能否直接通过三棱镜得两个光学面来调望远镜主光轴与分光计主轴垂直?答:不能。
原因如下。
我们通过调节载物台面与望远镜得倾斜度总可以把仪器系统调整到如图所示得状态。
图中,E为分光计主轴OO/上得任一点,EF、EQ分别为E点到三棱镜两光学面A/ACC/与A/ABB/得距离;θ1、θ2分别为EF、EQ与OO/轴得夹角, 且θ1=θ2≠90°;望远镜主光轴∥EG。
容易证明,在此状态下,望远镜得主光轴首先⊥A/ABB/面,而当三棱镜随载物台转过φ角(即EF 与EG得夹角)后,A/ACC/面就转至与先前A/ABB/面平行或重合得位置 ,此时望远镜得主光轴又⊥A/ACC/面。
由此可见,在三棱镜随同载物台转动φ角前后,三棱镜两光学面反回得绿十字像都与调节用叉丝重合,但此时,望远镜得主光轴显然不垂直OO/轴。
点?得读,所不同得就是:尺得读数直接就就是测量首先,从空间方位角,而非测量结果----某一光线或某直线得转角、或就是两光线或两直线得夹角,测量结果就是游标两次读数之差得绝对值。
其次,为消除分光计由于制造所带来得偏心差,须取两个游标各自测量结果得算术平均值作为最终得测量结果。
另外,对分光计得读数还应注意以下两个问题:①分光计度盘得最小分度值为0、5°,故在读数时应瞧清游标零线过没过度盘上得半度线。